仕事とエネルギー

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第３学年Ｂ組理科学習指導案指導者松原充久【研究主題】仲間と共に伸び伸びと主体的に学習に取り組む生徒の育成～言語活動を充実させる学習形態の工夫～【努力点】明確な学習課題の提示を工夫し，ねらいに迫れるような話し合い活動の充実を図る１単元名「仕事とエネルギー」２単元について（１）単元観第１分野の内容の構成は，「エネルギー」「粒子」などの科学の基本的な概念を柱とし，科学に関する基本的概念の一層の定着を図る，とある。しかし、エネルギーは抽象的な概念であり，日常用語として使われることが多いにもかかわらず，生徒にとっては認識しにくいものである。従って，身近なものを使って観察・実験を行うことで，さまざまな場面にエネルギーが関係していることに気づき，エネルギーを多面的にとらえさせたい。また，観察実験によって定量的に扱うことによって，規則性を見いだし，エネルギーの理解を深めていきたい。今回の指導要領の改訂に伴い，小中の一貫性に配慮し，国際的な通用性、内容の系統性（指導要領解説Ｐ-１２）の確保がなされている。この単元での学習を，「自然と人間と科学技術」の単元へとつなげ，自然環境に寄与する態度を育て，風評被害にまどわされない，総合的なものの見方を育成できるように指導していきたい。（２）生徒の実態本学級は３学年３クラス中，授業の始まりに一番手惑う時間が長い。学習への意欲，学力が大きく左右してしまっている生徒が数人いることが原因になっている。アンケート結果から見ると，半数近い生徒が理科の授業に関心を持っているが，４分の１の生徒が関心が低く，その内，すべての項目で，意欲関心が下がっている生徒が，１割近くいる。大きな課題としては，理科の勉強は易しいと感じている生徒は皆無で，全体の４分の３の生徒が理科の勉強を難しいと感じている。分かる授業を心がけて行ってきているが，結果として，不十分な要素が多いことを反省させられる。分かる授業の展開においては，本校の理科の努力目標に掲げた「明確な学習課題の提示」「思考に迫る話し合い活動の充実」をさらに工夫しながら１時間の授業内容に見通しを持って取り組めることを大切にしていきたい。ただ，理科の勉強をよく行う生徒は，半数近くにのぼる。逆に，理科の勉強をあまり行わないと答えている生徒は３人であった。これは，実験観察後のレポート提出や宿題を出すことが多く，生徒たちは，そこで学習している感じを多く持っているのかもしれない。さらには，理科の学習は身近な生活に必要であると感じている生徒が半数以上いることも，学習する要因につながっているようだ。アンケート結果から（回答人数３６人，男子１７人，女子１９人）理科が理科の勉強は理科の勉強学習好き易しいよく行う男子女子割合関心意欲 ○ △ ○ ３人０人 8.3 ％ +44.4 ％ ○ △ △ ２人１人 8.3 ％ ○ ● ○ ２人２人 11.1 ％＋ 41.7 ％ ○ ● △ ２人３人 13.9 ％ △ △ ○ １人２人 8.3 ％ △ ● ○ １人２人 8.3 ％ △ ● △ ２人４人 16.7 ％ ● ● ○ ２人１人 8.3 ％ ● ● △ ０人３人 8.3 ％－ 25 ％ ● ● ● ２人１人 8.3 ％－ 8.3 ％ ○・・・理科は好き，理科の勉強は易しい，理科の勉強をよく行う ●・・・理科は嫌い，理科の勉強は難しい，理科の勉強をあまり行わない △・・・どちらとも言えない

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【得意な分野】（人）回答 36 人【理科の学習は身近な生活に必要か】物理化学生物地学無し男女全体男・女男・女男・女男・女男・女必要 10人 10人５６％３・０２・５５・１０４・４３・０どちらとも７人６人３６％不必要０人３人８％ ※知ってると楽しい：1 人【難しい単元】（人）回答 36 人複数回答可男・女男・女光の性質・・・５・１０４２％物質のすがた・・・４・８３３％音の性質・・・３・８３１％力と圧力・・・２・９３１％電流、回路・・・８・１３５８％化学変化・・・７・７３９％電流と磁界・・・１０・１３６４％運動・・・２・１０３３％男・女男・女植物の生活と種類・・３・２１４％地震・・・３・４１９％火山・・・５・５２８％地層・・・４・７３１％動物の生活と進化・・４・０１１％天気とその変化・・・５・４２５％宇宙・・・３・４１９％４つの分野のうち，物理分野を得意としている人数が最も低く，女子においては，一人もいない。難しい単元でも圧倒的に物理分野の単元を挙げている者が多く，現在学習している「運動」の分野においても，３割の生徒，女子では，半数以上の生徒が難しいと感じている。生徒の中には，計算が出てくると苦手意識を強く示す生徒もいる。小学生で学習した「振り子の運動」や「てこの規則性」を正しく理解できていない。「重さ」と「質量」を混同している。重いものほど速く落ちる。重力は地面に近い方が大きい。など、力の概念形成が不十分であったり，力を感覚的にとらえている生徒が少なくない。感覚をぬぐい去るには，いろいろな視点から繰り返し，学習していくことが必要であると感じている。（３）指導観本単元では，まずエネルギーを学ぶ上で基礎となる「仕事」の概念の導入である。生徒の中には日常的な仕事の概念があり，それを理科でいう仕事（力学的な仕事）を定義付けしていくには，日常の体験などとも関連させ，いろいろな角度から繰り返し学習すると共に，身近なものを使った実験観察を通して，仕事を認識させたい。さらに，仕事は定量的に定義できることも理解させ，関連する単位の知識を身につけさせる。また，仕事の原理に触れ，日常生活のあらゆる道具で考え，日常生活と関連させながら本時の授業も展開していきたい。多くの生徒が，道具を使うことで力の大きさが小さくなると感覚的にとらえがちである。力の向きだけが変わるものもあることを認識させたり，加える力が小さくても移動距離が長くなることなどを，実験を通して仕事の原理を見いださせたい。見いだしていく過程を，話し合い活動によって生徒の思考が科学的根拠に基づいたものになっていくように授業を組み立てていきたい。力学的エネルギーに関する実験では，条件設定や結果の分析から，規則性を見いだしていく展開が考えられるので，ここで数量的にグラフ化するなど分析する力や規則性を読み取る力を養いたい。そして，仕事とエネルギーの関係を明確に理解し，エネルギーの概念をおさえ，力学的エネルギーを量的に扱い，エネルギーが相互に変換されることなど，日常生活や社会と関連づけ，科学的な見方，考え方を養わせていく。３単元の目標・仕事、エネルギーについて，その関係，規則性，生活の中での利用について関心をもち，進んで調べようとする。（自然事象への関心・意欲・態度）

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・仕事の原理やエネルギーの関係を実験から推測し，自らの考えを導いたりまとめたりして，表現している。（科学的な思考・表現）・実験器具を使い，仕事の大きさやエネルギーに関する実験を正しく行い，記録したり，グラフに表したりすることができる。（観察・実験の技能）・仕事，エネルギーについて正しく理解している。また，仕事ができる能力をエネルギーであると理解し，エネルギー保存についての知識を身につけている。（自然事象についての知識・理解）４指導計画（１３時間）評価規準（方法）時配学習内容と学習活動観点 ◎十分満足とされる状況 ○概ね満足と判断される状況 ▲努力を要する生徒への手立て１・仕事とは何か ◎理科で扱う仕事の例を多く挙げることがで理科における「仕事」について説知識き，仕事の大きさを十分理解し，知識を身に明を聞き仕事を量として表すことに理解つけている。ついて考え，力の大きさと移動距離 ○仕事は物体への作用（力×距離）であるこに関係していることを見いだす。とや単位を理解している。 ▲理科で扱う仕事は，物体が力の作用で移動したときのもので，力×距離で表すことを知識として身に付ける。２・仕事の原理 2/13 学習課題本時道具を使った仕事と，直接手でする仕事を比べて，どのような違いがあるか，３調べてみよう。～動滑車を使って～ ◎予想に基づき，進んで実験を行い，実験結手でする仕事と道具を使った仕事関心果をもとに，積極的に話し合いに参加し，自について既に有る知識を活用して予意欲分の考えと他の意見を比較し，まとめようと想し，実験結果をもとに話し合い，態度する。発表する。手でする仕事と道具を使 ○実験の方法を理解し，正しく実験を行い，った仕事の大きさはいつも同じであ結果を導き出そうとする。また，話し合い活る仕事の原理を見いだす。動で，自分の考えを述べることができる。 ▲力の大きさ，力の向き，移動距離に焦点を当てて正しく実験を行い，結果を記録しようとする。 ◎根拠を持った予想を行い，実験結果をもと思考に，積極的に話し合いに参加し，仕事の原理表現を推測し，理解できる。 ○道具を使ったとき，力の大きさを変えることはできるが，仕事の大きさは変わらないことを実験や話し合いから理解できる。 ▲動滑車を使うと引く力の大きさは半分になるが，引く距離が２倍になり，仕事の大きさは手でする仕事と同じであることを説明できる。４・仕事率知識 ◎仕事率について十分理解し，いろいろな道仕事率の求め方，単位を理解し，理解具の仕事率を考え求めようとする。いろいろな道具の仕事の効率（速さ） ○正しく仕事率を求め，仕事の効率を比較すを考えることができる。ることができる。

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▲仕事率が仕事÷時間で求められること。仕事率の単位を正しく理解させる。５・エネルギー ○力学的ｴﾈﾙｷﾞｰに関する実験を正しく行い，仕事の概念を用いてエネルギーの実験物体が行う仕事の量と物体の高さ，速さ，質定義を理解する。の量について記録したり，ｸﾞﾗﾌに表したりでき技能る。・位置エネルギー ▲実験結果を記録させ，ｸﾞﾗﾌの目盛りのふり位置エネルギーは何に関係してい方などを指示しながらｸﾞﾗﾌに表すことができるのか調べる実験を行い，結果をグるようにする。ラフに表して分析する。実験結果を ◎実験結果から位置ｴﾈﾙｷﾞｰは物体の高さや質もとに話し合い，発表して位置エネ思考量に関係することを見いだし，特徴を考察，ルギーは質量と物体の高さに比例し表現説明できる。ていることを見いだす。 ○ｴﾈﾙｷﾞｰの概念を正しく理解し，位置ｴﾈﾙｷﾞｰの大きさが，物体の高さや質量に関係していることに気づき，まとめることができる。 ▲位置ｴﾈﾙｷﾞｰ正しく理解させ，位置ｴﾈﾙｷﾞｰの大きさは高さが高い方が大きく，質量が大きい方が大きいことを理解できるように視点を示し，考察を書かせる。 ◎仕事とｴﾈﾙｷﾞｰの違いを明確に理解しｴﾈﾙｷﾞｰ知識の大きさを計算によって求めることができ理解る。 ○ｴﾈﾙｷﾞｰの概念を正しく理解し，位置ｴﾈﾙｷﾞｰの大きさが，物体の質量や高さ，速さに関係することを理解する。 ▲実験結果と照らし合わせ，位置ｴﾈﾙｷﾞｰの大きさが，物体の質量や高さ，速さに関係することを理解させる。６・運動エネルギー ◎実験結果から運動ｴﾈﾙｷﾞｰは物体の速さや質７運動エネルギーは何に関係してい思考量に関係することを見いだし，特徴を考察し，るのか調べる実験を行い，結果をグ表現説明できる。ラフに表して分析する。実験結果を ○ｴﾈﾙｷﾞｰの概念を正しく理解し，運動ｴﾈﾙｷﾞｰもとに話し合い，発表して運動エネは物体の速さや質量に関係することに気づき、まとめることができる。 ▲運動ｴﾈﾙｷﾞｰを正しく理解させ，運動ｴﾈﾙｷﾞｰの大きさは，速さが速い程大きく、質量が大きい方が大きいことを理解できるように視点を示し、考察が書ける。 ○力学的ｴﾈﾙｷﾞｰに関する実験を正しく行い，実験物体が行う仕事の量と物体の高さ，速さ，質の量について記録したり，ｸﾞﾗﾌに表せる。技能 ▲実験結果を記録させ，ｸﾞﾗﾌの目盛りのふり方などを指示し，ｸﾞﾗﾌに表すことができる。 ◎運動ｴﾈﾙｷﾞｰの特徴を理解し，運動ｴﾈﾙｷﾞｰの知識大きさを計算によって求めることができる。理解 ○ｴﾈﾙｷﾞｰの概念を正しく理解し，運動ｴﾈﾙｷﾞｰの大きさが，物体の質量や速さに関係することを理解する。 ▲実験結果と照らし合わせ，運動ｴﾈﾙｷﾞｰの大きさが，物体の質量や速さに関係することを理解する。

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８・力学的エネルギーの保存 ◎力学的エネルギーに関する規則性に関心を９斜面の運動や振り子の運動から，思考持ち，進んで調べ，適切に表現ができる。１０位置エネルギーや運動エネルギーが表現 ○斜面の運動や振り子の運動から位置エネル互いに移り変わることを見いだし，ギーと運動エネルギーが互いに移り変わるこ力学的エネルギーは保存されることとを説明できる。を適切に表現できる。 ▲視覚的にエネルギーの移り変わりが分かるように教具の工夫をし，エネルギーが互いに移り変わること理解させる。 ◎様々な運動において，エネルギーの移り変知識わりを力学的エネルギーが保存される視点で理解説明できる。 ○力学的エネルギーの保存について理解し，斜面上の運動や振り子の運動におけるエネルギーの移り変わりを説明できる。 ▲斜面上の運動も振り子の運動も「力学的エネルギーが保存される」という共通点に着目させ理解させる。１１・いろいろなエネルギーとその移り ◎実験結果から移り変わったエネルギーの種１２変わり知識類と特徴についてとらえ，それぞれの特徴に物体を動かすことができる能力を理解ついてまとめることができる。基準にして，身のまわりの様々なエ ○エネルギーに関する実験を行い，エネルギネルギーの姿を考える。実験結果かーの移り変わりを調べる，理解している。ら，移り変わったエネルギーの種類 ▲一つずつの実験について正しくエネルギーと特徴について，そのつながりを見の移り変わりを確認し，理解させる。いだす。１３・エネルギーの保存と利用の効率 ◎エネルギーの効率を消費電力や熱の伝わりエネルギーの効率について，身近意欲方と関連づけて考察し，生活の中でエネルギな機器の消費電力や熱の伝わり方と関心ーを効率的に利用していこうとする。関連づけて考え，効率的な利用を説態度 ○エネルギー効率や効率の良い器具について明できる。理解し，生活の中でエネルギーを効率的に利用できる。 ▲エネルギー効率の良い器具を知らせ，効率的な利用法を具体的に知り，関心をもたせる。５本時の目標（１）目標・道具を使った仕事は直接手でする仕事と比べる実験に関心を持ち，進んで調べようとする。（自然事象への関心・意欲・態度）・滑車や斜面において，荷物にはたらく力の大きさと向きに着目して，人がひもを引く力の大きさと引く距離を調べ，道具を使っても直接手で行っても仕事の大きさは同じであることを説明することができる。（科学的な思考・表現）（２）展開時配学習内容と学習活動指導・支援評価資料７１，前時の復習を行い，本時の見通しを・進んでプリントに記入させる。プリントもつ。・復習プリントに記入する。

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・本時で使う教具を用いて，手でする仕・前時のノートなどを確認させ，仕事を計算で求める。事の概念や仕事の大きさの求め方を理解させる。・身近で滑車はどのようなところに使わ・写真などを使って，滑車が使われれているか考え，定滑車・動滑車の説明ている様子を視覚的に示す。を聞き，そのはたらきについて理解する。・定滑車のはたらきは，力の向きを変えることであることを認識させる。学習課題道具を使った仕事と，直接手でする仕事を比べて，どのような違いがあるか，調べてみよう。～動滑車を使って～８２，学習課題に対し予想し、目的意識を・既習事項や経験を踏まえて，予想ワークもつ。できる。（思考・表現）プリント・動滑車や斜面，てこなどの道具を使う ◎根拠をもった予想ができる。ことで，直接手でする仕事に比べ，どの ○力の大きさ・向き，距離のいずれような違いがあるか予想する。（個人）かを考えて予想できる。グループごとに，話し合わせ，個々の ▲体験や感覚を踏まえた予想でもか考えを共有する。（班）まわないことを促し予想させる。１０３，実験を行う・道具を使った仕事は直接手でする実験器具【実験】動滑車を使った仕事を調べる。仕事と比べる実験に関心を持ち，進スタンド ①動滑車とおもりの重さをはかる。んで調べようとする（関心意欲態度）ﾊﾞﾈはかり ②おもりを 10cm 持ち上げ、力の大きさ ◎予想に基づき，進んで実験しよう滑車を測る。とする。おもり ③動滑車を使って持ち上げたときの力の ○実験方法を理解し，正しく実験を定規大きさと，糸を引いた距離を測る。行い結果を導き出す ▲力の大きさ，力の向き，移動距離に焦点を当てて，正しく実験をし、結果を記録できるように支援する ④おもりの重さ，おもりを持ち上げる距離を変えて同じ実験を行う。・結果を整理し，自分の考えを持た４，結果を整理し考察する。せる。（思考・表現）２０・個々に実験結果から考察を行う。 ◎予想と実験結果を照らし合わせな（個人）がら，自分の予想の検証を行い，規則性を見いだす。 ○実験結果から，考えられることを実験の目的に照らし合わせて考察「調べた結果から，道具を使った仕事と，できる。直接手でする仕事を比べて，どのような ▲考察のポイントを与え，質問に答違いがあるか」えるような形態で考察を記入させる。

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・考察を基に，ホワイトボードを使って・話し合い活動を通して，道具を使ホワイトグループで話し合いを持ち，理解を深めっても直接手で行っても仕事の大きボードるとともに，考えをまとめる。（班）さは同じであることを説明することができる。（科学的な思考・表現）グループの考えを書いたホワイトボード ◎話し合いの方向性を示し，ｸﾞﾙｰﾌﾟを基に発表し，学級で学び合う。（学級）内の考えをまとめることができる ○力の大きさ，方向，距離を比較して自分の考えを述べることできる ▲グループ内で自分の書いた考察を発表し，他の人の意見を聴ける場を支援する。５，学習のまとめをする。５・斜面の演示実験を見て，動滑車以外の・仕事の原理をおさえる。道具でも，直接手でする仕事と大きさは・斜面の実験の結果から，力の大き変わらないということを認識し、理解すさが小さくなるが、力の向きに（引る。く）距離が長くなるため，手でする仕事と変わらないことを確認し，理解させる。本時の自己評価を行う。・予想の理由を自分で考えることができ・４つの項目に従って自己評価さたか（４・３・２・１）せ，思考の過程を振り返らせる。・見通しを持って実験に取り組めたか（４・３・２・１）・話し合いに積極的に参加し，自分の考えを相手に伝えることができたか（４・３・２・１）・今日の授業を理解できたか（４・３・２・１）（３）板書＜復習＞仕事〔Ｊ〕＝力の大きさ〔Ｎ〕×力の向きに動いた距離〔ｍ〕＜学習課題＞＜実験方法＞＜結果＞道具を使った仕事と，手動滑車直接手でする仕事を比べ動滑車＋おもりの重さＮて，どのような違いがあ糸を引いた距離ｍ 0.1 るか，調べてみよう。仕事Ｊ～動滑車を使って～動滑車＋おもりの重さＮ＜予想＞糸を引いた距離ｍ 0.2 ・大きくなる・小さくなる仕事Ｊ・変わらない・道具によって違う 1 班２班３班 1 ２班手動滑車手動滑車手動滑車手動滑車動滑車＋おもりの重さＮ糸を引いた距離ｍ 0.1 0.1 0.1 0.1 仕事Ｊ＜まとめ＞ ★〔手でする仕事の大きさ〕＝〔道具を使ってする仕事の大きさ〕

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３章

仕事とエネルギー

＜復習＞

※仕事[

]＝力の

[

]

×

力の向きに動いた

[

]

① 50kg のバーベルを 1.8m ② 200N の力で押し、荷物を ③ 2kg の水の入ったバケツを持って持ち上げる時の仕事３ｍ動かした時の仕事 2m 移動したときの仕事式：式：式：答え：答え：答え： ④質量２００ｇのおもりを１０ｃｍの高さに式：持ち上げたときの仕事答え：学習課題道具を使った仕事と、直接手でする仕事を比べて、どのような違いがあるか、調べてみよう。～動滑車を使って～［予想］直接手で行ったときに比べ、道具を使って行った時の仕事は、どうなるか？予想：・大きくなる・小さくなる・変わらない・道具によって違う理由：［実験］糸を引いた距離 ①動滑車とおもりの ②おもりを持ち上げ、 ③動滑車を使って持ち上げた時の力の大きさと重さをはかる。力の大きさをはかる。糸を引いた距離をはかる。

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［結果］おもりを１０ｃｍ持ち上げる直接持ち上げたとき動滑車を使ったとき動滑車の重さ＋おもりの重さ（N）糸を引いた距離（ｍ）仕事（Ｊ）［考察］［自己評価] ・予想の理由を自分で考えることができたか・・・（４・３・２・１）・見通しを持って実験に取り組めたか・・・（４・３・２・１）・話し合いに積極的に参加し，自分の考えを相手に伝えることができたか・・・（４・３・２・１）・今日の授業を理解できたか・・・（４・３・２・１）ポイント：

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理科ちゃんアンケート１，性別（男・女）２，理科は好きですか？（好き・どちらとも言えない・嫌い）３，理科は難しいですか？（易しい・どちらとも言えない・難しい）４，理科の勉強はよく行いますか？（行う・どちらとも言えない・行わない）５，理科の分野で得意な分野は？（物理・化学・生物・地学） ↓ ↓ ↓ ↓ ６７８９の質問へ６，どの単元が得意（好き）ですか？複数回答可（光・音・力・電流・磁界・運動）７，どの単元が得意（好き）ですか？複数回答可（状態変化・水溶液・化学変化・イオン）８，どの単元が得意（好き）ですか？複数回答可（植物の生活と種類・動物の生活と種類・遺伝・自然界の食物連鎖）９，どの単元が得意（好き）ですか？複数回答可（地震・火山・地層・天気の変化・宇宙） 10，難しい単元はどこですか？複数回答可（光・音・力・電流・磁界・運動・状態変化・水溶液・化学変化・イオン・植物の生活と種類・動物の生活と種類・遺伝・自然界の食物連鎖・地震・火山・地層・天気の変化・宇宙） 11，理科の学習は身近な生活に必要だと思いますか？（思う・どちらとも言えない・思わない）【理科ちゃん通信】

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～小テストのお知らせ～期日・・5 月 15 日（火）範囲・・教科書Ｐ８～２６ワークＰ２～５～ワーク提出～５／１５火Ｐ２～７の範囲【理科ちゃん通信】～小テストのお知らせ～期日・・5 月 15 日（火）範囲・・教科書Ｐ８～２６ワークＰ２～５～ワーク提出～５／１５火Ｐ２～７の範囲【理科ちゃん通信】～小テストのお知らせ～期日・・5 月 15 日（火）範囲・・教科書Ｐ８～２６ワークＰ２～５～ワーク提出～５／１５火Ｐ２～７の範囲【理科ちゃん通信】～小テストのお知らせ～期日・・5 月 15 日（火）範囲・・教科書Ｐ８～２６ワークＰ２～５～ワーク提出～５／１５火Ｐ２～７の範囲

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＜指導依頼事項

理科＞

１，明確な課題設定、生徒の興味関心をひくような課題設定をする上でのポイン

ト及び、具体例の御指導をお願いします。

２，話し合い活動を高めていく為の指導法の御指導をお願いします。

３，指導案の中で、「▲努力を要する為の手立て」は適切であるか、御指導をお願

いします。

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［実験］

糸を引いた距離

①動滑車とおもりの ②おもりを持ち上げ、 ③動滑車を使って持ち上げた時の力の大きさと重さをはかる。力の大きさをはかる。糸を引いた距離をはかる。