物理学実験 [A1]【01-03】[連続][対面]

開講年度

2025年度

開講学期

3Q

科目名

物理学実験

授業種別

実習

科目名（英語）

Experiments in Physics

授業情報(授業コード・クラス・授業形態)

A0200663 物理学実験 [A1]【01-03】[連続][対面]

担当教員

坪内健、矢吹文昭、田邊誠、手束文子、今枝佑輔、渡邉夏輝、長足友哉、小麥真也

単位数

1.0単位

曜日時限

水曜3限、水曜4限

キャンパス

八王子

教室

1W-329物理実験室１

学位授与の方針

１基礎知識の修得 80%
２専門分野の知識・専門技術の修得 0%
３汎用的問題解決力の修得 20%
４道徳的態度と社会性の修得 0%

具体的な到達目標

•測定装置の原理，構造を理解し，適切な使用ができる。
•正確に実験を実行することができる。
•測定データの精度を正しく理解できる。
•必要事項をすべて網羅しかつ無駄のないレポートによる報告ができる。

受講にあたっての前提条件

「物理学1」を受講済みまたは受講中であること。また、多項式関数・指数関数などの初等関数の微分・積分計算ができること。

授業の方法とねらい

物理学に限らず，理工学を学ぶ上では理論を学び（講義），理論を応用する（演習）だけでは不十分であり，実験による物理事象の検証・発展を必要とする。実験に対する理解の度合いは，報告レポートに如実に現れる。また，レポートをまとめることにより実験の理解を深めることにもなる。一方，研究報告には「早い者勝ち」的なところがある。したがって，どんなに小さな実験であっても，どんなに基本的な実験であっても，速やかに報告をまとめる訓練を今から始める必要がある。本授業では，以下の到達目標を達成する。
・実験について何も知らない実験レポートの読者が初読で追実験を行うことができるレベルのレポートをまとめることができる。
・決められたまたは限られた期間で，正確な実験レポートを作成することができる。
なお、第３週以降の実験テーマの決定は、第２週に発表される。
　なお、受講するためには第１回および第２回の授業に出席することが必要である。

AL・ICT活用

グループワーク／実習・フィールドワーク

第1回

授業形態

対面

事前学習

教科書の該当箇所および事前に配布された資料について読み、理解する。

2時間

授業内容

実験の概要説明、実験テーマ00の説明および測定

事後学習・事前学習

第１回で取得したデータを吟味する。次回の内容について、教科書の該当箇所および事前に配布された資料を読み、理解する。

2時間

第2回

授業形態

対面

授業内容

誤差および誤差伝搬、レポート作成についての説明

事後学習・事前学習

実験テーマ０についてレポートを作成する。次回の実験について、教科書の該当箇所および事前に配布された資料を読み、理解する。

3時間

第3回

授業形態

対面

授業内容

以下のテーマから１テーマ選択し、実験を行う。
・実験テーマ01：重力加速度の測定
　ボルダの振り子を用いた重力加速度の測定
・実験テーマ02：音速の測定
　閉管気柱の定常波を利用した音速の測定
・実験テーマ03：電気抵抗の理解
　電気抵抗に関する合成則の理解

事後学習・事前学習

第３回で取得したデータを吟味する。次回の内容について、教科書の該当箇所および事前に配布された資料を読み、理解する。

2時間

第4回

授業形態

対面

授業内容

第３回の実験内容に関し、レポート作成の指導を行う。

事後学習・事前学習

第３回の実験内容に関してレポートを作成する。次回の実験について教科書の該当箇所および事前に配布された資料を読み、理解する。

3時間

第5回

授業形態

対面

授業内容

以下のテーマから１テーマ選択し、実験を行う。
・実験テーマ04：ヤング率の測定
　ユーイングの装置を使ったヤング率の測定
・実験テーマ05：熱電対の校正
　物質の相転移を校正点とした熱電対の校正
・実験テーマ06：粉粒体の密度測定
　比重瓶を用いた粉粒体（主として金属）の密度測定
・実験テーマ07：ガスの励起エネルギーの測定
　フランク・ヘルツ管を使ったネオンガスの励起エネルギー測定
・実験テーマ08：電磁コイルの特性
　ソレノイドコイルのインダクタンス測定
・実験テーマ09：放射線計測
　β線源から放出されるβ線のエネルギー測定

事後学習・事前学習

第５回で取得したデータを吟味する。次回の内容について、教科書の該当箇所および事前に配布された資料を読み、理解する。

2時間

第6回

授業形態

対面

授業内容

第５回の実験内容に関し、レポート作成の指導を行う。

事後学習・事前学習

第５回の実験内容に関してレポートを作成する。

2時間

第7回

授業形態

対面

授業内容

レポートの検討、修正。実験の振り返り

事後学習・事前学習

実験レポートの修正を行う。

3時間

第8回

授業形態

遠隔（オンデマンド）

授業内容

レポート評価に関する講評、質問を受け付ける

事後学習

学習内容を復習する。

1時間

成績評価の方法

実験テーマ0を除いた9の実験テーマはすべて，1テーマにつき2週にわたって行われる。全員が実験テーマ0を含めた3テーマの実験を行う。指定した実験すべてについて実験レポートの提出を必須とし，それぞれの実験テーマごとの実験報告レポートおよび実験ノートによって成績を評価する。このレポートの評価により、A+, A, B, C, D, Fの6段階のGradeで評価する。A+〜Dの者に単位を認める。

受講生へのフィードバック方法

レポート課題ごとに返却の際、KU-LMS 、レポートへの直接記載、口頭の方法を併用して講評を行います。

教科書

「物理学実験」（学術図書出版：工学院大学物理学教室編）

参考書

「新しい誤差論 - 実験データの解析法」（共立出版：吉澤康和）、「物理学講義改定版」（培風館：加藤潔）

オフィスアワー

実験実施曜日の２限の時間帯（10:10-11:40）に八王子キャンパス総合教育棟1S-327にて対応する。KU-LMSでの質問登録にも随時対応する。

受講生へのメッセージ

- この授業は、２時限を通して行う。
- この授業は予習が必須となる。したがって、教科書および実験ノートは必ず購入し、実験日の前までに該当するテーマの項目を読み込んでおく事が必要となる。予習をしないと実験が行えないので注意をすること。
- オフィスアワー以外でも質問・相談は歓迎する。ただし実験テーマによって担当教員が違ってくるので、Google Chatの決められたスペースを利用するか，KU-LMSの質問登録を利用し，担当教員（相談をしたい教員）を明確にしたうえでアポイントを事前に取ること。
- 実験は複数人の班に分かれて行う。班員と協力しての作業が求められる。無断での欠席は認められない。特段の理由がある場合（事前・事後に必ず連絡をする）を除いては初回および第２回の実験へ両方出席した場合のみ履修を認める。
- 主担当教員連絡は、Google ChatまたはKU-LMSの質問登録を利用すること。

実務家担当科目

実務家担当科目ではない

実務経験の内容

教職課程認定該当学科

該当なし

その他の資格・認定プログラムとの関連

シラバス情報