物理教育

表紙

原稿種別: 表紙
1985 年 33 巻 4 号 p. Cover1-
発行日: 1985/12/10
公開日: 2017/02/10

DOIhttps://doi.org/10.20653/pesj.33.4_Cover1

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会告

原稿種別: 付録等
1985 年 33 巻 4 号 p. App1-
発行日: 1985/12/10
公開日: 2017/02/10

DOIhttps://doi.org/10.20653/pesj.33.4_App1

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1986年物理教育国際会議のお知らせ(1st Circular日本語版)

原稿種別: 付録等
1985 年 33 巻 4 号 p. App2-
発行日: 1985/12/10
公開日: 2017/02/10

DOIhttps://doi.org/10.20653/pesj.33.4_App2

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1986年物理教育国際会議要項

原稿種別: 付録等
1985 年 33 巻 4 号 p. App3-
発行日: 1985/12/10
公開日: 2017/02/10

DOIhttps://doi.org/10.20653/pesj.33.4_App3

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2nc Circular申込書

原稿種別: 付録等
1985 年 33 巻 4 号 p. App4-
発行日: 1985/12/10
公開日: 2017/02/10

DOIhttps://doi.org/10.20653/pesj.33.4_App4

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音の干渉 : 大きな双曲線を描いてみる

鬼塚史朗

原稿種別: 本文
1985 年 33 巻 4 号 p. 253-256
発行日: 1985/12/10
公開日: 2017/02/10

DOIhttps://doi.org/10.20653/pesj.33.4_253

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音の干渉によって生じる大きな双曲線を校舎の屋上に描いてみた.演示実験としてはまずまずのものができたので報告する.これは「ステレオ」とも関わって高校生の関心も高く,学習効果が期待できる.高校物理での実験やクラブ活動での実施を期待する.

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ウェーブマシンによるパルス波の重ね合わせ

藤本修

原稿種別: 本文
1985 年 33 巻 4 号 p. 257-261
発行日: 1985/12/10
公開日: 2017/02/10

DOIhttps://doi.org/10.20653/pesj.33.4_257

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ウェーブマシンによって観察される波は,波の重ね合わせが成り立つ線形の波とされている.しかし真空中の電磁波や空気中の音波を除けば,ほとんどの波動は非線形であるが,その効果はめだたない.そこで本研究では,ウェーブマシンで強い波(波高が大きく,波の幅の小さなパルス波)を発生させ,非線形の現象の観察を試みた.実験のために,ウェーブマシンを2台自作した.1台は,中心線に鋼を使用し,もう1台は,中心線にゴムを使用した.ウェーブマシンの左右両端で同時にパルス波を発生させると,2個のパルス波は互いに接近し,ウェーブマシンの中央付近で重なりあい,再び2個のパルス波に別れ離れていく.この過程をマルチストロボを使って連続撮影し,得られたネガフィルムからパルス波の時間と位置を測定して,パルス波が重なり合う前後でのパルス波の位相の変化を調べた.その結果,鋼を中心線に使ったウェーブマシンでは,位相の変化はほとんどなかったが,ゴムを中心線に使ったウェーブマシンでは,重ね合わせの前後でパルス波の位相にずれが生じ,波の重ね合わせの原理があてはまらない非線形波動と考えられる現象が観察された.

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サーモテープによる改良型金属熱伝導率測定

久賀教代, 秋永正廣

原稿種別: 本文
1985 年 33 巻 4 号 p. 262-265
発行日: 1985/12/10
公開日: 2017/02/10

DOIhttps://doi.org/10.20653/pesj.33.4_262

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熱伝導現象に関する教材開発の立場からサーモテープを使った金属における熱伝導率の定量的測定法の改善を試みた.セラミックヒーターを使った加熱,温度制御方式を開発することによって,実験,解析法の可能性が拡がり,サーモテープ変色長の測定点から導出する熱伝導率の実験的信頼性が高まった.

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電磁場と相対論 : 相対論導入への一つの試み

綿引隆文

原稿種別: 本文
1985 年 33 巻 4 号 p. 266-269
発行日: 1985/12/10
公開日: 2017/02/10

DOIhttps://doi.org/10.20653/pesj.33.4_266

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電界や磁界が観測者の運動状態によって現れたり消えたりする事は,生徒にとって非常に不思議に思われるらしく,生徒からここ数年程,毎年のように似たような質問を受けている.今年度は生徒から出された質問をきっかけとして,電磁気法則が電磁場や時空の相対性といかに深く関わっているかを,60分程の時間を割いて授業の中で展開してみた.高校電磁気で十分扱える簡単な事例を観測者の立場を変えて考察することにより,電磁場や時空の相対性を導くことが可能である.本稿は授業での実践報告と,時間の都合上授業では展開できなかった指導試案から成り立っている.

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パソコングラフィックスの応用 : 放射線のリアルタイム計測

岸本俊祐

原稿種別: 本文
1985 年 33 巻 4 号 p. 270-274
発行日: 1985/12/10
公開日: 2017/02/10

DOIhttps://doi.org/10.20653/pesj.33.4_270

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GM管装置から出力される放射線検出パルスをパソコンで自動測定し,その積算カウント数や単位時間当りのカウント数の分布等をリアルタイムでCRT画面にグラフィック表示できるようにした.割り込み等の高級手段を用いずに,ランダムに発生する放射線をカウントするため,簡単な度数カウンターを自作し,パソコンの拡張スロットへ差し込めるようにした.それは,8ビットの2進カウンタとそのバッファ,クロック発生回路,ゲート回路等から成っている.カウンターは,0.1秒ごとに,その間の度数をバッファを介してパソコンへ出力する.パソコンは,0.1秒ごとにそれを読み取るだけでよいので,その間にグラフ表示等を十分余裕をもって行なうことができる.GM管のプラトー特性,放射線強度の距離による逆2乗特性等の測定例を示す.

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パソコンの自動計測による平面上の電磁界分布測定

榎本成巳

原稿種別: 本文
1985 年 33 巻 4 号 p. 275-278
発行日: 1985/12/10
公開日: 2017/02/10

DOIhttps://doi.org/10.20653/pesj.33.4_275

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平面上における電位分布や磁界分布をパソコン・インターフェースを用いて測定して,ディスプレー画面上に横軸を距離,たて軸を電磁界の強さとするグラフを描かせるための実験装置を製作した.電位分布については,等電位線の実験を改良し,磁界分布については,ホール素子とオペアンプによる増幅回路を作った.これによって平面上での電磁界の分布をきれいに描き出すことができたので報告する.

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パソコンによるばね振り子の周期測定

片山厚之, 広瀬正美

原稿種別: 本文
1985 年 33 巻 4 号 p. 279-283
発行日: 1985/12/10
公開日: 2017/02/10

DOIhttps://doi.org/10.20653/pesj.33.4_279

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ばね振り子の周期の測定には,今までのように何回かの周期をまとめて測定し,それを平均して求める一般的な方法がある.しかし今回はパソコンやエレクトロニクスカウンターなど精度の高い測定機器を使い各振動毎の周期を測定した.その結果,ばね振り子やばね振動の周期には再現性のあるばらつきが認められた.この周期のばらつきの原因は何にかを追究した.

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反撥係数と変形量の同時測定 : テニス・ボールはどれだけつぶれているか

吉田米夫, 高橋徹, 小坂純彰

原稿種別: 本文
1985 年 33 巻 4 号 p. 284-288
発行日: 1985/12/10
公開日: 2017/02/10

DOIhttps://doi.org/10.20653/pesj.33.4_284

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ボールと床平面との衝突現象を特徴づける物理量として,反撥係数,接触時間,変形量,力などが考えられる.このうち,反撥係数は従来の高さの比による方法では空気抵抗の補正を行う必要があり,その取り扱いが複雑になる.さらに,衝突中の時間が数ミリsecと短い為に,その他の物理量についてもその情報は少ない.我々は空気抵抗の補正を必要としない方法で反撥係数の直接測定を行い,これとあわせて接触時間,最大変形量の測定も行った.その結果をまとめると,(1)反撥係数はボールの衝突直前の速度の小さい範囲(2〜3m/sec)でわずかに増加し,5m/secを超えるあたりから減少する傾向にある.(2)接触時間はボールの衝突直前の速度の増加とともに,6.5m secから4.5m secにまで減少する.(3)今回の実験では,ボールの衝突直前の速度の最大値は10.7m/secである.このとき,ボールに作用した衝突中の平均の力は23.5kg重,ボールは最大で1.7cmつぶれる.これは直径6.5cmに対して約26%だけボールがつぶれていることに相当する.

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電子鍵盤楽器利用のすすめ

T. I

原稿種別: 本文
1985 年 33 巻 4 号 p. 288-
発行日: 1985/12/10
公開日: 2017/02/10

DOIhttps://doi.org/10.20653/pesj.33.4_288

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断熱不変量についてのマイクロ・コンピューターによるシミュレーション : 束縛電子と重い荷電粒子の衝突

下條隆嗣, 小田切淳一

原稿種別: 本文
1985 年 33 巻 4 号 p. 289-292
発行日: 1985/12/10
公開日: 2017/02/10

DOIhttps://doi.org/10.20653/pesj.33.4_289

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原子に線形的に束縛された電子の近傍を重い荷電粒子が通過する粒子衝突モデルをマイクロ・コンピューターでシミュレートする.重い荷電粒子の入射速度や衝突係数などのパラメーターを変化させることによって,束縛電子の断熱的あるいは非断熱的変化が得られる.断熱的変化の場合には,束縛電子の衝突後の状態は衝突前の状態と同一であることが示される.また非断熱的変化の場合には,重い荷電粒子から束縛電子へエネルギーの転移が起こり,それに対応して束縛電子の軌道は旧軌道から新軌道へジャンプする.すなわち,重い荷電粒子による水素状原子の衝突励起の古典論的描像が得られる.

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発電機型電磁誘導実験装置 : エネルギー消費の問題も含めて

高橋成和

原稿種別: 本文
1985 年 33 巻 4 号 p. 293-298
発行日: 1985/12/10
公開日: 2017/02/10

DOIhttps://doi.org/10.20653/pesj.33.4_293

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中学生が学習する発電の原理を問う調査を大学生に行った結果,大半が電磁誘導を認識していない事が分った.そこで,学生にこのことを実験を通して修得させようと考え,文献にある方法・装置を調査分類してみた.どの方法も,永久磁石の磁場を用いているために,その強さを自由に変えられず,また定量化も簡単ではない.ヘルムホルツコイルの中央で円形コイルを回転させる,発電機型の電磁誘導実験装置を試作した.まずこの製作法を述べ,次いで起電力に関する測定結果と,理論的考察に触れる.合せて,一つの利用例として,インピーダンス整合にかかわるエネルギー消費の問題を扱う.

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印画紙法による超音波像の撮影 : 回折像と干渉像の観察

井田洋一, 小川力

原稿種別: 本文
1985 年 33 巻 4 号 p. 299-303
発行日: 1985/12/10
公開日: 2017/02/10

DOIhttps://doi.org/10.20653/pesj.33.4_299

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印画紙に音波を記録する手法を用いて,28KHzおよび1.9MHz超音波による回折像と干渉像の撮影を行なった.回折の実験では,円孔および単スリットを通る音波を印画紙の位置を変えて撮影し,像が広がっていく様子を観察した.それらをフラウンホーファー回折により解析し,黒化した部分の強度範囲を求めた.干渉の実験では,二音源の音軸が印画紙上で交わる角度をいろいろに変えて撮影し,理論と一致する間隔をもつ干渉縞を得た.また,複スリットを通る音波を撮影し,理論に合致する干渉縞を得た.

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風船の重さ

石田博幸

原稿種別: 本文
1985 年 33 巻 4 号 p. 303-
発行日: 1985/12/10
公開日: 2017/02/10

DOIhttps://doi.org/10.20653/pesj.33.4_303

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MSXパソコンによる測定システム

安田明

原稿種別: 本文
1985 年 33 巻 4 号 p. 304-308
発行日: 1985/12/10
公開日: 2017/02/10

DOIhttps://doi.org/10.20653/pesj.33.4_304

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低価格・統一規格のMSXパソコンに,ADコンバータやタイムカウンターを接続して,高校物理全般の実験で測定器として使う研究開発を行った.付加装置はカセットテープの大きさの基板にまとめ,ROMスロットに挿入して使う.プログラムはROM化して,オートスタートをかけることで,専用の測定器と同じ使い勝手とすることができた.各種センサーとプログラムにより,ほとんどの物理実験に有用な測定器として使える.

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無電極スペクトル放電管とイグナイタートランス

花崎文一, 光井俊活, 阿部清

原稿種別: 本文
1985 年 33 巻 4 号 p. 309-311
発行日: 1985/12/10
公開日: 2017/02/10

DOIhttps://doi.org/10.20653/pesj.33.4_309

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従来のスペクトル放電管は使用中充填気体の気圧が次第に減少して放電しなくなり使用に耐えなくなる.これは電極の金属が放電中電子にたたかれて,スパッターして内部気体が閉じ込められる事による.そこで,電極のない放電管を作り,高周波高圧で放電させてみたので紹介致します.

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鉛直に立てた棒の共振

増子寛

原稿種別: 本文
1985 年 33 巻 4 号 p. 312-315
発行日: 1985/12/10
公開日: 2017/02/10

DOIhttps://doi.org/10.20653/pesj.33.4_312

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ジグソーを振動源として,鉛直に立てた棒に水平振動を与える装置を試作した.ジグソーは振動源として十分なパワーを持っており,振動数は加える電圧を調節することによって可変となるので,大きな振動体を振動させダイナミックな共振を可能にしてくれる.振動体としては,基本的な共振現象を示すものとして金属棒(アルミ棒),一見振動しにくいように見える素材として木の角柱,振動中に棒が折れるところを演示する素材として紙粘土を使用した.それぞれ,一端固定一端自由の棒の固有振動に相当する共振が観測された.振幅はアルミ棒で10cm以上,木の角柱でも10cm弱となり,十分乾燥した紙粘土では3〜4cmであったが,30分程度で腹の部分から折れることが観測できた.

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創作活動用日本語サポートプログラム

石川孝夫

原稿種別: 本文
1985 年 33 巻 4 号 p. 316-318
発行日: 1985/12/10
公開日: 2017/02/10

DOIhttps://doi.org/10.20653/pesj.33.4_316

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市販のワープロは,完成原稿の清書には適しているけれども,創作活動には向いていない.原稿作りと変換処理を同時に行うため,創作意欲がそがれるからである.本プログラムは,JIS第一水準の漢字2964字に重複しない読み方を付け,出来上がり原稿を一義的にきめる下書き原稿方式を採用することにより,原稿作りと変換処理を切り離した.物理の教材作りに有効に使用することができる.

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ゲーム・シミュレーション型CAIプログラム「力と運動」

加藤栄光, 東原義訓

原稿種別: 本文
1985 年 33 巻 4 号 p. 319-322
発行日: 1985/12/10
公開日: 2017/02/10

DOIhttps://doi.org/10.20653/pesj.33.4_319

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運動している物体とそれに働く力との関係について,「物体の進行方向に力が働いている」あるいは,「与えた力の向きに物が動いていく」といった,いわゆるアリストテレス的直観を持っている生徒が非常に多い.そこで,この考えかたの間違いに気付かせ,正しい理解に導いていくためのゲーム・シミュレーション型CAIプログラムを開発した.この学習プログラムは,「物体に働いている力と運動との関係がよく理解されていればいるほど,よい成績が上げられる『トラック一周ゲーム』を行なうことによって,アリストテレス的直観の誤りに気付かせる」というものである.今回,この「トラック一周ゲーム」を生徒に実施し,その有効性を確認した.そして,力と運動との関係について誤解をしている学習者が,どのようなプロセスを経て正しい理解に達するのかを追跡した.

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v-tグラフより走行距離を求める簡単な学習例 : 新幹線ひかり号の速度変化を教材に

八木一正

原稿種別: 本文
1985 年 33 巻 4 号 p. 323-325
発行日: 1985/12/10
公開日: 2017/02/10

DOIhttps://doi.org/10.20653/pesj.33.4_323

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新幹線ひかり号の速度変化から区分求積の方法を使って走行距離を近似的に求めさせる学習を実施した.その結果,他の模型的な運動に比較してスケールが大きく現実的であるため,生徒は強い興味と関心をもった.そして,かなり変則的なv-tグラフからもほぼ正確な走行距離が求まること,更に極限的操作によって真の値に限りなく近づくことが理解でき,いわゆる積分の基礎概念をも深めることができた.

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音の定常波と気柱の共鳴(特別企画)

矢野淳滋

原稿種別: 本文
1985 年 33 巻 4 号 p. 326-330
発行日: 1985/12/10
公開日: 2017/02/10

DOIhttps://doi.org/10.20653/pesj.33.4_326

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第2回物理教育研究大会の報告(学会報告)

塘賢二郎

原稿種別: 本文
1985 年 33 巻 4 号 p. 331-333
発行日: 1985/12/10
公開日: 2017/02/10

DOIhttps://doi.org/10.20653/pesj.33.4_331

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寄書

小暮陽三, 岩下紀久雄, 松田和久, 吉田雅巳

原稿種別: 本文
1985 年 33 巻 4 号 p. 334-336
発行日: 1985/12/10
公開日: 2017/02/10

DOIhttps://doi.org/10.20653/pesj.33.4_334

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談話室

板屋源清, 龍渓信行, 植村壽公, 渡辺愈

原稿種別: 本文
1985 年 33 巻 4 号 p. 337-341
発行日: 1985/12/10
公開日: 2017/02/10

DOIhttps://doi.org/10.20653/pesj.33.4_337

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学会記事

原稿種別: 付録等
1985 年 33 巻 4 号 p. 342-343
発行日: 1985/12/10
公開日: 2017/02/10

DOIhttps://doi.org/10.20653/pesj.33.4_342

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編集後記

原稿種別: 付録等
1985 年 33 巻 4 号 p. 343-
発行日: 1985/12/10
公開日: 2017/02/10

DOIhttps://doi.org/10.20653/pesj.33.4_343

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奥付

原稿種別: 付録等
1985 年 33 巻 4 号 p. 344-
発行日: 1985/12/10
公開日: 2017/02/10

DOIhttps://doi.org/10.20653/pesj.33.4_344

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イギリス物理学会編集発行Physics Education 1986年版継続申込または新規申込について

原稿種別: 付録等
1985 年 33 巻 4 号 p. 345-
発行日: 1985/12/10
公開日: 2017/02/10

DOIhttps://doi.org/10.20653/pesj.33.4_345_1

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Physics Education(1986)申込用紙

原稿種別: 付録等
1985 年 33 巻 4 号 p. 345-
発行日: 1985/12/10
公開日: 2017/02/10

DOIhttps://doi.org/10.20653/pesj.33.4_345_2

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裏表紙

原稿種別: 表紙
1985 年 33 巻 4 号 p. Cover2-
発行日: 1985/12/10
公開日: 2017/02/10

DOIhttps://doi.org/10.20653/pesj.33.4_Cover2

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目次 / CONTENTS

原稿種別: 表紙
1985 年 33 巻 4 号 p. Cover3-
発行日: 1985/12/10
公開日: 2017/02/10

DOIhttps://doi.org/10.20653/pesj.33.4_Cover3

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