ふたばのブログ〜理科教育と道徳教育を科学する〜

これで完ぺき!理科の総まとめ(光・音・力)

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光による現象

光源

自ら光を発するもの。

光の性質

1. 同一物質内は直進する。
2. 物体に当たると反射する。※鏡などに入ってくる光を入射光、はね返る光を反射光という。

鏡による反射

反射の法則

入射角と反射角はいつも等しい


鏡による反射

1. 鏡をはさんで物体と対称の位置から出たように進む。
2. 全身を写すためにはその人の身長の2分の1の大きさの鏡が必要。
3. 鏡の中にあるように見えている物体の姿を像という。

乱反射

光が物体の表面で色々な方向に反射すること。
※私たちがものを見ることができるのは乱反射が起きているから。

透明な物体に当たった光の進み方

屈折

光が水やガラスなどの透明な物体にななめに当ったとき、光が曲がる現象


入射角>屈折角


入射角<屈折角

全反射

光が物体の境界面ですべて反射される現象(例)光ファイバー


※全反射は密度の高い物体から密度の低い物体に光が進んだときのみおこる。

凸レンズのはたらき

凸レンズ

中央部がまわりより厚いレンズ

焦点

凸レンズの軸に平行な光を当てたとき、光が集まる点。凸レンズの中心から焦点までの距離を焦点距離という。

凸レンズを通る光


  • 軸に平行な光→焦点を通る
  • レンズの中心をとおる光→直進する
  • 焦点を通った光→軸に平行に進む

凸レンズと像

焦点距離の2倍より遠い

焦点距離の2倍

焦点距離の2倍と焦点距離の間

焦点

焦点距離の内側

実像と虚像

実像

スクリーンにうつすことができる像。実物と上下左右がさかさまになる。(倒立)

実像の大きさ

物体とレンズの距離 像の大きさ スクリーンの位置
遠ざける

焦点距離の2倍

近づける 小さくなる

物体と同じ大きさ

大きくなる レンズに近くなる

焦点距離の2倍

レンズに遠くなる
焦点 像はできない 像はできない

虚像

レンズの向こうから光がくるようにして見える像。スクリーンにうつせない。実物と向きが同じで、実物より大きい。(正立)

音による現象

音の正体

音源(発音体)

音を出している物体 = 振動している。
音は空気や水を媒体として、波として伝わる。※真空中では音は伝わらない。

音の伝わる速さ

音の速さ〔m/s(秒)〕=音が伝わる距離〔m〕÷音が伝わる時間〔m(秒)〕
空気中を伝わる音の速さ → 約340m/s

音の2つの要素

音の大きさ

振幅が大きい→大きい音(弦を強くはじく)
振幅が小さい→小さい音(弦を弱くはじく)

振幅

音源の振動の幅

音の高さ

振動数が多い→高い音(弦を強く張る。弦を細くする。弦を短くする。)
振動数が少ない→低い音(弦を弱く張る。弦を太くする。弦を長くする。)

振動数

音源が1秒間に振動する回数。ヘルツ〔Hz〕で表す。

オシロスコープ

音の大小、高低を波の形で表す装置。
大きい音→高い波 高い音→波の間隔がせまい
小さい音→高い波 低い音→波の間隔が広い

力による現象

力がはたらくとき

①形を変える ②支える ③動き(速さや向き)を変える

様々な力

弾性力

力が加わって変形した物体がもとの形に戻ろうとして生じる力

(垂直)抗力

重力などに対して反対向きに同じ力で押し返す力

摩擦力

物体がふれ合っている面にはたらく、運動をさまたげる力

重力

地球が中心に向かって物体をひく力。

磁力

磁石などで同極では反発し、異極では引き合う力。

電気の力

同種の電気が反発し、異種の電気が引き合う力。

力のはかり方

重さ

物体にはたらく重力の大きさ。約100gの物体の重さを1ニュートン〔N〕と表す。

フックの法則

ばねののびは、ばねを引く力の大きさに比例する。

重さと質量

重さ

物体にはたらく重力の大きさ。場所によって変わる。ニュートンばかり(ばねばかり)で測る。

質量

物質そのものの量。場所によって変化しない。上皿てんびんで測る。

力の表し方

力の3要素…作用点(力のはたらく点)、大きさ、向き

矢印での表し方

圧力

圧力

一定面積(1㎡)あたりにかかる力。単位:ニュートン毎平方メートル〔N/㎡〕、パスカル〔Pa〕

圧力〔N/㎡〕=力の大きさ〔N〕÷力のはたらく面積〔㎡〕※1N/㎡=1Pa


水中の物体にはたらく力

水圧

水の重さによる圧力。あらゆる方向からはたらく。深さが深いほど水圧は大きくなる。


浮力
  • 水中の物体が受ける上向きの力
    浮力の大きさ=空気中の重さ-水中での重さ
  • 水中に沈んでいる体積が大きくなるほど、浮力は大きくなる。
  • 浮力の大きさ≠沈んでいる深さ

空気中の物体にはたらく力

(大)気圧

空気の重さによる圧力。高度が高いほど、気圧は低くなる。単位:ヘクトパスカル〔hPa〕※1hPa=100Pa、海面の気圧=1013hPa=1気圧


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