１力のはたらき

(1)

① ２つの力の大きさは、（）。

② ２つの力は、（）上にある。

③ ２つの力の向きは、（）である。

Step

１

力のつり合い

②

①

いろいろな力のつり合い

問題 ①・②につり合う力を作図しなさい。

２N

３N

重力垂直抗力

重力

糸がおもりうぃ引く力

(2)

２つの力と同じはたらきをする１つの力を求めることを力の（）といい。

合成してできて力を、２つの力の（）という。

Step

２

力の合成

① ②

同じ向きにはたらく２つの合力

問題

２つの力A,Bが点Oにはたらいている。それぞれの合力を作図によって求めなさい。ただし、１Nの大きさは、方眼１目盛とする。

・大きさ：２つの力の大きさの（）

・向き：２つの力と（）向き

・大きさ：２つの力の大きさの（）

・向き：（）方の力と同じ向き F1

F２

F1 F２

F３

F1 F２

反対向きにはたらく２つの合力

F1 F２

F３

F1 F２

N

O F1 O F２

N

(3)

２つの力の合力は、（）の作図によって求められる。

Step

３

一直線上にない２つの力の合成

F2 F1

合力合力の求め方

O

F1

O

F2

力のつり合いと合力

・物体に２つの力がつり合っている場合、合力は（）である。

・図はバケツを二人で持ち上げて静止したときの図である。力（）と力（）の合力は力（）とつり合っている。このように、物体に、３つのはたらく力がつり合っているとき、２つの力の合力と残りの力はつり合っている。

力A 力B

力C バケツ

(4)

・1つの力と同じはたらきをする2つの力に分けることを力の( )という。

・1つの力と同じはたらきをする2つの力をもとの1つの力の（）というか。

・分力は分解する方向によって何通りもでき、（）の作図で求められる。

Step

４

力の分解

② 斜面の角度が小さいとき

① 水平なとき

斜面上の物体にはたらく重力の分力

力A 力B

重力

力A 力B

重力

② 斜面の角度が大きいとき

重力

斜面にそう分力A

斜面に垂直な分力B

・斜面上の物体にはたらく重力の分力は、斜面にそう分力Aと斜面に垂直な分力Bに分解できる。このとき、斜面に垂直な分力Bは（）とつりあっている。

・斜面の角度が大きくなるほど、斜面に垂直な分力Bは（）なることがわかる。

垂直抗力垂直抗力

(5)

速さ（m/s）

Step

１

運動の速さと向き

＝

・等間隔で連続して光をだす装置。これを使うことで、物体の運動のようすを一定の時間間隔で撮影できる。

問題

運動の速さ

移動した（）（m）

移動にかかった（）（秒）

運動の向き

左の図から運動の向きは、

（）ことがわかる。

「ゆかをすべるドライアイスの図」

・先生は、200走を20秒で走るという。このときの速さは何m/sか。

・時速50kmの車は、2時間30分で、何km走るか。

(6)

・同じ向きに運動する物体の速さを調べるには、（）を使う。東日本では（）分の１、西日本では（）分の１ごとに点を打つものが多い。

Step

２

記録タイマー

秒記録タイマーについて

テープの長さと速さ

西日本

東日本

1 50

1 60 秒

５cm

（）秒

5打点→ 秒

→（）秒 5

50

６打点→ 秒

→（）秒 6 60

(1) 上の図のときの物体の運動の速さは何cm/sか。

問題

(2) 1秒間に60打点する記録タイマーがある。3打点では何秒になるか。

(3) 0.1秒間のテープの長さが２０cmだった。このとき物体の速さは何m/sか。

・ごく短い時間に移動した距離をその時間で割ったときの速さを（）の速さという。

・ある距離を一定の速さで走ったと仮定したときの速さを（）の速さという。

Step

３

平均の速さと瞬間の速さ

(7)

① 斜面の角度を５にして、図のような実験を行い、記録タイマーのテープを並べる。※記録タイマーは１秒間に5０回打点するものを使った。

斜面を下る台車の運動を調べる実験

・台車の速さは時間とともに（）なる。

・0.1秒ごとの速さの増え方は時間がたっても（）。

・つまり、台車の速さは一定の（）で増えている。

・また、斜面の角度が大きいほど、速さの増え方が（）。

Step

４

斜面を下る運動

② 斜面の角度を10 にして、同様の実験を行う。

結果

︵

︶秒間の移動距離

（cm）

①

②

A B C D E A B C D E

︵

︶秒間の移動距離

0.4 （cm）

1.0 1.2 1.8 2.4

4.9

1.0 3.6

2.3 6.2

問題

(1) 実験①のDのときの物体の速さは何cm/sか。

(2) 実験②で台車の速さは、5打点ごとに何cm/s増えているか。

まとめ

(8)

・静止していた物体が真下に落下する運動を

（）運動という。

Step

５

自由落下運動

速さが減少する運動

・自由落下運動では、一定の大きさの（）がはたらき続けるため、物体の運動の速さは一定の割合で速くなる。

速さの変化の割合は、質量によって、（）。

Step

６

力の向きと運動

・物体に力がはたらくと、運動の（）や

（）が変化する。

力と運動

・斜面を上向きに運動している球は、速さがしだいに減少する。これは運動の向きとは（）向きに斜面にそう力がはたらき続けているためである。

(9)

・物体が等速直線運動をしているとき、速さは（）で、物体が進んだ距離は、

時間に（）している。

Step

７

等速直線運動

重力等速直線運動と力のつり合い

・速さが一定で一直線上を進む運動。

『記録タイマーのテープのようす』

秒間の移動距離

（cm）

15 ０.1

０.1 ０.2 ０.3 ０.4 ０.5 ０

０

時間（秒）

① 時間と速さの関係

② 時間と距離の関係

２４６８ 10

０

４

２６

４

２６

２

００

１

問題

※1秒間に50打点する。

この物体の速さは何m/sか。

空気の抵抗

・雨粒は、雨粒にはたらく重力と空気の抵抗が

（）ため、地上付近では、一定の速さになっている。

「雨粒」

(10)

・外から力を加えない限り、静止している物体はいつまでも（）し続け、運動している物体はいつまでも（）をし続ける。

Step

８

慣性

・物体が運動を続けようとする性質を（）という。

ニュートンが唱えたこの法則

慣性のはたらく例

・体が（）のめりになる。

急ブレーキ急発進

・体が（）にたおれる。

① 作用と反作用の大きさは（）。

② 作用と反作用は、（）上にある。

③ 作用と反作用の向きは、（）である。

Step

９

作用・反作用

・物体Aが物体Bに力を加えるとき、物体Aが物体Bに加える力を（）という。

・物体Aが物体Bに力を加えるとき、物体Bが物体Aにおよぼす力を（）という。

ロケットがガスを押す力ガスがロケットを押す力

(11)

・物体が力を加えた方向に動いたとき、力が物体に対して（）をしたという。

仕事（）＝力の（）（N）力の向きに動かした（）（m）

Step

１

仕事

① ３Nの物体の高さを1.5mあげると仕事は何Jか。

３０cm

問題

物体を床の上で動かす仕事

例

２kg

② 10kgのバーベルを50cm持ちあげたときの仕事は何Jか。

仕事（J）＝摩擦力の（）（N）動かした（）（m）

例

２０cm 摩擦力２N

仕事が０になる場合

① 物体につからを加えても物体が（）ない場合。

② 物体にはたらく力と物体の移動方向が（）な場合。

② ３０Nの力で荷物を持って、

水平に５m移動したときの仕事

① 200Nの力で壁を押したが、全く動かなかったときの仕事

(12)

力の大きさ（N) 距離（m）仕事（J）

① 直接 0.50 0.1

② 動滑車 0.25 0.2

動滑車を使っても、直接持ち上げたときと仕事の大きさは（）。

Step

２

仕事の原理

① おもりを直接持ち上げたときの仕事を調べる。

動滑車を使ったときの仕事の大きさを調べる

② 動滑車を使って、おもりを持ち上げたときの仕事を調べる。

結果

問題１

(1) 動滑車を使った場合、糸を引く力はもとの力の何倍か。

倍

(2) 動滑車を使った場合、糸を引く距離はもとの引く距離の何倍か。

倍

問題２

(1) 10kgの物体を2mあげたときの仕事の大きさはいくつか。

(2) 定滑車を使って、10kgの物体を2mあげたときの仕事の大きさはいくつか。

(3) 動滑車を使って、10kgの物体を2mあげたときの仕事の大きさはいくつか。

J

J＝N m

100g＝１N , 1kg=10N

(13)

Step

３

仕事の原理の例

斜面での仕事

0.5m 1m

5N

10N

物体を同じ高さまで上げる場合、斜面を利用すると、真上に持ち上げる場合より、（）な力で物体を持ち上げられる。しかし、物体を動かす（）が長くなり、仕事の大きさは

（）。

てこによる仕事

５0N

100N

1m

２m

0.5m 1m

問題次のときの仕事の大きさを求めなさい。

(2) 50Nの力で1m押し下げる。

(1) 100Nの力で0.5m持ち上げる。

J J

物体を動かすときに、斜面や道具などを使って力を（）くすると、逆に、物体を動かす（）が長くなる、結果として仕事の大きさは（）。

(14)

Step

４

仕事率

一定時間の間にどれだけの仕事をしたかという割合のこと。

問題次のときの仕事率を求めなさい。

仕事率（）＝仕事（J ) 仕事に要した（）（S）

(2) 手回し発電機で200gのおもりを30cmの高さまで、10秒かけて持ち上げる。

(1) 10kgの荷物を２mの高さまで、５秒かけて持ち上げる。

※J＝N m 100g＝１N

(15)

・物体の位置が（）ほど大きい。

・物体の質量が（）ほど大きい。

Step

５

エネルギーと位置エネルギー

・高いところにある物体が持っているエネルギー

・仕事をする能力

位置エネルギー

単位

位置エネルギーの大きさと高さや質量の関係を調べる実験

① 机から金属球までの高さをはかる。

② 金属球を落下させ、木片にあて、木片の移動距離をはかる。

③ 金属球を落下させる高さを変えて、①と②を繰り返す。

④ 金属球の質量を変えて、①と②を繰り返す。

金属球の高さと木片の移動距離の関係

結果まとめ

金属a（質量3３g）

金属b（質量49g）

(16)

・物体の速さが（）ほど大きい。

・物体の質量が（）ほど大きい。

Step

６

運動エネルギー

・運動している物体が持っているエネルギー

運動エネルギーの大きさと高さや質量の関係を調べる実験

① 速さ測定器で、衝突直前の金属球の速さを調べる。

② 金属球を落下させ、木片にあて、木片の移動距離をはかる。

③ 金属球の速度を変えて、①と②を繰り返す。

④ 金属球の質量を変えて、①と②を繰り返す。

金属球の速さ木片の移動距離の関係

結果まとめ

金属a（質量3３g）

金属b（質量49g）

(17)

力学的エネルギー＝（）エネルギー＋（）エネルギー＝（）

Step

７

力学的エネルギーの保存

・位置エネルギーと運動エネルギーの和。

図振り子の持つエネルギー変化

問題

力学的エネルギーが一定に保たれること。

振り子の運動

P

Q

R

S

T

(1) 位置エネルギーが最大なのはどこか。

(2) 位置エネルギーが最小なのはどこか。

P Q R S T

(3) 運動エネルギーが最大なのはどこか。

(4) 運動エネルギーが最小なのはどこか。

(5)左の図に力学的エネルギーを示すグラフを書きなさい。

斜面を下る台車の運動や振り子の運動では、物体の持つ力学的エネルギーの大きさは、運動を始める前に持っていて（）エネルギーの大きさに等しい。位置

(18)

・音の波が持つエネルギー

Step

８

いろいろなエネルギー

・変形したゴムやばねが持つエネルギー

・電気が持つエネルギー

・熱が持つエネルギー

・光が持つエネルギー

・燃料となる物質はエネルギーを持っている。

こうした物体がもっているエネルギー

・原子核の状態の変化に関係しているエネルギー

(19)

（）エネルギー（）エネルギー

（）エネルギー

Step

９

エネルギーの移り変わり

① 太陽光発電

問題次のときのエネルギーの移り変わりを答えなさい。

② 石油ストーブ

③ スピーカー

④ 火起こし器

⑤ 水蒸気で羽根車を動かし、おもりを引き上げる。

一般に、エネルギーが移り変わる前後で、エネル

ギーの総量は常に一定に保たれる。

(20)

LED電球は白熱電球より熱の発生が（）い。

消費したエネルギーに対する、利用できるエネルギーの割合を（）という。

Step

10

エネルギーの利用と効率

例）明るさが同じのLED電球と白熱電球

熱の伝わり方

LED電球は白熱電球よりエネルギー変換効率が

（）。

・高温のものと低温のものが接触しているとき、熱は温度の高い方から低い方へ移動する。

このような熱の伝わり方を（）という。物質によって、熱の伝わりやすさ（熱伝導率）が（）。

・加熱された水は膨張して密度が小さくなって、上部へと移動し、上部の冷たい水と入れかわる。このように物体が循環して熱が伝わる現象を（）という。

・温められた水やコップから外部へは、（）によって熱が出ていく。

エネルギー効率

（）

床暖房

（）