東京理科大学　研究者情報データベース　

物理学実験１のシラバス情報

科目名称 Course title(Japanese)	物理学実験１	科目番号 Course number	42CHEXP103
科目名称（英語） Course title(English)	Physical Experiments 1
授業名称 Class name	物理学実験１

教員名	伊村　芳郎，若林　勇，上谷　幸治郎
Instructor	Yoshiro Imura, Isamu Wakabayashi, Uetani Kojiro

開講年度学期	2022年度前期
Year/Semester	First semester, 2019

曜日時限	金曜3限金曜4限金曜5限
Class hours	Third- to fifth-period every other Friday

開講学科 Department	工学部　工業化学科
外国語のみの科目（使用言語） Course in only foreign languages (languages)	-

単位 Course credit	1.0	授業の主な実施形態 Main class format	対面授業

概要 Descriptions	物理学は化学を学ぶうえで基礎となる極めて重要な学問である。物理的なものの見方は化学に必須である。物理をほとんど学ぶ機会のなかった履修者にも理解できるよう、力、熱、光、電気、磁気に関連した基礎的な物理現象を扱い、物理的な意味の理解、また化学で用いられる各種測定機器の測定原理の理解を実験を通して修得する。
目的 Objectives	本実験を通じて、物理現象を学ぶとともに測定方法についても原理から修得することを目的とする。
到達目標 Outcomes	力、熱、光、電気、磁気に関連した基礎的な物理現象を実験を通して学ぶとともに物理的な意味の理解、並びに化学で用いられる各種測定機器の測定原理を理解することを目標とする。　また、化学を物理的な側面から考察ができるようになることを目標とする。
履修上の注意 Course notes prerequisites	これまで物理学を学んだことがない場合は、「基礎物理学」を履修しながら、本実験を履修することが望ましい。

アクティブ・ラーニング科目 Teaching type（Active Learning）
課題に対する作文 Essay	-	小テストの実施 Quiz type test	-
ディベート・ディスカッション Debate/Discussion	-	グループワーク Group work	-
プレゼンテーション Presentation	-	反転授業 Flipped classroom	-
その他（自由記述） Other（Describe）	○ レポート提出

準備学習・復習 Preparation and review	次回の実験内容を十分に理解してから実験に臨むこと。
成績評価方法 Performance grading policy	レポート：50% 実験（予習も含む）に臨む積極的姿勢：50%
学修成果の評価 Evaluation of academic achievement	・S：到達目標を十分に達成し、極めて優秀な成果を収めている・A：到達目標を十分に達成している・B：到達目標を達成している・C：到達目標を最低限達成している・D：到達目標を達成していない・-：学修成果の評価を判断する要件を欠格している・S：Achieved outcomes, excellent result ・A：Achieved outcomes, good result ・B：Achieved outcomes ・C：Minimally achieved outcomes ・D：Did not achieve outcomes ・-：Failed to meet even the minimal requirements for evaluation
教科書 Textbooks/Readings	・教科書を使用する場合は、MyKiTS(教科書販売サイト)から検索・購入可能ですので以下のURLにアクセスしてください。 https://gomykits.kinokuniya.co.jp/tokyorika/ 　・Search and purchase the necessary textbooks from MyKiTS (textbook sales site) with the link below. https://gomykits.kinokuniya.co.jp/tokyorika/
参考書・その他資料 Reference and other materials

授業計画 Class plan	・第１回　　物理学実験ガイダンス　実験を行う上での心構え、各実験テーマの注意事項、レポートの提出要領等を指導する。・第２回　　力学の基礎　固体の自由落下、衝突、摩擦、力の合力等の力学の基礎要素を実験を通じて学ぶ。・第３回　　金属のヤング率の測定　　　ａ）たわみによる方法：断面が短形の棒状試料のたわみを利用してヤング率を測定するKnigの方法を修得する。　　ｂ）共振法による方法：金属の弾性率のなかで基本的な量とされるヤング率を共振法で測定し、弾性、並びに共振法の原理を理解する。・第4回　　原子スペクトル　回折格子分光計を用いて水素原子のバルマ−系列のスペクトルの波長を測定し、計算値との比較を行うことを通して量子力学の基礎を学ぶ。同様の測定を水銀、カドミウム、ナトリウムについても行い、元素の違いによる原子スペクトルの差異を考察する。・第5回　　ホイ−トストン・ブリッジおよびテスタ−による抵抗測定　化学物質の濃度を測定する各種機器に内蔵されているホイ−トストン・ブリッジの原理を理解し，それを用いた電気抵抗の測定方法を学ぶ。あわせて汎用の電流・電圧・抵抗測定機器であるテスタ−の使用法を体得する。・第6回　　RLC回路の実験とオシロスコ−プの使用法　抵抗，コイル，コンデンサは電気回路において最も基本的な回路素子である。この３つの素子を組み合わせたRLC回路の基本的性質を理解するとともにオシロスコ−プの使用法を修得する。・第7回　　熱原動機実験　気体を圧縮・加熱・膨張・冷却のサイクル操作することにより、熱湯および氷を作る実験を通して熱力学の基礎を体得する。・第8回　　固体の粉砕実験　遊星型ボ−ルミルにより様々な固体を微粉砕し、その粒径分布を測定して，固体に加えられたエネルギ−との関係を理解するとともに、種々の粒径分布について学ぶ。各実験に対して、（準備学習）実験テキストを読み、実験手順を纏める[1時間] （復習）実験結果をレポートに纏める。[4時間]

授業計画
Class plan

・第１回　　物理学実験ガイダンス
　実験を行う上での心構え、各実験テーマの注意事項、レポートの提出要領等を指導する。

・第２回　　力学の基礎
　固体の自由落下、衝突、摩擦、力の合力等の力学の基礎要素を実験を通じて学ぶ。

・第３回　　金属のヤング率の測定
　　　ａ）たわみによる方法：断面が短形の棒状試料のたわみを利用してヤング率を測定するKnigの方法を修得する。
　　ｂ）共振法による方法：金属の弾性率のなかで基本的な量とされるヤング率を共振法で測定し、弾性、並びに共振法の原理を理解する。

・第4回　　原子スペクトル
　回折格子分光計を用いて水素原子のバルマ−系列のスペクトルの波長を測定し、計算値との比較を行うことを通して量子力学の基礎を学ぶ。同様の測定を水銀、カドミウム、ナトリウムについても行い、元素の違いによる原子スペクトルの差異を考察する。

・第5回　　ホイ−トストン・ブリッジおよびテスタ−による抵抗測定
　化学物質の濃度を測定する各種機器に内蔵されているホイ−トストン・ブリッジの原理を理解し，それを用いた電気抵抗の測定方法を学ぶ。あわせて汎用の電流・電圧・抵抗測定機器であるテスタ−の使用法を体得する。

・第6回　　RLC回路の実験とオシロスコ−プの使用法
　抵抗，コイル，コンデンサは電気回路において最も基本的な回路素子である。この３つの素子を組み合わせたRLC回路の基本的性質を理解するとともにオシロスコ−プの使用法を修得する。

・第7回　　熱原動機実験
　気体を圧縮・加熱・膨張・冷却のサイクル操作することにより、熱湯および氷を作る実験を通して熱力学の基礎を体得する。

・第8回　　固体の粉砕実験
　遊星型ボ−ルミルにより様々な固体を微粉砕し、その粒径分布を測定して，固体に加えられたエネルギ−との関係を理解するとともに、種々の粒径分布について学ぶ。

各実験に対して、
（準備学習）実験テキストを読み、実験手順を纏める[1時間]
（復習）実験結果をレポートに纏める。[4時間]　

教職課程 Teacher-training course
実務経験 Practical experience	-
教育用ソフトウェア Educational software	-

備考 Remarks

994241C