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1年身のまわりの現象(穴埋め問題)

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光の性質

  • 光源・・・自ら光を発する物体
  • 光は同一物質中を直進する。

鏡による反射

  • 光が鏡などに当たって跳ね返ることを反射という。このとき、鏡に入ってくる光を入射光、鏡から出ていく光を反射光という。
  • 入射光と鏡に垂直な直線との角度を入射角、反射光と鏡に垂直な直線との角度を反射角といい、入射角と反射角の角度の大きさは等しくなる。これを反射の法則という。
  • 鏡で反射した光は、鏡をはさんで物体と対象の位置にある物体のから出たように進む。
  • 鏡に全身をうつすためには、その人の身長の2分の1の高さの鏡が必要である。

光の屈折と全反射

  • 光は空気中から水(ガラス)などの透明な物体にななめに当たると屈折する。
  • 空気→水の向きで光が屈折したとき、空気と水の境界面に対して垂直な直線と入射光の角度を入射角、空気と水の境界面に対して垂直な直線と屈折した光の間の角度を屈折角という。
    • 空気→水(ガラス) 入射角  屈折角
    • 水→空気(ガラス) 入射角  屈折角
  • 全反射・・・水やガラスから空気中に光が進むとき、入射角がある角度より大きくなると、光が物体の境界面ですべて反射される。これを全反射という。

凸レンズ

凸レンズをとおる光

  • 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。凸レンズの両側に一つずつある。
  • 焦点距離・・・凸レンズの中心から焦点までの距離

実像

  • 実像・・・スクリーンにうつすことができる像
  • 凸レンズでできる実像は、実物と上下左右が逆になる。(倒立
  • 凸レンズを通る光の進み方
    • 軸に平行な光  → 焦点を通って進む
    • 中心をとおる光 → 直進する
    • 焦点をとおる光 → 軸に平行に進む

虚像

  • 凸レンズでできる虚像は、レンズの向こう側から光がくるようにして見える。(例)虫眼鏡
  • 虚像は、見ることはできるが、スクリーンにうつすことはできない。
  • 凸レンズでできる虚像は、実物と同じ向きで(正立)、実物より大きく見える。

凸レンズによる像

物体の位置が焦点距離の2倍より外側
  • 像の大きさ・・・実物より小さい
  • 像の向き・・・倒立
  • 像の種類・・・実像
物体の位置が焦点距離の2倍
  • 像の大きさ・・・実物と同じ
  • 像の向き・・・倒立
  • 像の種類・・・実像
物体の位置が焦点と焦点距離の2倍の間
  • 像の大きさ・・・実物より大きい
  • 像の向き・・・倒立
  • 像の種類・・・実像
物体の位置が焦点距離
  • 像はできない
物体の位置が焦点距離の内側
  • 像の大きさ・・・実物より大きい
  • 像の向き・・・正立
  • 像の種類・・・虚像

音の性質

  • 音源発音体)・・・音がでている物体。振動している。
  • 音を伝えるもの・・・空気のような気体や水のような液体、金属のような固体中を伝わる。真空中は音が伝わらない。

音の伝わり方

  • 物体の振動がとして伝わる。空気中では、空気がこくなったり、うすくなったりして音のが伝わる。
  • 空気の振動が伝わり、鼓膜が振動することで人は音を感じる。

音が伝わる速さ

  • 音は空気中を一秒間で約340mの速さで進む。

音の速さ[m/s]=距離m]÷時間s

  • 打ち上げ花火(雷)から現在地までの距離をはかる方法
  1. 打ち上げ花火(雷)が見えてから音が聞こえるまでの秒数をはかる
  2. 1で調べた秒数に340mをかける

音の要素

音は大きさ高さの二つの要素からなる

  • 振幅・・・音源の振動の幅。音の大きさを表す。
    • 振幅  大 → 音の大きさ 
    • 振幅  小 → 音の大きさ 
  • 振動数・・・音源が1秒間振動する回数。音の高さを表す。
    • 振動数 多 → 音の高さ  
    • 振動数 少 → 音の高さ  

音を波で表す

  • オシロスコープ・・・音の大小、高低をの形で表す装置。音の大小を波の高低、音の高低を波の間隔で表す。
    • 音の大きさ 大 → オシロスコープの波の高さ 
    • 音の高さ  高 → オシロスコープの波の間隔 
  • オシロスコープの波の高さは振動の中心から波の山までの距離となる。
  • オシロスコープの波の間隔は波の一つの山から山、谷から谷に相当する長さとなる。これを波長という。

力の性質

力がはたらくとき

  • 物体のを変える(例)ばね、輪ゴム
  • 物体の運動のようすを変える(例)テニス
  • 物体を支える(例)重量挙げ

いろいろな力

ふれ合ってはたらく力

  • 弾性力・・・力が加わって変形した物体が、もとの形にもどろうとして生じる力
  • 摩擦力・・・物体が触れ合っている面にはたらく、物体の運動をさまたげる力

離れていてもはたらく力

  • 磁力・・・磁石などで同極で反発し、異極で引き合う力
  • 電気の力・・・静電気など同種の電気間で反発し、異種の電気間で引き合う力
  • 重力・・・地球などが中心に向かって物体を引く力

力の大きさ

  • 力の大きさの単位は、ニュートンN]で表す。
  • 1Nは、地球上で、100gの物体にはたらく重力の大きさ(重さ)にほぼ等しい。

力の大きさとばねののび

  • ばねののびは、加えた力の大きさに比例する。これをフックの法則という。
  • フックの法則を利用して、ばねを利用して力の大きさを調べる装置をばねばかりニュートンばねばかり)という。

力の表し方

  • 力の三要素・・・力のはたらきは、作用点大きさ向きの3つの要素によって決まり、矢印で表す。
    • 力の大きさ・・・矢印の長さ
    • 力の向き・・・矢印の向き
    • 作用点・・・矢印の始点

重力と質量

  • 重力・・・地球がその中心に向かって、物体を引く力。単位はニュートンN]で、ばねばかりニュートンばねばかり)などではかる。他の天体上でも重力ははたらくが地球上とは大きさが異なる。(月では地球の約6分の1になる。)
  • 質量・・・物体そのものの量。物体の状態や温度、場所などが変わっても変化しない。単位は、グラムgキログラムkg]を使い、上皿てんびんなどではかる。

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自己紹介(PROFILE)

窪田 一志

窪田 一志

1986年生まれ、近畿大学農学部卒業、理科コア・サイエンス・ティーチャー(CST)養成課程修了
家庭教師、個別指導、塾講師を経て、神奈川県で5年間中学校理科教師として勤務。現在は大阪府の公立中学校で理科の楽しさを子どもたちに伝えるため日々奮闘中。
教材や教具、デジタル教材の開発、効果的なICT機器の活用方法、カードゲームや問題解決を通してのコミュニケーション能力の育成など自らの実践に基づいた教育活動を展開中。
ブログのアクセス数は月7万pvを超え、ブログがアプリ化されるなど勢いのある教育研究者 兼 教育実践者。記事執筆、研修・講演依頼、書籍化についてはお問い合わせフォームからお願いします。

【著書】
100均グッズからICTまで 中学校理科アイテム&アイデア100[明治図書出版]
【協力実績】
株式会社 NHKエデュケーショナル
国立科学博物館
株式会社 朝日新聞社 企画事業本部文化事業部
株式会社 高純度化学研究所
株式会社 アスウム
株式会社 学映システム
東京学芸大学 理科教育学分野
高知大学教育学部附属小学校
横須賀市立浦賀中学校
田尻町立中学校
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