2015年 理工学部 シラバス - 土木工学科
設置情報
| 科目名 | 基礎物理学実験 | ||
|---|---|---|---|
| 設置学科 | 土木工学科 | 学年 | 1年 |
| 担当者 | 井口・伴 他 | 履修期 | 年間 |
| 単位 | 2 | 曜日時限 | 金曜1･2 |
| 校舎 | 船橋 | 時間割CD | A51A |
| クラス | A・B 、 C | ||
概要
| 学修到達目標 | 様々な実験に自ら取り組み、基本分野である力学、熱学、電磁気学など各分野への理解を深 め、工学実験における基礎的器具の使用が出来るようになること、また、レポート作成の基本を習得し、作成できることを目標とする。加えて、コンピュータを用いての計測・表示・視覚化も実習する。 |
|---|---|
| 授業形態及び 授業方法 |
実験に関係する基本事項の習得，安全指導，レポートの作成方法，基礎的測定器具の使用訓 練と誤差論概要及びデータ解析・演習など，必要な知識と技術を個別に学習・実習し，原則2～3人を１グループとして実験を行う。レポートは各自作成し提出する。 |
| 履修条件 | 基礎教育科目・選択科目 基本事項は実験・実習をしながら学ぶが，実験を行う上での安全意識，実験・実習に向かうという意識・姿勢，体調管理は大事である。指導教員の指示に従い安全に実験できるよう心懸ける。 |
授業計画
| 第1回 | 実験レクチャー 実験に関する必要事項の説明と注意として資料配付、スケジュール説明、実験の進め方、レポート作成入門、などを指導する。 実験を行う上で全般的な実験の基本事項（安全指導、実験準備、実験予習レポート、実験方法、実験の議論、データのまとめ方、実験レポート作成、次の実験に向けての検討、注意点など）の指導・実習 |
|---|---|
| 第2回 | 実験リテラシー 基礎的測定器具（ノギス、マイクロメータ）の使用訓練と誤差論概要講義及びデータ解析演習（グラフの書き方、最小自乗法の計算）を行う。 |
| 第3回 | １Ａ 振り子 ※学生により1A～5Aの実験順番は異なる 単振り子の周期が糸の長さのみに関係し、おもりの質量にはよらないことを実験によって確かめる。さらに単振動の周期を測定し重力加速度を求める。 |
| 第4回 | ２Ａ 密度 いくつかの金属の密度を２種類の方法で測定し、誤差計算を行う。また、ノギス、マイクロメータ、物理天秤の使用法を理解する。 |
| 第5回 | ３Ａ 直流回路抵抗測定 直流電圧測定を通じてオームの法則を確認し、そして、抵抗値の測定に用いるホイートストン・ブリッジの原理を理解する。また、電気計測で一般によく使用されるテスタの使用に慣れる。 |
| 第6回 | ４Ａ 等電位線 金属箔上に電流を流したときの等電位線を書く。さらに電流線を書くことによって電気の流れを視覚的に理解する。 |
| 第7回 | ５Ａ 熱の仕事当量（ジュール熱） 電気エネルギーが熱エネルギーに変化する際のエネルギー保存則を用いて熱の仕事当量J を求める。 |
| 第8回 | 総合実験１ 到達度確認実験実習 実験の基本事項および基礎的測定器具の確認実験 。 |
| 第9回 | 総合実験２ 共通実験１Ｃ 電気抵抗率 異なった直径の金属線の電気抵抗をいろいろな長さで測定し，電気抵抗と長さ・直径・断面積の関係や電気抵抗率について結果をまとめる。またグラフの取り扱いやデータ解析法も確認する。 |
| 第10回 | １Ｂ 慣性モーメント（２本づり法） ※学生により1B～5Bの実験順番は異なる 十分固い大きさのある物体（剛体）の重心を通る固定軸に関する慣性モーメントを、微小振動の周期の測定（２本づり法）および形状の測定という２つの方法によって求める。 |
| 第11回 | ２Ｂ ヤング率（ユーイング法） 物体が弾性変形するとき、応力は歪みに比例する、というフックの法則を理解する。特に、一方向の伸び、あるいは縮みの変形に対する弾性定数であるヤング率の意味を考え、金属棒のたわみの大きさを光りてこを用いて測定し、ヤング率を求める。 |
| 第12回 | ３Ｂ 直流、交流回路 簡単な直流回路・交流回路の電圧をアナログテスタやデジタルテスタを用いて測定する。 また、交流回路ではデジタルオシロスコープを用いて電圧の波形観察を行う。 |
| 第13回 | ４Ｂ 光の屈折と干渉 光の基本的な性質である干渉について考察するため、干渉現象を示すニュートン・リングよりレンズの曲率半径を求める。 また、コンピュータによる簡単な画像解析とデータ処理を学ぶ。 |
| 第14回 | ５Ｂ 金属と半導体の電気抵抗 金属と半導体の電気抵抗の温度特性を理解する。片対数グラフの使用になれる。また、抵抗の測定データをデジタル化し、コンピュータに取り込む方法を学び、さらにはグラフ化などの処理を学ぶ。 |
| 第15回 | 総合実験３ 選択実験 選択実験・到達度達成実験・学び直し実験などから選択 |
| 第16回 | |
| 第17回 | |
| 第18回 | |
| 第19回 | |
| 第20回 | |
| 第21回 | |
| 第22回 | |
| 第23回 | |
| 第24回 | |
| 第25回 | |
| 第26回 | |
| 第27回 | |
| 第28回 | |
| 第29回 | |
| 第30回 |
その他
| 教科書 |
『専用ガイドブック』
専用ガイドブックを配布します
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| 参考書 |
前期用のデータシート冊子を配ります。
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| 成績評価の方法 及び基準 |
すべての実験についての実習・課題達成・報告完了で50%（1A～5Aの実験についてはレポート合格が必要）＋1B～5Bの実験報告書の評価50%程度による。 |
| 質問への対応 | 〒274-8501船橋市習志野台7-24-1日本大学理工学部一般物理 船橋校舎1号館2F 125室（物理実験準備室） 月～金（9:00-17:00）対応（コアは昼休み） |
| 研究室又は 連絡先 |
同上、047-469-5211 |
| オフィスアワー |
月曜 船橋 10:00 ～ 15:30
火曜 船橋 10:00 ～ 15:30
水曜 船橋 10:00 ～ 15:30
木曜 船橋 10:00 ～ 15:30
金曜 船橋 10:00 ～ 15:30
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| 学生への メッセージ |
関数電卓を必ず持ってくる事。 連絡･相談･報告は船橋校舎1号館2F125室（物理実験準備室）にくる事。 |