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物理 高校生

物理 画像のライン部についてですが、なぜそうなるのか、なぜ分力として考えるのは間違っているのかを教えて下さい

16:40 3月30日(火) 全 33%■ 日本物理教育学会北海道支部会報「物理教育研究 Vol.42」 (2014) の反作用である.R は,通常,抗力と呼ばれる.抗力とは, えているのかも知れない.はじめは抗力だけを書くように指 先の Wikipedia の表現を借りるなら,「物体が面を押してい るとき,作用反作用の法則により,同じ大きさで反対向きの, 固体の面が物体を押し返す力」(一垂直抗力の場合にあった 導することで,このような誤解を減らせることを期待したい。 力の作用点については,高校物理では,これまではあまり 重視されてこなかった気がする.しかし,力が“どこから” “垂直な成分に対し”の部分がない)となる。 はたらくのかは,力が “何から” “何に”“どのように” 筆者が本稿で提案したいのは,高校では,現在の主流であ る最初から垂直抗力と摩擦力を別々に書く方法ではなく,面 倒でも2段階に分けて,はじめは抗力だけを書き,その次に はたらくかに負けず劣らず,正しい力の概念を形成する上で 相当重要であるように筆者は思う、垂直抗力と摩擦力の作用 点が離れているような図は,定評のある書籍類ではさすがに 垂直抗力と摩擦力に分解するという指導である。 例えば,斜面にのっている物体にはたらく力を考えるとき は,次のようになる。 見たことはないが,例えば,垂直抗カ,摩擦力,重力がすべ て同じ作用点から出発している図一 その方がベクト ルを合成するときに便利だからという理由からだろうが一 ー-ーは見たことがある1,このような図は教育的ではない ので,高校の指導では絶対に書いてほしくないと思う. 最後に,これとよく似た話を紹介してこの節を終わろうと 思う,滑らかな斜面上の物体の運動の指導の際,加速度は, 垂直抗力と重力の合力により生じると説明すべきところを 重力の斜面下向きの分力により生じるとする説明を時折見 かけるが,このような指導は不適切だからやめるべきである, との主張がある。厳格過ぎると思われる向きもあるかも知れ ないが,ニュートンの第2法則の本来的な意味を考えると, 十分背ける主張である。物理教師は,斜面上の物体の問題を 見ると,条件反射的に,重力を斜面の平行方向と垂直方向に 分解するが,度が過ぎて,最初から重力を斜面の平行と垂直 の2方向に分けた図を書いてしまうと,このような異に陥り mg 図4 抗力Rは条件や状況によって様々である。 物体が静止または等速直線運動している場合のRは,大き さが mg に等しく向きは鉛直上向き,作用線は重力の作用線 やすくなる。注意が必要である。 に重なる。 (図4) H r!日 A エ」A T! デ +1L 」 ミ1。 L!吉

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理科 中学生

⑷の解説お願いします。

探究問題 次の実験1,2について,あとの問いに答えなさい。 (実験1] 電源装置, 電熱線, 電流計を直列に接続し,さらに電熱線の両端に電圧計を接続 した。図1は,電圧計の針が1~4Vを示したときの電流計のようすである。 (山梨·改) りょうたん 図1 (1V) (2V) (3V) (4V) O O の O 50mA 500mA 5A 2 O の O O O O 50mA 500mA 50MA 500mA 2 5A 2 50MA 500mA 5A 5A 3 4 luutanl 1 1 2 1 3 3 4 duutuduutm, 0 1 3 4 5 ミチ 0 0 4 0 5| dunhunl + Imdual luadouhmlunal -lunlonabnabunlay - uludunid. - umaduluutanl , A A 【実験2] 図2のように, 太さの一様なある金属をPとQの位置で固定し, クリップを点P とSにそれぞれつないだ。 その後,クリップと金属線の接点SをQ側に移動させながら, 電流をはかった。このとき,PS間には常に6.0Vの電圧が加わっていた。 図3は,この実 験をもとにして、PS間の長さをx, 電流計が示す値をyとして,xとyの関係をグラフ に表したものである。ただし,この金属線の抵抗の大きさは, PS間の長さに比例する。 あたい 図2 図3 y P S 4 3 1 ータto。 5 10 x PS間の長さ[cm] たん (1) 図1で使用した電流計の端 子に注意して,実験1の電圧 と電流の関係を表すグラフを 図4にかきなさい。 また, 電 図4 図4にかく。 の 100 2 流の[ ]内に適切な単位を 書きなさい。 (2)次の文の( あてはまることばを答えなさ ( 参をも )の1, ②に 1 2 3 4 電圧(V) い。 (1)のグラフから,電熱線を流れる電流は電熱線に加わる電圧に 1.月 (0 )する。この関係を発見した人は, ドイツの物理学者の( ② ) である。 (3)/実験2で, 図3のグラフから, yをxの式で表しなさい。[- 実験2で,クリップを金属線につないだときのPS間の抵抗の 大きさを2とする。zをxの式で表しなさい。「 イ 2 44 電流〔A]

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