斜面を下る台車の運動(角度別)の写真 サムネイル画像クリックで素材が閲覧(えつらん)できます。

素材登録番号:00002050019b

素材名:斜面を下る台車の運動(角度別)の写真

斜面を下る台車の実験写真。角度の違いによって、単位時間当たりの移動距離が異なることを示す。

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素材情報

素材情報
教材タイトル名 物体運動の法則性理解と、運動のグラフ化の習得をめざしたデジタル・シミュレーション教材
種別 画像
(jpg)
実行時間 -
データ容量 73KB

著作権情報

著作権情報
著作権 国立教育政策研究所 National Institue for Educational Policy Research

学習指導要領との関連

学習指導要領との関連
中学第1分野 (5) 運動とエネルギー
ア 運動の規則性
(ウ) 力と運動
ここでは,運動の様子を記録する方法を習得させるとともに,物体に力が働くときの運動と働かないときの運動についての規則性を見いださせることがねらいである。例えば,力学台車などを滑らかな水平面上で運動させ,力を水平に加え続けたときと力を加えないときの運動を比較する。それらの運動を,記録タイマーで記録したテープから単位時間当たりの移動距離を読み取らせ,結果を表やグラフを用いて分析して解釈させることを通して,「時間と速さ」の関係や「時間と移動距離」の関係の規則性を見いださせる。そして,物体に力を加え続けたときには,時間の経過に伴って物体の速さが変わることを理解させる。
中学第1分野 (5) 運動とエネルギー
イ 力学的エネルギー
(ア) 仕事とエネルギー
ここでは,仕事に関する実験を行い,日常の体験などとも関連させながら力学的な仕事を定義し,単位時間当たりの仕事として仕事率を理解させる。また,外部に対して仕事をできるものは,その状態においてエネルギーをもっていることを,各種の実験を通して理解させることがねらいである。例えば,物体を重力に逆らって持ち上げる仕事をさせ,物体に加えた力の大きさとその向きに動かした距離の積として仕事は定量的に定義できることを理解させる。
物理基礎 (1) 物体の運動とエネルギー
ア 運動の表し方
(ウ) 直線運動の加速度
ここでは、物体が直線上を運動する場合の加速度を理解させることがねらいである。例えば、なめらかな斜面上の物体の直線運動を観察することや、電車やエレベーターなど身の回りの乗り物の直線的な加速度運動の様子を調べることが考えられる。
物理基礎 (1) 物体の運動とエネルギー
イ 様々な力とその働き
(ウ) 運動の法則
ここでは、中学校での学習を発展させ、直線運動を中心に慣性の法則、運動の第二法則、作用反作用の法則を理解させることがねらいである。例えば、慣性の法則は、コイン落としやこれに類する実験を通して扱う。運動の第二法則は台車に一定の力を加えて加速度の大きさを測定する実験などで扱う。また、作用反作用の法則は2台の台車の押し合いなどの実験で扱うことが考えられる。
物理基礎 (1) 物体の運動とエネルギー
ウ 力学的エネルギー
(ア) 運動エネルギーと位置エネルギー
ここでは、中学校での学習を発展させ、運動エネルギーと位置エネルギーについて、理解を深めさせることがねらいである。例えば、なめらかな斜面を滑り降りた物体が衝突して別の物体を移動させたり、ばねを押し縮めたりする実験などを行い、物体の速さや仕事などの測定を通して、運動エネルギー、重力による位置エネルギー、弾性力による位置エネルギーの表し方について理解させる。
物理基礎 (1) 物体の運動とエネルギー
ウ 力学的エネルギー
(イ) 力学的エネルギーの保存
ここでは、中学校での学習を発展させ、力学的エネルギー保存の法則について、仕事と関連付けて理解を深めさせることがねらいである。物体の運動エネルギーと位置エネルギーが相互に変換し、力学的エネルギーが保存されることを中心に扱う。例えば、単振り子やなめらかな斜面上の物体の運動などの実験が考えられる。
物理基礎 (1) 物体の運動とエネルギー
エ 物体の運動とエネルギーに関する探究活動
※ 探求事例
「ウ力学的エネルギー」については、レールなどによってジェットコースターの軌道の模型を作り、これに金属球を置いてその運動の様子を調べ、エネルギーの移り変わりについて探究させることなどが考えられる。