概要:
科学的手法は,理論的手法と実験的手法に分けることができる。これらは相補的な関係にあり,どちらもおろそかにすることはできない。これまで物理Ⅰ・物理Ⅱにおいて,物理現象の理論的取扱いを学んできたが,本講義では,基本的な物理現象の観察・測定の実験的手法を学ぶ。また,実験を通して,基本的な精密測定機器の扱い方と,理科年表の使い方を修得する。さらに,より良い報告書の書き方を学ぶため,各実験テーマについて,課題(レポート,或いは,実験演習課題)の提出を義務付ける。
授業の進め方・方法:
1,8,15週目に設定した「物理実験の概要」では,ガイダンスを実施する。
注意点:
課題は期日までに提出すること。
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
物理実験の概要: 物理実験の概要と注意点・誤差とその評価 |
物理実験の注意点について説明できる。相対誤差を説明できる。
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| 2週 |
基礎測定・力学実験: 力と物体の運動 |
力と物体の運動について実験を行いデータを取得する。
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| 3週 |
基礎測定・力学実験: 力と物体の運動 |
力と物体の運動についてデータをもとに解析・考察を行いレポートを提出する。
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| 4週 |
基礎測定・力学実験: 液体の密度測定 |
液体の密度測定について実験を行いデータを取得する。
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| 5週 |
基礎測定・力学実験: 液体の密度測定 |
液体の密度測定についてデータをもとに解析・考察を行いレポートを提出する。
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| 6週 |
基礎測定・力学実験: 気柱の共鳴 |
気柱の共鳴について実験を行いデータを取得する。
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| 7週 |
基礎測定・力学実験: 気柱の共鳴 |
気柱の共鳴についてデータをもとに解析・考察を行いレポートを提出する。
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| 8週 |
物理実験の概要: 比例配分の方法
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比例配分の方法を説明できる。
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| 4thQ |
| 9週 |
基礎測定・力学実験: 弦の共振現象 |
弦の共振現象について実験を行いデータを取得する。
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| 10週 |
基礎測定・力学実験: 弦の共振現象 |
弦の共振現象についてデータをもとに解析・考察を行いレポートを提出する。
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| 11週 |
熱力学実験: 水熱量計による比熱測定 |
水熱量計による比熱測定について実験を行いデータを取得する。
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| 12週 |
熱力学実験: 水熱量計による比熱測定 |
水熱量計による比熱測定についてデータをもとに解析・考察を行いレポートを提出する。
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| 13週 |
電磁気学実験: 電子と電荷の質量 |
電子と電荷の質量について実験を行いデータを取得する。
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| 14週 |
電磁気学実験: 電子と電荷の質量 |
電子と電荷の質量についてデータをもとに解析・考察を行いレポートを提出する。
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| 15週 |
物理実験の概要: レポートの書き方 |
レポートの書き方を説明できる。
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| 16週 |
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| 分類 | 分野 | 学習内容 | 学習内容の到達目標 | 到達レベル | 授業週 |
| 基礎的能力 | 自然科学 | 物理実験 | 物理実験 | 測定機器などの取り扱い方を理解し、基本的な操作を行うことができる。 | 3 | 後1 |
| 安全を確保して、実験を行うことができる。 | 3 | 後1 |
| 実験報告書を決められた形式で作成できる。 | 3 | 後1,後15 |
| 有効数字を考慮して、データを集計することができる。 | 3 | 後1,後8 |
| 力学に関する分野に関する実験に基づき、代表的な物理現象を説明できる。 | 3 | 後2,後3,後4,後5 |
| 熱に関する分野に関する実験に基づき、代表的な物理現象を説明できる。 | 3 | 後11,後12 |
| 波に関する分野に関する実験に基づき、代表的な物理現象を説明できる。 | 3 | 後6,後7,後9,後10 |
| 光に関する分野に関する実験に基づき、代表的な物理現象を説明できる。 | 3 | 後9,後10 |
| 電磁気に関する分野に関する実験に基づき、代表的な物理現象を説明できる。 | 3 | 後13,後14 |
| 電子・原子に関する分野に関する実験に基づき、代表的な物理現象を説明できる。 | 3 | 後13,後14 |
| 工学基礎 | 工学実験技術(各種測定方法、データ処理、考察方法) | 工学実験技術(各種測定方法、データ処理、考察方法) | 物理、化学、情報、工学における基礎的な原理や現象を明らかにするための実験手法、実験手順について説明できる。 | 3 | |
| 実験装置や測定器の操作、及び実験器具・試薬・材料の正しい取扱を身に付け、安全に実験できる。 | 3 | |
| 実験データの分析、誤差解析、有効桁数の評価、整理の仕方、考察の論理性に配慮して実践できる。 | 3 | |
| 実験ノートや実験レポートの記載方法に沿ってレポート作成を実践できる。 | 3 | |
| 実験データを適切なグラフや図、表など用いて表現できる。 | 3 | |
| 実験・実習を安全性や禁止事項など配慮して実践できる。 | 3 | |
| 個人・複数名での実験・実習であっても役割を意識して主体的に取り組むことができる。 | 3 | |
| 共同実験における基本的ルールを把握し、実践できる。 | 3 | |
| レポートを期限内に提出できるように計画を立て、それを実践できる。 | 3 | |