中1理科|フックの法則をグラフで理解!ばねののびを測る実験授業

理科 物理 授業記録

💡この記事のPOINT

・ばねののびを測る実験の進め方(スタンドを使った基本セット)がわかる

・測定値から表やグラフを作る指導の流れがつかめる

・グラフから「比例」「ばねの性質」を読み取らせる考察の仕方が理解できる

目次

本時の学習の流れ|フックの法則

力の学習では、「ばねののびは力に比例する」というフックの法則を実験を通して理解させることが重要です。本時の学習では、測定 → データ整理 → グラフ化 → 考察の流れで行った授業を紹介します。

めあて|力の大きさとばねののびの関係について調べよう

準備|スタンド、クリップ、ばね(2種類:硬め/やわらかめ)、
   おもり(50g、100g、150g、200gなど)、定規

実験は4人班推奨

ばねが2種類あることで、「ばねによって伸び方は異なる」「比例関係は同じでも“比例定数”が違う」といった深い理解につながります。

活動内容時間
導入1.本時の学習について知る5分
展開2.ばねののびを測定する(2種類のバネ)
3.表からグラフを作成する(力[N]-伸び[cm])
4.グラフから読み取れることを考察する
10分
15分
15分
まとめ5.まとめ 本時の学習を振り返る5分

1.本時の学習について知る

本時の学習では、ばねののびとおもりの重さの関係について調べる時間であることを押さえる

2.ばねの伸びを測定する(2種類のばね)

各班で以下の活動を行いました。

1.ばね①におもりを順にぶら下げ、伸びを記録する
2.ばね②でも同様に測定する
3.それぞれのデータを表にまとめる

測定は必ず「自然長 → 伸び」をセットで記録させることで、

後のグラフ化がスムーズになります。

3.表からグラフを作成する(力[N]-伸び[cm])

次に、測定したデータを

力[N] を横軸、伸び[cm] を縦軸 としてグラフ化します

50g → 0.5N
100g → 1.0N

というように、g → N の変換も含めて扱いました。

生徒が点を打つと、きれいな右上がりの直線が現れます。

4.グラフから読み取れることを考察する

完成したグラフをもとに次の問いを考えます。

・力が大きくなると、伸びはどうなる?
・ばね①とばね②では伸び方にどんな違いがある?
・グラフが直線になるのはなぜ?

生徒からは、

  • 「力が2倍になると伸びも2倍」
  • 「やわらかいバネの方が同じ力でよく伸びる」
  • 「比例だから直線になる」

など、グラフから読み取った理由をもとにした発言が多く出ました。

グラフによって“量の関係”を読み取る力がつく時間になります

【指導上の留意点】

ばねなど、弾性のある物体が力を受けたときの変化の大きさは、加えた力の大きさに比例する。

この関係を フックの法則 という

5.まとめ 本時の学習を振り返る

本時の学習のポイントは

・バネが2種類あることで比較させることができる

・グラフが直線になる理由を説明することができるようになる

・フックの法則をただ暗記するのではなく、「自分で確かめた」という実感が生まれる

フックの法則は中学物理の中でも、“実験で理解させやすい”単元なので、

データ整理・グラフ化の技能育成にも効果的だと感じました。

評価基準

1.自然現象への関心・意欲・態度

 B フックの法則について意欲的に学習に取り組むことができる

2.科学的な思考

 B 力の大きさとばねののびの関係を表すことができる

3.実験・観察の技能・表現

 A フックの法則について、自分の言葉で説明をすることができる

4.自然現象への知識理解

授業プリント例

教師用・生徒用

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