授業のワンポイント

力の大きさとばねののびの関係

■身近なもので力のはたらきを調べる実験

　力による現象の導入としてまずこの実験を行い、力がはたらくと物体はどうなるのかを調べます。具体的には、物体に力がはたらいたときに、以下の3点に着目して調べさせます。
　�@力がはたらいている物体は何か。
　�A力をはたらかせている物体は何か。
　�B力がはたらいている物体はどうなるか。

＜輪ゴムでアーチェリー＞
　まず、紙に的をかき、輪ゴムを紙にテープでとめます。その輪ゴムに消しゴムをかけて引き、手を離して消しゴムをすべらせます。この一連の動作を何回か行い、合計点を競わせるとよいでしょう。
　実験の際、輪ゴムで消しゴムを引いてすぐに手を離すと、「支える」はたらきが見いだせない場合があります。このことに注意しながら、1つ1つの動作をゆっくり、丁寧に観察しながら行うように指導してください。
　また、初めに少しだけ輪ゴムを引き、どのくらい引けばどのくらい消しゴムが動くのかの感覚をつかませてから行うとよいでしょう。

＜割り箸で野球＞
　紙、割り箸、消しゴムだけで実験できます。市販のおもちゃの野球盤のように、ベースなどをかいた紙で行ってもよいでしょう。生徒につくらせても構いませんが、印刷したものを配布すると効果的です。
　投手役の生徒は打たれまいとして、消しゴムを強くはじきたがる場合があります。危険なので机から飛び出さない程度の力にするように注意しましょう。

■力の大きさとばねののびの関係

　探Q実験5では、力の大きさはどのようにすれば調べることができるのかということから問題を見いださせ、課題を設定させます。設定した課題について、根拠をもとに仮説を立てさせ、仮説を検証する実験を計画・実施させましょう。計画を立てるのが難しい生徒が多い場合は、教科書p.238〜239を参考にさせるとよいでしょう。
　ばねに加わる力の大きさとばねののびは比例すること、そして同じ大きさの力が加わったとき、ばねの強さが異なるとのびる長さも変わることをみいださせることがねらいです。また、ばねののびの測定方法を習得させ、実験結果を表やグラフに表す方法に習熟させます。
　実験の準備として、ばねの強さが大きく異なる2種類のばねをスタンドに固定します。次のような、ばねとおもり、スタンドがセットになった実験器具も市販されているので、こちらを用いてもよいでしょう。

　ばねが鉛直方向になるように固定した後、ばね全体の長さではなくのびをはかることを強調し、基準位置（指標の位置）がものさしの0cmの位置にくるように、ものさしを固定させます。
　続いて1本目のばね（ばねA）におもりを1つつり下げてのびを測定し、表に記録させます。そしておもりの数を1つずつ増やしていき、そのたびに測定結果を表に記録させます。このとき、指標を真横から見てものさしの目盛りを読み取るように注意させましょう。
　2本目のばね（ばねB）についても同様に実験を行います。指標がものさしの0cmにくるようにものさしの位置を調整し、以後はばねAと同様です。
　実験結果は、表にまとめたのちグラフで表し、ばねに加わる力の大きさとばねののびの関係等を考察させましょう。

［エネルギー］光・音・力による現象
3章　力による現象
（教科書p.232〜247）

記事一覧に戻る

アンケート