2023年 短期大学部 シラバス - 総合教育科目・補充教育科目
設置情報
| 科目名 | 物理実験Ⅱ | ||
|---|---|---|---|
| 設置学科 | 一般教育 | 学年 | 1年 |
| 担当者 | 豊田・梅津 | 履修期 | 後期 |
| 単位 | 1 | 曜日時限 | 土曜1･2 |
| 校舎 | 船橋 | 時間割CD | N61L |
| クラス | ものづくり・サイエンス総合 | ||
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。 本授業科目はDP4及びCP4に該当しています。 科目ナンバリング:MCbN-216＊ |
|---|---|
| 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，原則として１週間以内にガイダンスで指示された提出先に提出する。（対面授業。必要に応じて一部メディア授業を行う可能性もある。） 課題のフィードバック：レポート作成に必要な実験データや解析結果を確認し，指導と再実験の指示を行う。 |
| 履修条件 | 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 | C1：光てこを用いた様々な測定１ C1a：光てこ基礎実験 C1b：ヤング率の測定（ユーイング法） 【事前学習】教科書C1テーマを参照し、「目的」「原理」「装置」「方法」などに関して、事前レポート（予習レポート）を作成する（90分）。 【事後学習】必要があればレポートを修正し、実験を振り返り、その結果から学んだことを整理し理解を深める（60分）。 |
|---|---|
| 第2回 | 同上（連続時限） |
| 第3回 | C1：光てこを用いた様々な測定２ C1c：固体の線膨張率の測定 【事前学習】教科書C1テーマを参照し、「目的」「原理」「装置」「方法」などに関して、事前レポート（予習レポート）を作成する（90分）。 【事後学習】必要があればレポートを修正し、実験を振り返り、その結果から学んだことを整理し理解を深める（60分）。 |
| 第4回 | 同上（連続時限） |
| 第5回 | C2：物理実験におけるコンピュータの利用１ C2a：コンピュータによる自動計測（金属と半導体の温度特性） 測定データをパソコンに取り込みグラフ化などの処理を学ぶ。 【事前学習】教科書C2テーマを参照し、「目的」「原理」「装置」「方法」などに関して、事前レポート（予習レポート）を作成する（90分）。 【事後学習】必要があればレポートを修正し、実験を振り返り、その結果から学んだことを整理し理解を深める（60分）。 |
| 第6回 | 同上（連続時限） |
| 第7回 | C2：物理実験におけるコンピュータの利用２ C2b：デジタル画像の利用（ニュートンリングの測定） デジタル画像から測定データをパソコンに取り込みグラフ化などの処理を学ぶ。 【事前学習】教科書C2テーマを参照し、「目的」「原理」「装置」「方法」などに関して、事前レポート（予習レポート）を作成する（90分）。 【事後学習】必要があればレポートを修正し、実験を振り返り、その結果から学んだことを整理し理解を深める（60分）。 |
| 第8回 | 同上（連続時限） |
| 第9回 | C3：物作りの中から学ぶ電磁気学の基礎１ C3a：自作コイルの作成と誘導起電力の測定 C3b：ダイオードの特性とその利用 電磁誘導の測定実験，コンデンサー特性やダイオード特性実験，ダイオードブリッジを用いた整流装置の作成および測定実験。オシロスコープを用いて波形の観察を行う。 【事前学習】教科書C3テーマを参照し、「目的」「原理」「装置」「方法」などに関して、事前レポート（予習レポート）を作成する（90分）。 【事後学習】必要があればレポートを修正し、実験を振り返り、その結果から学んだことを整理し理解を深める（60分）。 |
| 第10回 | 同上（連続時限） |
| 第11回 | C3：物作りの中から学ぶ電磁気学の基礎２ C3c：コンデンサの特性と抵抗の効果 C3d：発電機能付きLEDライトの作成 電磁誘導の測定実験，コンデンサー特性やダイオード特性実験，ダイオードブリッジを用いた整流装置の作成および測定実験。オシロスコープを用いて波形の観察を行う。 【事前学習】教科書C3テーマを参照し、「目的」「原理」「装置」「方法」などに関して、事前レポート（予習レポート）を作成する（90分）。 【事後学習】必要があればレポートを修正し、実験を振り返り、その結果から学んだことを整理し理解を深める（60分）。 |
| 第12回 | 同上（連続時限） |
| 第13回 | 選択実験（下記のＤ１～Ｄ７のうち，１つを選択して実験を行う） Ｄ１：浮力の測定 Ｄ２：サールの装置によるヤング率の測定 Ｄ３：表面張力の測定（フックの法則の応用） Ｄ４：熱電変換材料の合成と評価（機能性電子材料の探索） Ｄ５：直流回路と交流回路 Ｄ６：音速の温度依存性 Ｄ７：放射線測定 ※選択できる実験は受講者数等によって毎年異なります。 【事前学習】教科書D1からD7の実験テーマを参照し、「目的」「原理」「装置」「方法」などに関して、事前学修を行う（90分）。 【事後学習】必要があればレポートを修正し、実験を振り返り、その結果から学んだことを整理し理解を深める（60分）。 |
| 第14回 | 同上（連続時限） |
| 第15回 | 同上（連続時限） |
その他
| 教科書 |
岡田悟志，梅津光一郎，大久保尚紀，伴周一，豊田陽己 『実践する物理実験』 東京教学社 2023年 第1版
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| 参考書 | |
| 成績評価の方法 及び基準 |
実験レポートによる総合評価。 |
| 質問への対応 | 随時、研究室、実験準備室で受け付ける。 |
| 研究室又は 連絡先 |
豊田 研究室：船橋校舎９号館２階９２１D室 E-Mail:toyoda.haruki@nihon-u.ac.jp 梅津 研究室：船橋校舎９号館２階９２１Ｅ室 E-Mail:umetsu.koichiro@nihon-u.ac.jp |
| オフィスアワー |
月曜 船橋 12:10 ～ 13:10
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| 学生への メッセージ |
最後まであきらめず，頑張ってください。 【前年度成績分布状況】履修者数63名 S:28人(44%),A:14人(23%),B:7人(11%),C:6人(10%),D:6人(10%),E:2人 |