【木4、木5】基礎物理学実験1B /必:農<生命>, 選:農<応生・緑地>N

担当教員氏名

星野聡孝

科目ナンバリング

XXXPHY1M021-J3 (公大) / FLPHY1933-J3 (府大)

授業管轄部署

国際基幹教育機構（学部）

授業形態

実験

開講キャンパス

中百舌鳥

開講区分

週間授業

配当年次

1年 (公大) / 1年 (府大)

注意: 配当年次は学部・学科によって異なる場合があるので、UNIPAで確認してください。

単位数

2単位 (公大) / 2単位 (府大)

注意: 実際の単位数は学部・学科によって異なる場合があるので、必ずUNIPAで確認してください。

到達目標

物理学実験を通して (1) 基本的な実験装置を使った測定ができる。 (2) 実験データを適切に実験ノートに記録できる。 (3) 測定値の誤差を計算できる。 (4) 実験の物理学的意味を理解した上で、実験結果を適切にレポートにまとめられる。

各授業回の説明

授業	授業内容
第1回	（ガイダンス）実験の進め方、安全上の注意、レポート作成上の注意などについてお話しします。その後、「次元」の概念、「単位」の重要性、「有効数字」の考え方について講義し、さらに実験データの処理の仕方についても簡単に解説します。
第2回	２つのグループに分かれ、２週間かけて、実験室での基礎実験とオンライン講義を、交代で行います。（基礎実験）「1-1　金属棒の密度の測定」ノギス、マイクロメータの使い方を説明した後、これらを用いて金属棒の密度を測定してもらいます。この実験を通じて、前回のガイダンスで学んだ「有効数字」の取り扱い方や実験データの処理方法を、自ら実践してもらいます。（講義１）実験データの処理の仕方、つまり有効数字・誤差・平均2乗誤差・最小二乗法などについて、説明します。
第3回	同上
第4回	この日は、講義室にて講義を行います。（講義２）基礎実験で書いてもらったレポートを基に、実験レポートの書き方のポイントについて解説します。
第5回	（実験）大きく３つのグループに分かれ、力学・光学・電磁気学の中の一つの分野の実験テーマについて、３週にわたって取り組んでもらいます。
第6回	同上
第7回	同上
第8回	この日は、講義室にて講義を行います。（講義３）誤差を考える際に基礎となる統計分布の考え方について、数学的な基礎から解説を行います。これまでの実験の中で行ってきた実験データの処理について、より深く理解できることを目指します。
第9回	（実験）大きく３つのグループに分かれ、力学・光学・電磁気学の中の一つの分野の実験テーマについて、３週にわたって取り組んでもらいます。
第10回	同上
第11回	同上
第12回	（実験）大きく３つのグループに分かれ、力学・光学・電磁気学の中の一つの分野の実験テーマについて、３週にわたって取り組んでもらいます。
第13回	同上
第14回	同上
第15回	（講義、実験予備日）オンライン講義にて、これまでのふり返りを行います。また、この日は実験予備日としますので、これまでに実験を欠席したことがある人は、この日に実験を行ってください。

事前・事後学習の内容

(1) 予習実験に際しては、事前に教科書の該当箇所を読み、具体的に何を調べる実験なのかを把握し、実験の背景となる理論・原理をできるだけ理解しておいて下さい。その上で、（学習の目的ではなく）実験の目的と、実験結果を解析するのに必要となる最低限の理論式をノートに記載しておいて下さい。 (2) レポート作成行った実験それぞれに対して、実験レポートを作成し、次回の授業時に提出してもらいます。実験レポートには、実験テーマに応じて、「フルレポート」と「簡易レポート」の２種類があります。詳細については、授業で説明します。なお、レポートの作成に当たっては、（部分的にであっても）他人のレポートを書き写すようなことは絶対に行わないでください。このような行為は、試験におけるカンニングと同じです。書き写しを見つけた場合、カンニングと同様の取り扱いを行う場合もありますので、十分に注意してください。

成績評価方法

原則として、全ての実験を行い、実験レポートを提出することが、合格のための必要条件となります。その上で、以下の４項目ができると判断された者を合格とします。・基本的な実験装置（ノギス、マイクロメータ、デジタルマルチメータ、オシロスコーオプなど）を操作できる・後で見返しても何をやったかが分かるよう、実験結果を実験ノートに記録できる・パソコンを用いて、測定値の誤差を計算できる・形式の整った実験レポートが書けるまた、下記項目の評価および評価割合を基に、最終的な成績評価を決定します。実験実施状況評価：　20％実験レポート評価：　50％講義回の提出物等評価：30％

履修上の注意

特になし

教科書

「物理学実験第7版」大阪公立大学国際基幹教育機構物理学グループ編（学術図書出版社）

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参考文献

「実験精度と誤差　測定の確からしさとは何か」N.C. バーフォード（丸善）「“測る”を究めろ！　物理学実験攻略法」久我隆弘（丸善）「六訂物理学実験」吉田卯三郎他（三省堂）　　　など

オフィスアワー

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