中学受験新演習理科小６上.indd

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1 1 生物と自然環境 植物の成長と分類について理解を深める 自然界における生命と物質の循環を学び, その役割を理解する 指導ページ学習編 P 4 ~ 13, 問題編 P 4 ~ 9 1 植物の成長と光の強さ 学基本 1 植物は日光がよく当たるほど成長がよい 植物の分類 1 陽性植物と陰性植物 陽生植物 成長に強い日光が必要 陰生植物 弱い日光でも成長できる 2 草の分類 一年草 春に芽生え, 夏から秋に開花結実 越年草 秋に芽生え, 翌年春から夏に開花結実 多年草 地中の茎 根が生きていて開花結実を何 年も繰り返す 3 樹木の分類 針葉樹 常緑針葉樹 アカマツ スギ 落葉針葉樹 カラマツ 広葉樹 常緑針葉樹 ツバキ クスノキ 落葉針葉樹 サクラ クヌギ ブナ 光の強さとでんぷんの増減 光の強さにより植物が光合成を行うか呼吸を行う かの境となる点 ( 補償点 ) が存在する 2 森林のつくり 学基本 2 問練習 2 森林のつくりと植物 1 高木 まっすぐな太い幹 8m 以上に成長 2 低木 根元から枝分かれ 3m 位に成長 3 下草 森林内の地表に生える 陰生植物 4 森林のまわりの植物 乾燥やほこりから守る 陽性 植物 森林内の環境 1 明るさ 落葉樹の森林 秋 ~ 春 : 明るい 常緑樹の森林 一年を通してくらい 2 気温 湿度 気温の変化 : 小さい, 湿度 : 高い 森林ができるまで 裸地 コケ 一年草 多年草 陽樹の幼木 陽樹 + 陰樹の幼木 陰樹 3 生物どうしのつながり 学基本 3 問練習 3,4 食物連鎖 植物 ( 生産者 ) 草食動物 肉食動物 食物連鎖の例 草 バッタ カエル ハト 生物の個体数のつりあい 生産者 植物 ( 光合成の寄り養分をつくり出す ) 消費者 草食 肉食動物 ( ほかの生物を食べる ) 分解者 菌類 細菌類 ( 生物の死がい ふんを二 酸化炭素などに分解する ) ⑷ 寄生 共生 寄生 生物が他の生物につき, そこから栄養分を とって生活する 共生 異なる生物が共同して生活して, 互いに利 益を得る ⑸ 物質の循環 炭素ちっ素 空気中 植物 消費者 分解者 空気中 4 環境の破壊 学基本 4 問練習 1 生態系の破壊 1 外来種 外国から持ちこまれた生物 2 水質の悪化 赤潮, 青潮 地球環境問題 1 温暖化 二酸化炭素 2 酸性雨 いおう酸化物, 窒素酸化物 3 オゾン層の破壊 フロンガス 気象現象 1 エルニーニュ 赤道上の海水温度の上昇 2 ヒートアイランド現象 都市部の気温上昇 ⑷ 生活をおびやかす化学物質 ダイオキシン, 環境ホルモン 1 植物の成長と光の強さ 植物は光合成により成長に必要な養分 ( でんぷん ) を作り出している そして光合成には太陽エネルギー ( 日光 ) が必要となる よって, ここでは成長には日光が必要であるということを, 光合成 という観点から理解させる 光合成の復習にもつながる 陽生植物と陰生植物 陽生植物, 陰生植物はともに具体的な植物名を挙げてイメージを膨らませたい 具体的な植物をおさえさせる 最低でもテキストに載っているものは確実に このとき, 写真や絵などがあったら実際にみせてあげるとわかりやすい 植物のすみ分け植物の特徴を生息する環境と結びつけて教えること 例えばタンポポは, アスファルトを破ってまで生えてくるが, これは強い根があり踏みつけに強いようにできているから, など 2 森林のつくり これも森林の植物に関しては, 具体的な植物名が言え, 分類できるようにさせたい 森林内の環境落葉樹 葉が落ちる 日が差し込む 明るい常緑樹 一年中葉が茂っている 葉にさえぎられて日光が届かないというように, なぜ明るさに違いがあるのかを植物の特徴から捉えさせるとよい 3 生物どうしのつながり 食物連鎖をきちんと理解させる 底辺を植物とし, ピラミッドの形は個体数を表している これは陸上でも, 水中でも 地中でも常に成り立つ 分解者とは有機物を, 呼吸によって無機物 ( 二酸化炭素, 水, 窒素酸化物など ) に分解する生物であり, 光合成はできない よって分解者である菌類 細菌類も呼吸により酸素を取り入れ, 有機物中の炭素を二酸化炭素の形で放出している 二酸化炭素 ( 無機物 ) を取り入れ酸素作り出すことができるのは植物の光合成だけである ⑷ 寄生 共生 具体例によりどのような生物をいうのか理解させるようにしたい ⑸ 物質の循環 テキストの図を参考に食物連鎖以外にどのような関係を結んでいるのか確認させたい 4 環境の破壊 近年, 環境問題が深刻になってきている それぞれの環境問題の原因とそれによってもたらされる環境の変化や動植物に対する影響をおさえること

2 2 水溶液の性質 水を, 物をとかすことができる物質としてとらえさせる 酸性やアルカリ性等により溶液の分類を定着させる 指導ページ学習編 P 14 ~ 23, 問題編 P 10 ~ 15 1 色 におい 手ざわり 味による分類 学基本 1 においによる分類 手であおぐようにしてかぐ 手ざわり 指に 1 ~ 2 滴つけて, 軽くこする ⑷ 味 酸性のものはすっぱい味がする 2 とけている物質による水溶液の分類 学基本 1,2 気体がとけた水溶液 水の温度が高いほどよくとける 気体がとけた水よう液を蒸発させる 何も残らない 1 炭酸水 二酸化炭素がとけている 2アンモニア水 アンモニアがとけている 鼻をさ すようなにおい 3 塩酸 塩化水素がとけている 液体がとけた水溶液 液体がとけた水溶液を蒸発させる 何も残らない ( 水蒸気と一緒に蒸発する ) 1アルコール水溶液 アルコールがとけたもの エタノール 消毒や飲用に使う メタノール 燃料に使う 2さく酸水溶液 さく酸がとけたもの 3 過酸化水素水 過酸化水素が水にとけたもの 固体がとけた水溶液 とける量に限度あり 水の温度が高いほどよくとける 固体がとけた水 溶液を蒸発させる とけていた固体が残る 1 ホウ酸水 ホウ酸をとかしたもの 白の固体が残る 2 石灰水 水酸化カルシウムをとかしたもの 白い 固体が残る ( 注温度が高いほどとけにくくなる ) 3 食塩水 食塩がとけたもの 白い固体が残る 4 重そう水溶液 炭酸水素ナトリウムをとかした もの 白い固体が残り, 二酸化炭素が発生 3 酸性 中性 アルカリ性による分類 学基本 2~4 問練習 1,3,4 酸性 中性 アルカリ性 リトマス紙 / 液 ( 赤 ) 変化なし 赤 青 リトマス紙 / 液 ( 青 ) 青 赤 変化なし BTB 液 黄 緑 青 フェノールフタレイン液 変化なし 赤 紫キャベツ液 赤 ~ピンク 紫 緑 ~ 黄 4 電流を通す水溶液と通さない水溶液 学基本 1⑹,3 問練習 2,3 電流を通す水溶液 電解質 酸性, アルカリ性 中性の一部 ( 例 食塩水 ) 電流を通さない水溶液 非電解質 中性の一部 ( 例 砂糖水 ) 電極板の間隔狭い 電極板の面積大きい 流れる電流 水溶液がこいほど大きい 水溶液の温度が高いほど 1 色 におい 手ざわり 味による分類 においによる分類は実験でも使われることが多い 直接嗅いでしまうことが多いので, 手で仰ぐということは徹底させたい 色のある水溶液については代表的なものとその色の組み合わせを覚えるようにしたい 色のある水溶液 硫酸銅水溶液 青 塩化コバルト水溶液 ピンク 過マンガン酸水溶液 赤 2 とけている物質による水溶液の分類 ここでは, それぞれの水溶液の溶質が何であるのかをしっかり覚えさせること また, 代表的な物については, 気体の集め方も復習させるとよい 二酸化炭素 空気より重い, 水に溶けにくい 下方置換法又は水上置換法また, 石灰水を通すと白くにごる 水素 水にほとんど溶けない 水上置換法 アンモニア 水に溶けやすく空気より軽い 上方置換法酢酸はお酢のにおい, アンモニアはトイレに行ったときの鼻を刺すような臭いなど身近なものを例にすると分かりやすい 炭素を含む物質のことを有機物という 3 酸性 中性 アルカリ性による分類 左下の表を確実に覚えさせて, 何性であるかの判断をできるようにさせること リトマス紙や試薬による変化は基本的事項であるので演習問題等で慣れさせるようにしたい 酸性を示すものは酢酸や, レモンの汁などに代表されるもので, 食物でいったらすっぱいものは酸性である また~ 酸というように 酸 がつくものは酸性であるといってよい 表の水溶液の分類は最低限覚える必要がある 4 電流を通す水溶液と通さない水溶液 水溶液に電流が流れるのは, その水溶液がプラスとマイナスのイオンを持っているときである よって中性でも食塩のように, プラスの電荷を帯びたナトリウムイオンとマイナスを帯びた塩化物イオンが溶けていると, 電流が流れるのである 蒸留水とは不純物が混じっていない純粋な水であるので電気は通さない 電解質水よう液と電流の流れる大きさ流れる電流の大きさが変わる条件は整理しておこう 参考や上記のイオンの考え方を図を用いて説明すると理解しやすい部分ではあるだろう

3 3 水溶液の性質 酸性とアルカリ性による中和反応と発生する塩について学ぶ 中和について具体的な数字と比例式により理解を深める 指導ページ学習編 P 24 ~ 33, 問題編 P 16 ~ 21 1 中和 学基本 1 問練習 2,3 ⑷ ⑸ ⑹ 中和 酸性とアルカリ性を混ぜ合わせたとき, 互 いの性質を打ち消す反応 完全中和 中性になったとき 酸性の水溶液 + アルカリ性の水溶液 + 塩 + 水 塩酸に水酸化ナトリウム水溶液を加える中和 酸性 中性 アルカリ性 水酸化ナトリウム水溶液に塩酸を加える中和 アルカリ性 中性 酸性 中和反応によってできるもの 硫酸バリウム, 炭酸カルシウムなど 石灰水が白くにごる 中和反応と水溶液の温度変化 中和 = 熱発生 完全中和後 = 熱発生しない 温度下がる 2 中和反応と水溶液中の変化 学基本 2 塩化水素 + 水酸化ナトリウム 水 + 食塩 中和反応と水溶液中の固体の重さの変化 塩酸に水酸化ナトリウム水溶液を加えていく 固体 酸性 中性 アルカリ性 食塩のみ 中和 食塩 + 水酸化ナトリウム 3 中和の計算 学基本 3,4 問練習 1,4,5 例題 1 グラフより A 液 30cm3 と B 液が 20cm3 で完全中和しているので A:B= 30:20 = 150: 例題 2 30 = = = 100 塩酸 50cm3 水酸化ナトリウム水溶液 15cm3 答 100cm3 塩酸 100cm3 水酸化ナトリウム水溶液 30cm3 で完全中和する よって, 水酸化ナトリウム水溶液 50cm3 のうち 20cm3 が塩酸と反応しない グラフより,5cm3 に含まれる水酸化ナトリウムは 4.8g - 3.9g = 0.9g 20cm3 だと = 3.6g 食塩 7.8g 水酸化ナトリウム 3.6g 残る 答 3.6g 1 中和塩に関して食塩と混同しやすいので塩と食塩は別物であること, 塩は一つではなくいくつかの種類があること等をまず確認しておきたい 塩酸に水酸化ナトリウム水溶液を加える場合も, またその反対でも原理は同じである 完全中和がちょうど互いの性質 ( 酸性, アルカリ性 ) を打ち消しあって中性の状態であるので, 中性の状態を基準に考えればよい 中性よりも塩酸 ( 酸性 ) が強ければ酸性を示し, 水酸化ナトリウム水溶液 ( アルカリ性 ) が強ければアルカリ性を示すのである BTB 液の色が何を示すのかも忘れやすいところである リトマス紙と一緒に次のようにまとめて確認しておきたい BTB 液黄色緑青リトマス紙青 赤赤 青酸性中性アルカリ性 ⑸ 中和反応によってできるもの中和によって必ず水ともとの溶質とは違う物質ができるという点は, 確実に抑えたい その際, テキストに載っている表の内容は最低限覚えさせる 2 中和反応と水溶液中の変化塩化水素と水酸化ナトリウムの中和では水と塩ができるわけだが, 分かりやすく説明するためにテキストに載っているような簡単な図を用いて説明するのがよい 中和とは酸性とアルカリ性の物質を混ぜることによってまったく別の新しい物質が生まれるのではなく, 各々構成する原子が別の物質と結びつく ( 例えば, 塩化水素と水酸化ナトリウムは, 塩化水素の水素と水酸化ナトリウムの酸素, 塩素とナトリウムが結びつく ) ことによって, 塩と水ができる 図を用いると塩と水がどこからか持ってきたものではないことが分かる 中和したよう液中の固体の重さ溶けている物質の重さとして考える 完全中和するまでは中和反応で食塩 ( 塩 ) のみ ( 塩素水素は気体であることにも注意が必要である ) であり, 完全中和後は水酸化ナトリウムの重さが加わる 3とあわせて考えたい 3 中和の計算比例式を使っていく 注意するのは, グラフの見方である 以下の点を徹底させること! 1グラフが折れ曲がった点が完全中和の点である 2よって, 折れ曲がった点以降は中和によってできる塩の質量は増えない 増えているのは加えている溶質の質量であることに注意させる 問題文に, 問題を解いていくための大切な要素がたくさん含まれている まずはよく問題文を読ませて, 問題の意味を理解させることが一番大切である

4 4 水溶液の性質 酸性 アルカリ性水溶液にて金属が溶ける場合の区分を学ぶ 具体的な数値をグラフにてその理解を深める 指導ページ学習編 P 34 ~ 43, 問題編 P 22 ~ 27 1 金属とその性質 学基本 1 1 水銀以外は固体 2ほとんどの金属が銀白色は灰色 3 金属光沢があり, みがく光を反射する 4 熱や電気を通す 5 引きのばしたり, 広げたりできる 2 水溶液と金属 学基本 1,2 問練習 1 塩酸と金属の反応 塩酸にとける金属 アルミニウム, あえん, 鉄など 水素が発生する 塩酸にとけない金属 銅 水酸化ナトリウム水溶液と金属の反応 水酸化ナトリウム水溶液にとける金属 アルミニウム, あえん 水素が発生する とけない金属 鉄, 銅 水素の燃え方 音を出して燃える 水素 + 酸素 水 ⑷ 金属を速くとかす方法 速い 遅い 水溶液の温度 高い 温度 低い 水溶液 濃い 水溶液 薄い 金属の形 細かい 形 大きい 3 金属がとけたあとにできる物質 学基本 3 問練習 2 金属がとけたあとの水溶液 別の液体に変化 金属がとけたあとにできる物質 別の物質ができる 4 水溶液と金属の反応する量 学基本 3 水溶液のこさ 同じ体積にとけている溶質の量が多いほどこい 塩酸とアルミニウムの反応 塩化水素 +アルミニウム 水素 + 塩化アルミニウム 塩化水素が残っている場合 アルミニウムを加えるとさらに水素発生 水素が発生する量は, 塩酸がアルミニウムと反応 した量に比例する 5 水溶液と金属の反応の計算 学基本 4 問練習 3~5 例題 1 グラフより 塩酸 12cm3, 発生した気体の体積が 800cm3 でグラ フが水平になっている アルミニウムがすべて反応した よって, グラフの折れ曲がったところがアルミニウ ムと塩酸が過不足なく反応した点 答 12cm3 アルミニウム 0.6g 塩酸 12g 800cm3 の気体 よって 過不足亡く反応するアルミニウムウム : 塩酸 0.6:3.0 = 12: 0.6 = 3 12 = = 60 答 60cm3 1 金属とその性質 まず, 第 1 に金属の 3 大原則を必ず定着させること みがくと光を反射する ( 金属光沢 ) 熱や電気を通す ( 伝熱性, 導電性 ) 伸ばしたり, 広げたりできる ( 展性, 延性 ) また, さびの種類についても学習させる必要がある 加熱によるさび : 鉄 黒さび, 銅 黒さび 放置によるさび : 鉄 赤さび, 銅 緑 2 水溶液と金属 ろくしょう 発生した気体を判断するとき次の 3 つの気体に関してはその特徴と判断方法を確実に抑えておきたい 発生した気体の見分け方 水素 マッチの火を近づけると ポン と音を出して燃える 酸素 火を近づけると炎が大きくなる 二酸化炭素 石灰水に通すと白くにごる 塩酸 水酸化ナトリウムそれぞれに金属をとかしたときにでてくる物質は覚えておくようにしたい ⑷ とける速さに関しては, 金属以外でも身近にあるものをとかすときのことを例に出すとわかりやすい 例 砂糖をとかす場合, かたまりよりも粉末のほうがとけやすく, 温かいお湯のほうがとかしやすい 3 金属がとけたあとにできる物質同じアルミニウムを溶かす場合でも溶媒によってできる物質が違うので注意する 塩酸 塩化アルミニウム水酸化ナトリウム水溶液 アルミン酸ナトリウム 4 水溶液と金属の反応する量テキストにあるように簡単な図を書いて説明するとわかりやすい 金属と水溶液が反応する割合は決まっている よって金属がすべて反応してしまえばそれ以上発生する気体の量は変わらない この点は, 表と図を用いて説明したい こさについては, 紅茶などに砂糖を溶かして飲むときのことを例に出すとわかりやすいだろう 5 水溶液と金属の反応の計算例題 1 次のようなポイントを例題を通しておさえられるようにする 計算のポイント 1 塩酸とアルミニウムが過不足なく反応しあう割合を探す グラフの折れ曲がっているところ 2グラフからの読み取りグラフが曲がっているところ 過不足なく反応しあう点グラフが水平 アルミニウム 0.6g がすべて反応したときに発生する気体の量がわかる 3 比例式の計算方法 A:B=C:D A D=B C 比例式をきちんと立てられるようにしたい そのために対応する値をきちんとおさえること 青

5 5 第 1 回 ~ 第 4 回のまとめ 動植物の循環 水溶液の性質を総合的に身につける グラフの横軸, 縦軸の読み取りを定着させる 指導ページ学習編 P 44 ~ 47, 問題編 P 28 ~ 33 1,2,3 第 1 回の復習 問練習 1 1 植物の成長光合成と呼吸のしくみを理解すること 植物 日中 太陽が出ている 光合成 = 二酸化炭素を吸収夜間太陽が出ていない 呼吸 = 二酸化炭素を放出 1,2,3 第 1 回の復習 1 植物の成長 グラフの読み取りを確実とすること 弱い光の範囲からAが陽性植物,Bが陰性植物ととらえられるようにしたい ⑷のような問題のために, 植物の種類とイメージを合致させたい 光合成 : 二酸化炭素 + 水 + 光 酸素 +でんぷん 2 物質の循環 1 呼吸をするものはすべて, 二酸化炭素を放出している 2 植物のみが, 二酸化炭素を放出し, 吸収もする 2 分解者である菌類 細菌類は動植物に含まれる炭素を分解し, 二酸化炭素の形で空気中に放出している 3 地球環境問題オゾン層 紫外線を吸収するが, フロンガスによる破壊問題 環境ホルモン ダイオキシン等により生物のホルモンに影響 化石燃料の燃焼 温暖化, 酸性雨の発生 4 第 4 回の復習 塩酸 +アルミニウム 水素 + 塩化アルミニウム グラフの停止した点 = 塩酸とアルミニウムが過不足なく反応する点 5 第 3 回の復習 問練習 3 グラフの読み取り ~ 水酸化ナトリウム 15ml に対し, 塩酸 20ml で完全中和している 比例式により数値を求めていく ⑷ グラフが折れ曲がった点 = 完全中和完全中和後はアルカリ性 残る固体 = 中和によってできた食塩 + 水酸化ナトリウム 6 第 2 回の復習 問練習 2 指示薬の分類は確実に! リトマス紙赤 青 アルカリ性青 赤 酸性 BTB 液黄 酸性緑 中性青 アルカリ性 塩酸 + 水酸化ナトリウム 食塩 + 水 石灰水 + 二酸化炭素 石灰水が白くにごる 2 物質の循環 食物連鎖の原理について, きちんと理解させたい 食物連鎖がピラ ミッド型を保っている原理を確認すること 個体数のつり合い 3 地球環境問題 環境問題は現象と要因を確実におさえること 1 温暖化 二酸化炭素の増加 南極 北極の氷が溶け海水面の上昇 農 作物に悪影響 2 オゾン層の破壊 フロンガス 有害な紫外線の増加 皮膚がんなど生 態系に悪影響 3 酸性雨 硫黄酸化物, 窒素酸化物 植物を枯らす 4 第 4 回の復習 金属を溶かすと, あとにはまったく違う物質ができるということを徹 底させる 比例式を用いることができるよう, グラフからの読み取りを確実に 5 第 3 回の復習 中和ではなんと言っても計算問題が中心になる 中和の意味を確認す ると同時に比例式を立てられるようにさせたい ⑷ のようにグラフの読 み取りを徹底させることが大切である 以下の点をもう一度確認したい 1 酸とアルカリの中和点での割合を見つける 2 グラフが折れ曲がった点が完全中和の点である よって, 折れ曲がっ た点以降は中和によってできる塩の質量は増えない 増えているのは 加えている溶質の質量であることに注意させる

6 6 電流と磁界 磁界の性質について学び, その身近な役割について身に付ける 磁界と電流の関わりについて理解させ, 定着させる 指導ページ学習編 P 48 ~ 57, 問題編 P 34 ~ 39 1 磁界と方位磁針の針のふれ 学基本 1 問基本 1, 練習 1,5 磁力磁石のように, 鉄をひきつける力 磁界磁力がはたらくまわりの空間 方位磁針地球の磁力によりN 極が北を指す 棒磁石のまわりの磁界磁力線 N S へと向かう曲線 N 極,S 極付近に集中 方位磁針をつくる鉄にN 極をゆっくりこすりつける 最後にふれた方がS 極になる ⑷ 電流のまわりの磁界電流が流れている導線方位磁針がふれる (= 磁界がある ) 電流の向きをかえる 針の振れ方 方位磁針の置く場所をかえるが変わる ⑸ 電流の向きと方位磁針のふれ方 導線のまわり 同心円状の磁界 電流の向きが逆になる 磁界の向きも逆になる磁界の向きの調べ方 1 右手を利用する方法右手の手のひらと方位磁針で導線をはさむ 親指を開き他の四本の指は電流の流れる向きに 親指の向き=N 極の動く向き 2 右ねじを利用する方法 ( 右ねじの法則 ) 法則ねじの進む向き= 電流の向き ねじの回る向き=N 極の動く向き 3 厚紙を使う方法鉄粉が導線のまわりに作る同心円状の曲線 電流の向き 磁力線の向き= 右ねじの法則 2 電流と方位磁針の針のふれ 学基本 2 問基本 1, 練習 3~5 方位磁針のふれはばを大きくする 1 電流を大きくする 2 方位磁針のまわりに導線を巻く 巻き数を増やす 方位磁針の針と垂直に導線を置いた場合方位磁針と導線を直角に置いたとき電流の向き西 東 針はふれない東 西 基本的にはふれない 3 いろいろな回路と方位磁針の針のふれ 学基本 3,4 問基本 1, 練習 2~4 豆電球 2 個の回路と方位磁針方位磁針のふれ方 ( 大きい順 ) 並列つなぎ 豆電球 1 個のとき 直列つなぎ 複雑な回路の電気てきこう 1 電気ていこう 電気の流れにくさ大きいほど流れにくい導体 電気を通すもの絶縁体 電気を通さないもの 2 複雑な回路の電気ていこう豆電球を 2 個 3 個と直列につなげる 豆電球全体の電気ていこうは 2 倍 3 倍になる豆電球を 2 個 3 個と並列につなげる 豆電球全体の電気ていこうは 1 2, 1 3 になる電流の大きさと電気抵抗の大きさ 反比例の関係 豆電球 3 個の回路と方位磁針導線の場所によって流れる電流の大きさが違う 方位磁針を置く場所により針のふれる向き, ふれはば変化 ⑷ 2 つの回路と方位磁針それぞれの磁界の影響を受け, 針のふれ方が変わる 1 磁界と方位磁針の針のふれ 方位磁針の基本的な性質 方位磁針は N 極が北を指す 地球は磁力を持っている 北極あたりが S 極, 南極あたりが N 極 なので, 方位磁針の N 極は S 極にひかれ北を指すのである 電流は + から - に向かって流れる 磁界の向き =N 極の動く向き 右ねじの法則についてはきちんと理解させる 右ねじの法則から磁 界の向き, 電流の向きを知ることができる 右ねじの法則を使えるよ うにさせたい 2 電流と方位磁針の針のふれ 方位磁針のふれが大きいということは, それだけ磁力が強くなる ということである よって導線に流す電流を大きくすれば磁力が強く なる また, 方位磁針に及ぼす磁力は導線が 1 本のときよりも巻き数 を増やしたほうが大きくなる よって針のふれ方も大きくなる 方位磁針の上に針に直角に導線を置き, 西から東に向かって電流を 流しても, 磁力の向きと N 極の指す向きは最初から同じである ( 右 ねじの法則 ) よって針はふれない 3 いろいろな回路と方位磁針の針のふれ 豆電球を直列につなぐと, それぞれの豆電球にかかる電圧が小さ くなり, 結果的に回路全体の抵抗が大きくなり電流の大きさは小さく なっていく 並列つなぎの場合は, 抵抗 ( 豆電球の数 ) を増やしてもそ れぞれの豆電球にかかる電圧の大きさは変わらない よって回路全体 の抵抗はそれぞれの豆電球にかかる抵抗よりも小さい よって並列つ なぎの場合は, 豆電球を 2 個 3 個 と増やしていくと電流の 大きさは 2 倍,3 倍となる 注電流の大きさが 2 倍,3 倍になっても, 方位磁針の針のふれは 2 倍, 3 倍にならない 電流と方位磁針のふれる角度は比例しない

7 7 電流のはたらき 電磁石 指導ページ学習編 P 58 ~ 67, 問題編 P 40 ~ 45 電気回路とそのしくみについて学習し, 身近な役割について考える 日常で何気なく使用しているものに回路が使われていることに気づかせる 1 電流計 学基本 1 問基本 1, 練習 1,2,4 ⑷ 電流の大きさ = A( アンペア ),ma( ミリアンペア ) 1A = 1000mA 電流計のしくみ 電流計 針のふれはばで電流の大きさを測る 電流計のつなぎ方と目もりの読み方 直列につなぐ - 端子は 5A 500mA 50mA の順に 電池の + 極側を + 端子に,- 極側を - 端子に 直流と交流 直流 常に一定方向 (+ -) に流れる電流 交流 電流の向きが短い周期で変わり続ける = 家庭で使っている電流 回路に流れる電流 1 電池を直列 電流, 電圧も 2 倍,3 倍 2 電池を並列 電流変わらず, 長時間 3 電球を直列 電流は 1 2, 電球を並列 電流は 2 倍,3 倍 2 電磁石 学基本 2 問基本 1, 練習 3,4 ⑷ コイルと電磁石 コイル つつに導線を同じ向きに何回も巻いたもの 電磁石 コイルの中に鉄心を入れ, 電流を流して 磁石になるようにしたもの 電磁石の磁力を強くする方法 電磁石の磁力を強くする 1 流れる電流を大きくする 2 導線の巻き数を多くする 3 鉄しんを太くする 電流の向きと磁極 右手親指以外の 4 本の指 = 電流の向きにあわせる 親指 =N 極の向き 永久磁石と電磁石のちがい 永久磁石 鋼鉄でできている 常に磁石 電磁石は電流を流したときだけ磁石になる 3 電磁石の利用 学基本 3,4 問練習 4 ⑷ ⑸ ブザー, ベル 電流が流れる 鉄片が鉄心にひきつけられる 音が出る コイルモーター 電流が流れる コイルが回転する 絶縁体にふれても勢いでコイルは回り続ける 直流モーター モーター 磁石と回転する電磁石 ( 電機子 ) により できたもの 整流子 電機子の N 極と S 極が半回転ごとに入れ かわる役目 同じ方向に回転し続ける リニアモーターカーのしくみ 線路の磁力によって, 車両の後ろは反発し, 車両 の前は引っ張られることによって進む 電磁石を使った道具 クレーン, 電流計など モーターを使った道具 せん風機, 洗たく機, そうじ機など 1 電流計電流計, 電圧計の使い方は実験の基本である 電圧計については触れないが, 電流計は測りたいものに対して 1 直列につなぐこと 2- 端子は大きいほうからつなぐこと 3つないだ- 端子に応じて目盛りを読むことを徹底させることが大切である ( 参考までに, 電圧計は測りたいものに対して並列につなぐ - 端子は電流計と同様につないでいく ) 実験器具の使い方は, 電流計に限らず徹底させる必要がある 直流と交流は理解しにくいところである 理解させようとするよりも, 直流と交流がどのようなものかを覚えることが大事であろう 2 電磁石導線一本でできる磁界は弱い しかし何度もエナメル線を巻きつけると磁界が強くなるので, 強い磁力を生じることができる このコイルの性質を利用したものが電磁石である 電磁石は普通の磁石 ( 永久磁石 ) と違って電流を流したときのみ磁石としてはたらくということに注意する 電磁石の磁力を強くする方法から電流とコイルの導線が磁力を発生させていることに気づかせたい 導線に流れる電流の向きから磁界の向き (N 極 ) の向きが分かる, 右手の使い方をしっかり指導すること ⑷ 電磁石と永久磁石の違いはおさえる それぞれどのようなものに利用しやすいのか具体的に説明したい 3 電磁石の利用電磁石や, 電磁石の性質を利用したものが身近に多くある テキストに載っているブザー, ベル, モーターはその代表的なものである 図を使いながら, その原理をきちんと理解させたいところである モーターは整流子の役割が大切である 整流子についてはモーターの回転方法で説明すること 電磁石を使った道具では永久磁石との違いを強調しながら説明することで理解を深めるようにしたい

8 8 電力 発熱量 生活に欠かすことのできない電気について総合的に学ぶ 直列と並列の違いについて定着を図る 指導ページ学習編 P 68 ~ 77, 問題編 P 46 ~ 51 1 電球のつくりとはたらき 学基本 1 問基本 1 電球のつくりフィラメント= 電球の光る部分 電球のはたらき電気エネルギー 光エネルギー 電球のワット数と明るさ 1ワット電力 (W)= 電圧 (V) 電流 (A) 電圧同じ ワット数と電流の大きさは比例する 2ワット数と電流ワット数 大 流れる電流 大 = 電気抵抗小 2 電球のつなぎ方と明るさ 学基本 1 問基本 1, 練習 3 電球のつなぎ方と明るさ 1 並列つなぎ ( 電圧が等しい ) それぞれの電球にかかる電圧は同じ =ワット数が大きいほうが明るい 2 直列つなぎ ( 電流が等しい ) それぞれの電球に流れる電流は同じ =ワット数が大きいほうが暗くなる 3 直並列つなぎ例 ( ) と 100 の並列と考えると, 並列のときと同じく電流は 100 に大きく流れる 40 と 60 の直列では 40 の方が明るく光る 家庭の配線 1 つ 1 つのコンセントが並列つなぎ 3 電熱線 ( ニクロム線 ) の発熱 学基本 2 問基本 1, 練習 1~3 電熱線 電熱器などの赤く光って発熱する部分 電熱線と電気ていこう 電熱線の長さ 2 倍 3 倍 ていこう 2 倍 3 倍 本数( 断面積 ) 2 倍 3 倍 ていこう になる 1 電熱線の長さと電気ていこう電気ていこう= 電熱線の長さに比例する 2 電熱線の本数 ( 断面積 ) と電気ていこう電気ていこう= 電熱線の断面積に反比例する モデルを使った考え方ていこう 小 = 電流 流れやすい 1 電熱線の長さを 2 倍にする 1 ていこう 2 倍 電流 2 倍 2 電熱線の本数を 2 本にする ていこう 1 2 倍 電流 2 倍 4 電熱線の発熱量 学基本 3,4 問基本 1, 練習 2~4 並列つなぎと発熱量のちがい光り方ていこう小 >ていこう大 1 長さのちがう電熱線短い ていこう小 電流 大 発熱量 大 2 太さ ( 断面積 ) のちがう電熱線太い ていこう小 電流 大 発熱量 大 3 電熱線の発熱量短く, 太い 発熱量 大 直列つなぎと発熱量のちがい光り方ていこう大 >ていこう小 1 長さのちがい長い ていこう大 発熱量 大 2 太さ ( 断面積 ) のちがい細い ていこう大 発熱量 大 3 電熱線の発熱量長く, 細い 発熱量 大 1 電球のつくりとはたらき電球の明るさはワット数で表す 電力の出し方を見てもわかるように, 電圧が大きく, 流れる電流の量が大きければ大きいほど電力は大きくなる つまり電球はワット数が大きいほど明るいということになる 電力の出し方をしっかり覚えさせ, この公式を使って電力, 電圧, 電流のどれについても出せるようにしたい 2 電球のつなぎ方と明るさ同じ電圧のとき電力は電流に比例する このことをきちんとおさえて指導したい これが基本となりつなぎ方によって明るさが変わってくる 並列つなぎは電圧が同じであり, 直列つなぎは電流の量が同じであることをおさえることで, つなぎ方による違いを理解させるようにしたい 並列つなぎ 100W も 60W の豆電球であってもかかる電圧の大きさは同じである 電圧が同じ場合はていこうが小さい 100W のほうに多くの電流が流れるので,100W のほうが明るく光る 直列つなぎ 100W も 60W の電球にも同じ量の電流が流れる つまり多くの電流を必要とする 100W の電球には 60W と同じ量の電流しか流れていないのでワット数が大きいほうが暗くなるのである 3 電熱線 ( ニクロム線 ) の発熱豆電球も電熱器も発熱するものであるが, 電熱線は電流が流れたときに, 特によく発熱するように作られているので温度上昇とていこうの関係を調べる実験などでは豆電球よりも電熱線がよく使われる ていこうとは電流の流れにくさのことである よって電熱線を長くするとその分電流の流れにくい部分が増すので, ていこうは長さに比例する 同様に考えると, 電熱線の本数を増やすということはその分電流が流れる断面積が増すということである 断面積が大きくなれば, その分電流は流れやすくなるので電熱線の本数とていこうは反比例の関係になる 以上のことを, モデルを使った考え方の絵を用いて説明するとよいだろう 4 電熱線の発熱量電熱線に流す電流が大きいほど発熱量は大きく, 水の上昇温度は大きい 言いかえると明るく光っているほうがより多く発熱しているのである よって,2の電球のつなぎ方と明るさで学習したことが, そのままここにも適用できるのである 2の内容をよく確認させてから, 直列つなぎ並列つなぎの違いに注意しつつ, 長さ 太さによる違いを理解させたい また1のの公式も確認しながらおさえることが必要である

9 9 第 6 回 ~ 第 8 回のまとめ 磁石から電気回路について総合的な復習を目標とする 様々な回路に対して使用する知識の判断を養う 指導ページ学習編 P 78 ~ 81, 問題編 P 52 ~ 57 1 第 6 回の復習 問基本 1, 練習 1 右ねじの法則 ねじの進む向き= 電流の向き ねじの回る向き= 磁界の向き 電磁石の強さ コイルの巻き数を多くする 流す電流を大きくする AとBは巻き数が同じで, 流れる電流も同じ = 磁力の強さは等しい 電磁石の極の調べ方 電流の向きに合わせて右手でコイルをにぎる 開いた親指の向き N 極の向き 2 第 7 回の復習 問基本 1 ブザー 電流が流れると鉄片が電磁石に引き寄せられ て音がなる 電流の流れる向き=+ 極 - 極 ⑸⑹ 電機子のX 側がS 極になる Xは磁石のN 極に 引かれるのでアの方向に回転する ⑺ 電機子半回転 整流子により電機子に流れる電流 の向きが反対に S 極がN 極にかわる 3 第 8 回の復習 問基本 1, 練習 2,3 ⑷ 断面積 1.2mm は 0.2mm の並列 6 本と同じ 長さ 80cm は長さ 10cm,8 本と同じ 180(mA) = 135(mA) ⑸ この図は電熱線 1.5 本分と同じと考える 4 第 8 回の復習 問基本 1, 練習 2,3 ワット数が小さいものほど抵抗は大きい 直列つなぎの場合 ワット数の小さい方が明るい 電流 並列の回路が合流した値 発熱量 ていこうの大きい方が大きくなる 5 第 8 回の復習 問基本 1, 練習 2,3 電気ていこう 長さに比例, 断面積に反比例 1 AはBと比べて, 長さ 2 倍, 断面積 2 の 4 倍になる 電流はていこうに反比例する ⑸ 並列 直列よりも電流が多く流れ, ていこうの少 ない方に電流が流れる 直列 ていこうの大きい方に電流が流れる ⑺ 水の量が 2 倍 水の上昇温度は 第 6 回の復習 右ねじの法則を確実に! ねじの進む向き= 電流の向きねじの回る向き= 磁界の向き電磁石は電流を流したときに磁石のはたらきをする 磁石の力 ( 磁力 ) を大きくするための方法は確実にさせたい また, 電磁石の極を確実に調べられるようにすること いくつか練習させて右手を使えるようにさせるとよい 流れる電流の大きさ 電池 2 つが直列つなぎ> 電池 2 つが並列つなぎ電池 1 つ= 電池 2 つが並列つなぎ抵抗 ( 電球等 ) が二つあるときと混同しないようにすること 2 第 7 回の復習 ブザーとモーターの仕組みは第 8 回に戻りテキストなどの絵を使って もう一度復習が必要だろう 暗記させるのではなく, それぞれが作動する原理を理解させたい モーターは整流子のはたらきが大切である 整流子がないと電流が常に一方方向に流れるため, 電機子の極も変わらない よって, 電機子は止まってしまうのである 整流子があることで, 電流の向きが反対になりまわり続けることができるということを, しっかり理解させることが必要である 3 第 8 回の復習 電熱線の長さが 2 倍,3 倍となる 電熱線の電気抵抗は 2 倍,3 倍になり, 流れる電流は 1 2, 1 3 となる 電熱線の本数が 2 倍,3 倍となる 電熱線の電気抵抗は 1 2, 1 3 になり, 流れる電流は 2 倍,3 倍となる 4,5 第 8 回の復習 抵抗が大きくなるとき= 電流が流れにくくなるとき 1 電熱線が長くなる 2 断面積が小さくなる並列つなぎの電熱線の発熱量 電気抵抗の小さい電熱線ほど発熱量が多い 太く, 短いほど発熱する 発熱量の比は電気抵抗の逆比となる直列つなぎの電熱線の発熱量 電気抵抗の大きい電熱線ほど発熱量が多い 長く, 細いほど発熱する 発熱量の比は電気抵抗の比となる

10 10 地球 宇宙のようす 指導ページ学習編 P 82 ~ 91, 問題編 P 58 ~ 63 地球の歴史について学び, 生物の歴史として地球に興味を抱かせる 天体の中の 1 つの惑星として, 地球から見た星座の動きを理解させる 1 地球の歴史 学基本 1 問練習 1 地球の誕生 約 46 億年前 地質時代と生物 1 先カンブリア時代 ( 約 46 億 ~ 5 億 4 千万年前 ) 最初の生物 ( 単細胞生物 ) の誕生 35 億年前 2 古生代 ( 約 5 億 4 千万 ~ 2 億 5 千万年前 ) サンヨウチュウ, サンゴ, ウミユリ, フズリナ オゾン層の誕生 約 4 億年前 ロボク, ウロコギ, シダなどの大森林による光合成 地球上の酸素の増加 3 中生代 ( 約 2 億 5 千万 ~ 6 千 5 百万年前 ) アンモナイト, 恐竜, メタセコイア シソ鳥( 鳥の祖先 ), ほ乳類の出現 4 新生代 ( 約 6 千 5 百万年前 ~ 現在 ) 人類の出現 約 600 万 ~ 200 万年前 人類の出現猿人類 ( 直立二足歩行 石器の使用 ) 原人類 ( 猿人類の脳の 2 倍 ) 旧人類 ( ネアンデルタール人 ) クロマニョン人 ( 火の使用 ) 2 地球のようす 学基本 2 地球の形と大きさ 1 地球の形 ほぼ球形だが, 南北が少し押しつぶされた形 ( だ円形 ) をしている 2 地球の大きさ直径 約 1 万 3000km 地球の表面 1 大気圏 大気のある範囲 地上 100km 位 2 水圏 地球の表面の約 70% は海 3 岩 石圏 陸地で 30 ~ 60km, 海洋で 5 ~ 10km の岩でおおわれている 3 太陽系の惑星 学基本 3 問練習 5 星の種類 恒星 自分で光を出す星 ( 太陽, 星座をつくる星など ) 惑星 恒星の周りを回る星 ( 地球, 金星, 火星など ) 衛星 惑星の周りを回る星 太陽系の惑星 全部で 8 つ 1 火星 赤く見える 地球のすぐ外側を回る 2 金星 地球のすぐ内側を回る 真夜中は見えない 4 地球の自転 学基本 2 問練習 3,4 地軸を中心に西から東へ 1 日 1 回回る 太陽の日周運動日本の標準時 東経 135 度 ( 兵庫県明石市 ) 星座の日周運動 北の空の場合北極星の周りを反時計回りに回る 1 時間で 15 度ずつ動いて見える 月の日周運動 1 日で東へ約 12 度, 南中は 50 分おくれる 5 地球の公転 学基本 4 問練習 2,5,6 太陽の周りを 1 年かけて回ること 太陽の年周運動春分 秋分 昼と夜の長さ同じ夏至 昼が一年中で最も長い冬至 昼は最も短い 星の年周運動太陽方向の星座 昼に太陽と出ているため見ることができない 月の動き新月 三日月 上げんの月 満月 下げんの月 新月の順に満ち欠けする 1 地球の歴史 地質時代と生物 地質時代は, 地層, 岩石, 化石などを調べて時代区分したものであ る よって, それぞれの時代の代表的な化石は, きちんと覚えさせ ること 化石の写真や絵を見せて覚えさせるとよい 特にサンヨウチュウ, アンモナイトなどは絵も頻出である 誕生した頃の地球には酸素が少なかったために, 動物はすぐに誕生 しない 動物の誕生には, 光合成を行う植物の誕生があり酸素が増 えたということを抑える 動物も植物も海の中から陸へと進出していく それはオゾン層が形 成されたことで有害な紫外線が地球に届かなくなったため オゾン 層は環境破壊の問題でもよく挙げられるので, そのことと関連付け て説明するとよい また陸上に進出するとともに体のつくりも複雑 になっていった 進出してきた順番は次のようになる 植物ソウ菌植物 シダ植物 裸子植物 被子植物 動物魚類 両生類 は虫類 鳥類 哺乳類 人類の出現では脳の大きさにより分けられる 脳の大きさの発達を 理解させること 2 地球のようす 地球の直径は約 13000km で月 ( 直径約 3500km) の約 4 倍で, 太陽 1 ( 直径 140 万 km) の約 109 上下に押しつぶされた形をしているのは, 自転による回転の作用に よるもののため 3 太陽系の惑星 太陽系の惑星 太陽を中心に回っている天体集団のことを太陽系という 太陽に近いほうから 水星 金星 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星 の 8 つである 地球より内側の太陽は真夜中には見えない これは地球が真夜中の とき内惑星は太陽と同じ方向にあるために, 真夜中ではちょうど反 対方向にあるため この説明には P.85 のような図を描き説明する と分かりやすい 4,5 地球の自転 公転 次の点をきちんと抑えること 地球の自転によるもの 1 太陽が 1 日をかけて東からのぼり西へ沈む ( 日周運動 ) 2 星の日周運動 地球の公転による 1 一年をかけて見える星が変わる 2 太陽の高度が変化する 公転の方向, 自転の方向はともに反時計回りであることも必ず覚 えさせる 地球が西から東へ自転するため太陽が東から西へ動くよ うに見えるのである それぞれの季節に見える星座, 季節による南中高度の出し方もあ わせて覚えさせたい

11 11 空気と水 身近な存在である空気と水を使い圧力の考え方を身につける 空気と水蒸気から膨張と収縮の基礎的な知識を身につける 指導ページ学習編 P 92 ~ 101, 問題編 P 64 ~ 69 1 圧力 学基本 1 圧力 1cm2 あたりの面を垂直に押す力 力がはたらく面積と圧力力がはたらく面積が小さいほど圧力は大きくなる ( 面積と圧力は反比例する ) 圧力の単位 力の大きさ g 圧力 = 力がはたらく面積 cm2 いろいろな圧力の大きさ 同じ力がはたらいている場合 面積が小さい 圧力 : 大 面積が大きい 圧力 : 小 ⑷ 圧力の伝わり方 閉じ込められた水に力を加える =どの部分にも等しい圧力 2 水圧 学基本 2 問練習 1,2 水圧 水の重さによる圧力 水圧は水の深さによる 水深による水圧のちがい 1 水深とゴム膜のへこみ方 ゴムのへこみ- 深い位置に沈めたほうが大きい 水圧が大きいから 2 水深とおもり : 水圧は水深に比例する 1cm 深くなると水圧は 1cm2 あたり 1g ずつ大き くなる 水深と水圧は同じ値 ( 例 : 水深 50cm では水圧は 1cm2 あたり 50g) 浮力 = 物体を浮かそうとする力 3 気圧 学基本 3 問練習 3 気圧 大気による圧力 気圧の大きさ- 高度が高いほど小さい 1 気圧 = 1013hPa 気圧の差によって起きる現象 1ゴムボール : 外の大気圧よりボールの中の気圧が大きい 2ストローで吸い上げる水 : 水が外の空気に押される 3 山頂でのスナックがしの袋 : 山頂は気圧が低い かし袋の中の空気が膨張してかし袋はふくらむ 4 熱した空きかん : ふたをして冷やすと, 中の空気が冷えたときに空気が縮んでかんがへこむ 5 熱いしるを入れたおわんのふた 4 空気と水 学基本 4,5,6 問練習 3,4,5 気圧と水のふっ点 ふっ点 液体がふっとうする温度 水の場合 :1 気圧のとき 100 気圧が低く なると沸点は下がる 熱量と水 1カロリー 1g の水を温度を 1 あげるのに必要な熱量 空気中の水蒸気 1ほう和水蒸気量 空気 1cm2 中に含むことのできる水蒸気の限度量 気温が高いほど大きい 2 露点 水蒸気が水てきに変わる温度 3 湿度 空気のしめりぐあい 湿度 = 1m2 の空気中にふくまれている水蒸気の量 g その気温での飽和水蒸気量 g 乾湿湿度計 湿度を計るもの 1 圧力 圧力の出し方をしっかりと抑えさせることが大切である 圧力は物体を押す力 圧力は, 質量が大きいもので小さな面積を押すほうが強くなる 鉛筆のとがったほう, 削ってないほうをともに自分の肌に押し付けるなどすると分かりやすい 2 水圧 水圧とは水の圧力, つまりは水が押す力である よって水深が深くなるほど水が上から押す力が大きくなるので, 穴を開けたペットボトルは深い方ほど勢いよく水が出る 水圧は 1cm2 あたり 1g の水の重さがかかることに注意する 例えば水深 10cm で 2cm2 にかかる水圧は 20g となる 3 気圧 ( 大気圧 ) 気圧も水圧と同じように捉えさせること 水圧は水が押す力であるので, 気圧は大気が押す力と考えればよい そのように考えると, 山頂と低地での気圧の違いが捉えやすい 山頂は標高が高いので, 肩にかかる大気の重さが山の高さ分低地に比べて低いということになる よって山頂のほうが気圧が低くなるのである 簡単な絵を書いて山頂と低地においてかかる気圧の違いを説明するとよいだろう 4 空気と水 気圧と水の沸点 気圧が低くなると沸点が下がる これは気圧が低くなれば大気が押す力が小さくなるので, 水蒸気が大気中に出やすくなるためである 空気中の水蒸気 飽和水蒸気量の概念をきちんと理解させることが大切である 飽和水蒸気量は空気 1cm2 あたりに含むことができる水蒸気の量で, 湿度はこの飽和水蒸気量の値に対してどれだけ水蒸気が含まれているかを百分率で表したものである 空気 1cm2 あたりに含む水蒸気量が飽和水蒸気量に達すると, これ以上は水蒸気を含むことができなくなり, 水滴となる これが露点の状態である よって露点は湿度 100% といえる 水滴となる水蒸気量は,( 実際の水蒸気量 )-( 飽和水蒸気量 ) で求められる ( 例 ) 20 で露点に達する水蒸気は飽和水蒸気量が 17.3g である この水蒸気を 10 まで冷やす 10 での飽和水蒸気量は 9.4g である つまり 10 では 9.4g までの水蒸気しか含むことができないので, よって 17.3g - 9.4g = 7.9g が水滴となってあらわれる

12 12 ばね ばねの性質とのびかたについて理解させる ばねの仕組みが様々なものに利用されていることを気付かせる 指導ページ学習編 P 102 ~ 111, 問題編 P 70 ~ 75 1 ばねの種類やはたらきとその性質 学基本 1 ばねを引っ張る力の大きさとばねの伸びは比例する ばねの種類 つるまきばね, 板ばね, うずまきば ばねのはたらき ね, 気体ばね 液体ばね 1 しょうげきをやわらげる 2 物の重さをはかる 3 力のもとになる ばねの性質 1 弾性 : 元に戻ろうとする力 2 加える力とばねののび ばねを引く力 = 戻ろうとする力 3 おもりの重さとばねののび ばねに加える力とばねののび縮みは比例する 4 ばねにはたらく力とつり合い ばねがおもりを引くとき, 逆方向にばねを支える 力がはたらきつり合っている 2 ばねの長さと強さ 学基本 2 問練習 1,2 自然長 力を加えないときのばねの長さ ばねの全長 = 自然長 + ばねののび ばねの長さとばねののび ( 力を加えたときの長さ ) 同じばねで等しい力を加える 自然長の比 のび の比 全長の比はすべて等しい ばねの強さ 同じ長さだけのばすのに加える力が大きいばねほ ど強いばねである 3 いろいろなつなぎ方とばねののび 学基本 3 問練習 1,2 直列つなぎ ばねの本数とばね全体ののびは比 例する 並列つなぎ ばねの本数とばね 1 本ののびは反 比例 4 ばねの計算 学基本 3,4 問練習 2~6 例題 1 4 は, ばねが並列につながっているので 1 本あたり にかかる重さは 10g になる よってばねの伸びは 1cm 全体 ( 自然長 + ばねののび ) で = 11cm 例題 2 50g つるすと全長 40cm,150g つるすと全長 60cm 100g 増えると 20cm のびるということ よって 10g あたりののびは = 2cm となる 50g では 2cm 5 = 10cm ののびなので, 自然長 は ( 全長 )-( ばねののび )= = 30cm となる 例題 3 グラフから読み取ること グラフより,A のばねは 10g で 5cm 伸びているの で,1cm あたりの重さは 10 5 = 2g となる 図 2 はばねを直列につないでいるので,A にも 5g の重さがかかり,B にも 5g の重さがかかる グ ラフよりそれぞれの長さを読み取ればよい A は 5g で 27.5cm,B は 5g で 15cm の長さである よって合わせて, = 42.5cm となる 1 ばねの種類やはたらきとその性質 ばねではばねの伸び縮みの大きさは, ばねに加えた力の大きさに比例 ( 正比例 ) する ということを確実に抑えることが大切 ばねは加える力( 引く力, おもりの重さ ) がある大きな力をこえると, 加えた力を取り除いてももとの形 ( もとの長さ ) には戻らなくなる これが弾性の限界である 弾性の限界を超えると, ばねは伸びきってしまって使い物にはならない 2 ばねの長さと強さ ばねの強さ ばねの強い弱いは同じ長さだけばねを伸ばすのに, どれだけの力を加えるかにより比べられる 加える力が大きいほど, それだけそのばねは伸びにくい, つまり弾性の限界が大きいといえる 言い換えると小さな力で簡単に伸びるようなばねは, 弾性の限界が小さく, ばねが伸びきってしまうのが早い よって加える力が大きいばねほど強いばね, 弾性の限界が大きいほど強いばねということができる 3 いろいろなつなぎ方とばねののび 並列つなぎ ( 例 ) 120g のおもりをつるす ばね 1 本の場合は, ばね 1 本で 120g のおもりを支えているので, ばね 1 本に対して 120g の重さがかかっている しかし 2 本のばねを並列につなぎ 120g のおもりをぶら下げたとする ばね 2 本で 120g のおもりを支えていることになるので,1 本あたりにかかる重さは半分の 60g になる よって 1 本ののびも 1 本だけのときと比べ 2 分の 1 の長さになる ばねの本数が 3 本になればかかる重さも 3 分の 1 になりのびも 3 分の 1 になる つまり, 本数とのびは反比例する 4 ばねの計算ばねの計算で注意すること 1ばねには自然長と力を加えたときのばねの伸び ( 全長 ) があるので注意する 2 ばねの長さは~ cm か というときは全長を聞いているのであり, ばねの伸びは~ cm か というときは, 伸びた分だけを聞いているので, この場合は全長から自然長を引かねばならない 3グラフをきちんと読み取ることが大切である グラフからは自然長, 1cm 当たりのびるのに必要な重さなど, 様々なことが読み取れるので, グラフの読み取りは確実にさせたい

13 13 浮力 ものが水に浮くメカニズムを数値の計算と共に理解させる 風呂場など日常生活の部分で体感させておきたい 指導ページ学習編 P 112 ~ 121, 問題編 P 76 ~ 81 1 水中でのものの重さ 学基本 1 問練習 1 浮力 物体が押しのけた水の重さだけ受ける上向きの力のこと 浮力 = 空気中での重さ- 水中での重さ 水中の体積と物体の重さの変化 体積の大きな物体ほど浮力は大きい 軽くなった重さ= 水中に沈んでいる部分の体積水中での重さ = 空気中での重さ- 水面下に沈んでいる体積 = 空気中での重さ- 浮力 1 水中でのものの重さ 浮力 浮力とは簡単に言ってしまえば, 浮く力であるが, どうして物体が沈まずに浮かぶかということが大切である 物体は下向きに重力がかかっているが, 水中に入れた場合, 物体が押しのけた水の重さだけ, 物体の下から上向きに押される これが浮力である よって, 物体の重さは, 重力 ( 下向きの力 ) とは反対の力, 浮力 ( 上向きの力 ) を受けるので, その分水中では物体は軽くなる 体積が大きな物体ほど, 押しのける水の体積が大きくなるので, 結局浮力も大きくなる 2 浮力の大きさ 学基本 2,3 問練習 1~5 ⑷ ⑸ 浮力 g = 1 g 押しのけた水の体積 cm3 水中での重さ 下向きに物体の重さ, 上向きに浮力 ばねばかり =[ 物体の重さ ]-[ 浮力 ] 体積と水中での重さ 1 底に沈む場合 : 物体の重さ > 浮力 2 水中で静止する場合 : 物体の重さ = 浮力 3 水面から出る場合 : 物体の重さ < 浮力 水に浮く場合は体積の大きい舞台ほど, 水面から 出る部分の体積が大きくなる 物体の密度とうきしずみ 物体が水に浮くかどうかは重さではない 1 物体の密度を調べる 1 沈むとき : 物体 1cm3 あたりの重さ > 1g 2 水中で止まるとき : 物体 1cm3 あたりの重さ = 1g 3 浮くとき : 物体 1cm3 あたりの重さ < 1g 2 物体と同じ体積の水の重さを調べる 沈むとき : 同じ体積の水より重いとき 浮くとき : 同じ体積の水より軽いとき アルキメデスの原理 浮力の大きさは物体によって押しのけられた液体 の重さに等しい 液体の種類と浮力 液体の種類により密度が違う 浮力の大きさも違う 浮力 g = 液体の 1cm3 あたりの重さ g 押しのけた液体の体積 cm3 3 浮力の計算 学基本 2,4 問練習 1~5 空気中での物体の重さ = 400g 水中での物体の重さ = 300g 浮力 = 1g 押しのけた水の体積 100 = 1 = 100cm3 浮力は 100g 沈めた場合は, 押しのけた水の体積 = 物体の体積だ から物体の体積は 100cm3 となる 物体は 400g で 100cm3 なので 1cm3 あたりの重さ は 400g 100cm3 = 4g である 2 浮力の大きさ ここでは, 物体が浮くかどうかは単純に重さや大きさではないことを理解させる 浮力は押しのけられた水の体積に等しいので, 浮力 = 押しのけた水の体積, ということができる 体積と水中での重さ 水中に浮かぶか沈むかは, 浮力と水中での物体の重さの関係による 水中で, 物体の下向きの力 ( 重力 ) とその物体を下から押す力 ( 浮力 ) が等しければ水中に止まるが, 重力のほうが大きければ下向きの力が強いということなので, 物体は沈む 浮力が大きければ上向きの力が強いということなので浮く また, 体積の大きな物体ほど浮力が大きいので, 水面に出る部分の体積も大きくなる ⑷ 物体の密度とうきしずみ 同じ材質でできた同じ重さの物体でも形を変えて容積を変えると, 浮かせたり沈ませたりすることもできる ( 例 )100g のブリキの板 沈むこれを容積が 100cm3 の潜水艦にする 水中で止まるさらに中央をへこませ容積が 150cm3 の船にする 沈む ⑸ 液体の種類と浮力 液体により 1cm3 あたりの重さ ( 密度 ) が違うため, 浮力も違う 浮力の大きさは物体が押しのけた分の液体の大きさと同じである 100g の物体を沈めたときの液面下の体積をそれぞれ出すと, 浮力 = 液体 1cm3 の重さ 押しのけた液体の体積より水 :100 = 1 = 100cm3 油 :100 = 0.8 = 125cm3 食塩水 :100 = cm3 となる すなわち, 液体中の体積が小さいほど沈んでる部分が小さいということになるので, 食塩水 水 油の順によく浮く 食塩水の場合は, 濃度が濃いほど 1cm3 あたりの重さが大きくなるのでよく浮くことにも注意する 3 浮力の計算 ⑺ 浮力 g = 液体の 1cm3 あたりの重さ g 押しのけた液体の体積より, 食塩水の浮力 = = 105 g この分だけ上へ押し上げられる力が働くので, ばねはかりの値 = = 295 g

14 14 第 10 回 ~ 第 13 回のまとめ 各回の総合的な問題の復習を行う 圧力やばね, 浮力の計算の定着を図る 指導ページ学習編 P 122 ~ 125, 問題編 P 82 ~ 87 1 第 10 回の復習 地軸の傾き : 太陽高度や昼夜の長さ, 季節の変化 に関係している また, 見える星座の変化は地球の公転, 月の満ち 欠けは月の公転によって起こる 図 1 より B は夏,D が冬とわかる 春分 秋分のかげはほぼ平行な線となり, 冬のか げは北側にはなれた位置にできる 2 第 10 回の復習 地球のすぐ外側の惑星は火星で, 赤い色をしている 3 第 11 回の復習 問練習 2 表より板の面積が 10cm2 へこみ 3cm 面積とへこみは反比例の関係 30cm2 へこみ 1cm よって面積が 10cm2 の 10 倍の 100cm2 になると, へこみは 10 分の 1 になるので,3cm 10 = 0.3cm 4 第 11 回の復習 問練習 3 ⑷ 湿度 = 空気中にふくまれる水蒸気量 その気温で のほう和水蒸気量 100 空気 1m3 中 9g の水蒸気量が, ほう和水蒸気量と なる気温を表から探す 0 でのほう和水蒸気量は 5g なので 9-5 = 4(g) が水滴となる 5 第 12 回の復習 問練習 3,4 ⑷ グラフより A は 10g で 1cm,B は 10g で 2cm の びる よって強いのは A となる A には 10g と 30g の両方の重さがかかっている A は 10g で 1cm のびるので, ばね A= = 10(cm) ばね B= = 8(cm) よって全体では 18cm 表より : ばね A とばね B が 26cm になる重さをさ がす ⑸⑹ 2 つのばねが同じ重さで同じ長さになるのは ⑺ 40g のとき おもりは 40 2 = 80(g) 長さが 8cm になるのは, ばね A に 20g, ばね B に 30g のおもりのとき おもりの位置は逆比の 3:2 の位置なので = 6(cm) 1 第 10 回の復習 季節による太陽の位置の変化を覚えておくこと日の出の方位昼の長さ春分真東約 12 時間夏至最も北寄り最も長い 北の地域ほど長い秋分真東約 12 時間冬至最も南寄り最も短い 北の地域ほど短い 2 第 10 回の復習 太陽から順に, 水星 金星 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星 地球より内側を公転している惑星は朝から夕方に見ることができ, 外側の惑星は夜に見ることができる 3,4 第 11 回の復習 圧力は面積に反比例する, ということをここでもう一度きちんと確認すること このことを覚えていなくても, 表を見れば導き出せることである 3の問題も 200g の重さが 50cm2 の面積にかかっていることが分かれば簡単に 1cm2 にかかる重さ= 圧力は導き出せる 表やグラフからほう和水蒸気量となる点や, 結露する温度を判別できるようにする 5 第 12 回の復習 ⑻ 図 7 の状態 : ばねAは 12cm で下のばねBとのすきまが 6cm Bを接続することで, ばねAは下へ, ばねBは上へ引っ張られる AとBののびは 1:2 Aは 2cm,B は 4cm のびる = 14(cm) 6,7 第 13 回の復習 浮いている物体にはたらく浮力の大きさは浮力 = 空気中での重さとなる ⑷ ばねはかりが 100g 浮力は 80g この力を受けるとき水中の体積が 80cm3 なので, 水面上のねんどは = 20(cm3) 6 第 13 回の復習 問練習 1 水そうの底面積が 50cm2 で水面が 2cm 上がった 50 2 = 100(cm3) ねんどの重さが 180g, 体積が 100cm3 より, ねんど 1cm3 の重さ (g)= = 1.8(g) 7 第 13 回の復習 問練習 1 1cm3 の重さ= 物体の重さ 体積 水に沈む 同じ体積の水の重さより重い 食塩水に浮く 同じ体積の食塩水より軽い よってCとなる

15 15 てこと力のつり合い てこの 3 点とつり合いについてその仕組みを理解する てこのつり合いにおける計算の定着を図る 指導ページ学習編 P 126 ~ 135, 問題編 P 88 ~ 93 1 てこの 3 点とてこの利用 学基本 1 問練習 1 てこ : ある点を中心に回転できるようになっている棒 1 支点 : てこを支える点 回転の中心 2 力点 : てこに力を加える点 3 作用点 : てこがほかの物体に力をはたらかせている点 2 点の間に支点があるてこ ペンチ, くぎぬき, はさみなど 作用点から支点までの間かくがせまく, 支点から 力点までの間かくが広い 小さな力を大きな力に 変える 2 点の間に作用点があるてこ カッター, ホッチキス, せんぬき, かん切りなど 小さな力を大きな力に変える 2 点の間に力点があるてこ とげぬき, 和バサミ, ピンセット, サラダばさみなど 小さな動きを大きな動きに変える 2 中心に支点があるてこのつり合い 学基本 2 問練習 5 おもりのはたらき 支点を中心に左か右に回そうとす てこのつりあい る 回そうとする力が左右同じ = 水平につりあっている おもりがてこを回そうとするはたらき = おもりの重さ 支点からおもりまでの距離 上向きの力と下向きの力のつりあい 支点が上に引く力 ( 上向きの力 ) = 地球がおもりを引く力 ( 下向きの力 ) 3 作用点にはたらく力と動きとの関係 問練習 2~4,6 力点に加える力の大きさ 力点の動く距離 = 作用点にはたらく力の大きさ 作用点の動く距離 力点 :20 40 = 800, 作用点 :80 10 = 端に支点があるてこのつり合い 学基本 3 てこのつりあい 同じ値 つりあっている 5 支点の位置 学基本 4 問練習 4 てこのつりあい 左右をひもでつるした場合 支点を左右どちらかの端と考える 6 てこの計算 学基本 2~4 問練習 2~4,6 つりあっている 右に回そうとする力 = 左に回そうとする力 よって右に回そうとする力は, = 150 左に回そうとする力も 150 になればつりあうことに なる おもり A は支点からの距離 5 なので (g) 5 = 150 = 30g 1 てこの 3 点とてこの利用 てこの 3 点は必ず簡単な図を書いて説明すること 作用点 - 支点 - 力点の関係にあるてこ はさみなど身近にあるものを実際に使って説明するとよい 支点 - 作用点 - 力点の関係にあるてこ 作用点が支点と力点の間にある場合は, 力点に加えた力よりも作用 点に生じる力の方が大きくなるため, 常に, 小さな力でも作用点に 生じるときは大きな力となる 支点 - 力点 - 作用点の関係にあるてこ 加えた力よりも作用点に生じる力は小さい しかし力点で加えたわ ずかな動きを作用点で大きな動きに変えることができる つめ切りは と を組み合わせた仕組みになっている 2 中心に支点があるてこのつり合い つりあっているということは左右につり下がっているおもりの重さが 等しい つまり, 力関係が等しくなっている おもりがてこを回そうとするはたらきの出し方 おもりの重さ 支点からおもりまでの距離は徹底させたい おもりまでの距離は中心からの距離でなく 支点からの距離 という ことを徹底させる 支点が端にある場合でもつりあいの式はこれで求 められるので, 支点からの距離ということは大切である 3 作用点にはたらく力と動きとの関係 間に支点があるてこでは, 力点 - 支点と作用点 - 支点の距離の比に応 じて, てこが上下に動く距離も変化する 4 端に支点があるてこのつり合い どのようなてこでもつりあっているときは次の 2 点がいえる 1 てこを左に回そうとするはたらき = てこを右に回そうとするはたらき 2 上向きの力の大きさの合計 ( 和 )= 下向きの力の大きさの合計 ( 和 ) 6 てこの計算 つりあっているということは右に回そうとするはたらきと左に回そう とするはたらきが等しいということを, 確実にさせたい 例題 2 は解き方 1 の方が, おもりの重さ 支点からの距離に合致して いるので分かりやすいが, 解き方 2 もきちんと理解させたい おもりは B に近いところにつり下がっているので,B のほうに重さが かかるのは当たり前 よって重さは長さの逆の割合で AB にかかると いうことになる

16 16 てこと力のつり合い 物体の重心と力のつり合いについて具体的に学ぶ 複雑な計算もあるが元々の仕組みをよく理解させたい 指導ページ学習編 P 136 ~ 145, 問題編 P 94 ~ 99 1 棒の重さと重心 学基本 1,2 問練習 2,6 重心 1 点をつるしてつりあわせたとき物体のすべての重さがかかっている点 棒の重心とつり合い 棒の重さは常に棒の中心( 重心 ) にはたらく 重心に棒と同じ重さのおもりがつるしてあるとして, つりあいを考える 棒の重さの求め方 1 棒の一点を支える太さが一様な棒 : 重心は中央 ばねはかりのさす値 = 棒の重さ 2 太さが一様でない棒 : 支えてつり合っている点が重心 ばねはかりのさす値 = 棒の重さ 2 棒の両端を支える太さが一様な棒 :2 つのばねはかりは同じ値をさす 太さが一様でない棒 :2 つのばねはかりは異なる値をさす いずれの棒も 2 つのばねはかりのさす値の和が棒の重さ 2 棒の重心の位置の求め方 学基本 3 問練習 1 棒の両端を支える 1の2と同じと考える ⑷ 棒とおもりをつり合わせる太さが一様でない棒も, 上向きの力 = 下向きの力を使って棒の重さ, 重心の位置を求められる 3 棒に重さがある棒のつり合い 学基本 4 問練習 3 重心に棒と同じ重さのおもりがつり下がっているとする 支点が中央にある棒のつり合い P.138 の図 9 を描いて説明ばねはかりの値 = 棒の重さ+ 両端のおもりの重さ = = 120g 支点が端にある棒のつり合い 1 棒を回そうとするはたらきのつり合い P.139 の図 10 を描きながら説明 右に回そうとする力 : おもりと棒の重さ と考える 左に回そうとする力 : ばねはかりのさす値 2 支点にかかる力 上向きの力 : ばねはかりのさす値 と考える 下向きの力 : おもりと棒の重さ 4 さおはかり 問練習 4 さおはかり-てこを利用した道具 5 てこの計算 学基本 3,4 問練習 5 例 1 太さが一様 棒の中央が重心 重心 ( 棒の中心 :50cm の位置 ) に棒と同じ重さのおもりが下がっていると考える 支点は左端なので左に回そうとする力 ( ばねはかりのさす値 )= 35cm 右に回そうとする力 = 100cm 20g + 50cm 100g ( 棒の重さ 支点からの距離 ) = 7000 左に回そうとする力 = 右に回そうとする力なので 35 = 7000 = 200g 1 棒の重さと重心 太さが一様な重心は棒の中央に, 一様でない棒の重心は棒の中央より太いほうへ寄ったところにある 棒の重さの求め方 太さが一様な棒では棒の中心が重心となるので, 中心にばねはかりをつるすと, 棒はつりあう 左右の重さが等しくなっている, つまり右に回そうとするはたらきと左に回そうとするはたらきが等しいのでつりあう 太さが一様でない棒は, 単純に棒の中心をばねはかりでつるしても, 左右の重さが違うのでつりあわない 左右の重さが等しくなる部分, つまり右に回そうとするはたらきと左に回そうとするはたらきが等しくなる部分が, 重心 ( つり合う部分 ) となる 2 棒の重心の位置の求め方 上向きの力 = 下向きの力を使い, 棒の重さを求める 例えば,P.138 の⑷のように棒の中心で支えて, 細いほうに 20g のおもりをつり合わせた状態でつりあっている つり合っているということは上向きの力 ( ばねはかりが上へ引く力 )= 下向きの力 ( おもり+ 棒の重さ ) となっているので,70g = + 20g = 50g と求められる 支点から重心までの距離 棒の重さで左に回そうとするはたらきが求められることを使い, 重心の位置がどこにあるのかを求められる てこと力のつり合いで勉強した, つりあうということは1 上向きの力 = 下向きの力,2 左に回そうとする力 = 右に回そうとする力がすべての基本となるので何度も確認させたい 3 棒に重さがある棒のつり合い 棒の重さを考慮してつりあいを考えるとき, 棒の重さは必ず重心に下向きにかかると考える つまり重心に棒と同じ重さのおもりをつるすと考える これは確実にすること 5 てこの計算 例題 3 の比を使う解き方もできるようにしたい 棒の両端にかかる力の比は, 重心からそれぞれの端までの距離の逆比となる つまり重さが大きいほうが, 重心からの距離は近いということ 左右の重さを同じにするには, 重い分重心からの長さを短くし, 軽い分重心からの長さを長くしないと, 重さの均衡が保てないためである よって力 -A:B ならば重心からの距離 -B:A 支点と重心は違うので, ここでもう一度支点について復習して確実にさせたい

17 17 滑車 輪軸 指導ページ 身近な滑車や輪軸から, 力の向きと大きさの変化について学習する 滑車の組み合わせをきちんと整理して計算を行えるようにする 学習編 P 146 ~ 155, 問題編 P 100 ~ 滑車 学基本 1 滑車 1 ひもを引くときの力の向きを変える 2 力の大きさを変える 定滑車 軸の位置が固定され, 動かない滑車 力の向きは変えられるが, 力の大きさは変えられない ( 例 )100g の物体を定滑車を使い,1m 持ち上げる 100g 以上の力で 1m 引く 力は得をしないし, 距離は損も得もしない 動滑車 物体と一緒に移動する滑車 力の向きは変えられないが, 力の大きさは半分になる ひもを引く距離は 2 倍になる 1ひもを引く力 - 滑車とおもりの重さの半分 2ひもを引く距離 - 引き上げる高さの 2 倍の長さを引く 2 滑車の組み合わせ 学基本 3,4 問練習 1,2 動滑車を順に組み合わせた滑車図を描きながら説明すること ひもを引く力が 1 2, 1 3 になるとひもを引く距離は 2 倍,3 倍になる 引く力と距離は反比例 1 本のひもを使った組み合わせ滑車ひもを引く力 =おもりの重さ 動滑車にかかっているひもの数 ひもを引く距離は, 引く力と反比例する ( 引く力が 1 2, 1 3 になると引く距離は 2 倍,3 倍 ) 滑車の重さを考えた組み合わせ滑車図を描きながら説明すること (P.148,8 の図 1 の場合 ) 滑車は 2 本のひもで支えているので,Aにかかる力 =( おもり+ 滑車の重さ ) 2 となる Bは定滑車 ひも 2 本分の重さ+ 滑車の重さ 3 輪軸 学基本 2,5 問練習 3 輪軸とつり合い 支点が中心にあるてこと同じに考える 左に回そうとする力 = 右に回そうとする力 輪軸の物を引き上げる距離とひもを引く距離 物をつるす輪の半径 : 引くひもの輪の半径 =a:b のとき, 引き上げる距離 : 引く距離 =a:b 4 いろいろな輪軸 学基本 2 小さな力を大きな力にかえる ハンドドリル, ドライバー, 自転車のペダル, ドアのノブなど 5 滑車 輪軸の計算 学基本 3~5 問練習 4~6 例題 1 ア, イ, ウにはすべてCの重さ,20g がかかっている よってaとb 合わせて 40g の力がかかっているので, 滑車 Bの重さ+Dの重さ= 40g よって, 滑車 B= = 10g 滑車 Aにはア, イ, ウの力がかかり, それをばねばかりがつるしているので, 滑車 Aの重さ+ア イ ウの力 =ばねばかりの値よって, 滑車 Aの重さ= 100g - 20g 3 = 40g 1 滑車 定滑車と動滑車の違いをしっかり理解させることが大切である 定滑車は, 作用点 - 支点 - 力点のてことおなじなので, つりあわせる ためには同じ力で同じだけ引かなければならない よって, 引く距離 も, 引く力も得もしなければ損もしない 動滑車は, 支点 - 作用点 - 力点のてこと同じである よって, おも りの重さ 支点からの距離で計算すれば分かるように, 力点は支点か ら 2 倍の距離にあるので上に引く力はその半分でよい 例えば長さ 10cm のてこの中心に 50g のおもりをつるすとする 下向きにはたら く力 50g 5cm = 250 上向きにはたらく力 250 = g 10cm = 25g となり, 上に引く力は半分でいいことが分かる 2 滑車の組み合わせ 動滑車にかかる左右のひもの引く力はどうなるか 例えば動滑車の重さを含め 100g のおもりをつるしたとき, 左右の ひもを引く力は両方とも 50g となる よって, 滑車の左右のひもにかかる力は等しい つまり, つながって いる 1 本のひもでは, 引く力の大きさはどこでも同じになって いる 以上のことがきちんと分かっていれば, 滑車が組み合わさっても引く 力の大きさを簡単に出すことができる 図を描きながら, それぞれの ひもにかかる力を記入しながら説明すること 引く力で得をすると距離で損をする つまり距離と力は反比例する 3 4 輪軸 輪軸とてこの違い 輪軸 - ひもを長くすると物体の移動距離を大きくすることができる てこ - 移動距離が短い 5 滑車 輪軸の計算 定滑車の場合は, 引く距離に変わりはなく, 動滑車の場合は引く力が 1 2 になれば引く距離は 2 倍になることを利用する 例題 1 は, これを使って求めたものである おもり C は定滑車の左 のひもがあり,b 点は右のひもの 1 点なので, 左側のひもが 10cm 引か れれば, 右も 10cm 引かれるので,b は 10cm 上がる おもり D は動滑車の下についている 定滑車と動滑車の引く力が同じ ならば, 動滑車のほうは引く距離は半分になるので,D は 5 cm持ち上げ られることになる

18 18 第 15 回 ~ 第 17 回のまとめ 指導ページ 各回の総合的な復習を行う てこや滑車の計算を丁寧に行うことを心がける 学習編 P 156 ~ 159, 問題編 P 106 ~ 111 1,3 第 15 回の復習 学基本 1,3 問練習 2 1 左に回そうとする力 = 右に回そうとする力 回そうとする力 = おもりの重さ 支点からの距離 なので, = 10 X X= = 450g A,Bにかかる 300g のおもりの重さは, 距離の 逆比になるので ( ):15 = 3:1 の割合でか かる よってA= 225g B= 75g Xのおもりの重さ (450g) はA,Bに 20:( )= 1:2 の割合で かかる よってA= 150g B= 300g それぞれ合わせてA= 225g + 150g = 375g B= 75g + 300g = 375g 2,4 第 16 回の復習 学基本 2,4 問練習 5 4 別々に持ち上げた場合は, 左右のそれぞれの和が 棒の重さに等しいので,60 + = 200 = 140 g 1A,Bにかかる 200g のおもりの重さは, ばね はかりからの距離の逆比になる A,Bにかかるおもりの重さ= 50cm:30cm = 5:3 よってA= 125g B= 75g A,Bには棒の重さがかかっているので A= 125g + 75g = 200g B= 75g + 125g = 200g となる 5 第 17 回の復習 学基本 5 問練習 3,4 滑車の左右のひもにかかる重さはどこでも同じな ので,XにはおもりAの重さがかかっている よっ て 100g おもりBのほうの滑車の, 左右のひもにかかって いる重さはそれぞれ 100g つまり 2 本のひもでB を支えているということなので, Bの重さ= 100g + 100g = 200g 6 第 17 回の復習 学基本 6 問練習 1 Xにかかる力の比は, おもりがつるしてある距離 の逆比になるので, 左端にかかる力 : 右にかかる力 = 1:2 左端はおもりAの滑車の右側のひもなので, 棒の左側は 100g の力 よって棒の右側は 100g 2 = 200g 輪軸の左側 = 200g, 輪軸の右側 = 500g よって,200g:500g = cm:5cm = 2cm 7 第 17 回の復習 学基本 7 左に回そうとする力 = 右に回そうとする力より 30kg 20cm = kg 80cm = = 7.5kg 太さが一様なので, 棒の重さは棒の中心 ( 端から 50cm のところ ) に 8kg のおもりをつり下げたのと同じ 棒の中心はつるしている部分 ( 支点 ) より右よりな ので, 棒の重さ 8kg は右に回そうとする力になる よって,30kg 20cm = 8kg 30cm + kg 80cm 600 = =( ) 80 = = 4.5kg 8 第 16 回の復習 学基本 つの木を 1 つとして考える その重心が台の 端にくれば落ちないので,C の長さは 4cm + 2cm = 6cm 1,3 第 15 回の復習 右( 左 ) に回そうとする力 =おもりの重さ 支点からの距離の式を何度も確認させること これを使った応用問題も出てくるので確実にさせたい 棒のはじにかかるおもりの重さ( 力 ) はおもりからの距離の逆比になる これは棒の太さが一様でなくとも, また輪軸にも応用できるので, 比を使う解き方をできるようにさせたい 栓抜きは,Bの部分をフタの上に置き, これを支点にCをフタの下に引っ掛けて抜く つまりCが作用点になっている よって栓抜きは支点 - 作用点 - 力点の形のてこである 2,4 第 16 回の復習 太さが一様の棒の重さは, 必ず棒の中央に棒と同じ重さのおもりがぶらさがっていると考える よって2は棒の重さを図に書き足してしまうとよい 例えば2は棒の中央 ( 端から 15cm のところ ) に 60g のおもりを書き足すと,5cm Aの重さ= 60g 10cm 支点からの距離 Aの重さ= = 120g となる 5,6,7 第 17 回の復習 滑車は左右のひもにかかる重さはそれぞれ等しい つまりどこでも引く力の大きさは同じであることを何度も確認すること その際, 図に滑車の左右の引く力を書き加えていけば, 分からなくならない 定滑車の場合と動滑車の場合では, 同じ力を使って引いた場合, ひもを引く距離が違うことに注意すること! また輪軸の場合も半径の比によって引く長さが違ってくるので注意すること! 例えば,6⑷の場合 Aは定滑車を使ってひくのでひく長さに変わりはない よってAがひく長さは 15cm Cは輪軸にひもがかかっている 半径の比が 5:2 の輪軸につるしてあり, 小さい輪軸のほうにひもがかかっているのでひもを引く長さは 2 5 になる よって,15cm 2 5 = 6cm 7のように人がひもを引けば, 下向きに力が新たに重さが加わる つまり人の重さが分散される よって人の体重はひもを引いている力の分だけ軽くなることに注意すること 8 第 16 回の復習 つみ木が台から落ちるのは重心が台の外にでてしまうとき 2 つ組み合わせたつみ木の重心はそれぞれの重心の中間の位置になる