このページは、Mr.Taka　中学校理科の授業記録＞　１年（2012年度）です

第54時
実習６　光の直進、屈折、全反射の作図

　　　　　2012　11　8（木）、12（月）
　　　　　理科室

はじめに
　今日は１回休みです。簡単な作図問題のあと、コップに水を入れると物体が見えなくなる簡単な実験を１つ行います。

上：茶碗に黒い磁石を入れ、それに水を注ぐ様子

本時の目標 １　光の作図問題を解く ２　空気中から水中の物体と見ると、位置が変わることを光の屈折から説明する

準　備

生　徒	教　師
教科書 理科便覧 定　規	本日の学習プリント　（１／人） 茶　碗 黒い物体としての丸い磁石 ビーカー

授業の流れ
（１）　本時の授業内容の紹介　（１分）

（２）　直方体を使った問題２つ　　　　　　　　　（10分）
　下図のように、垂直な光、斜からの光について作図させます。直方体の種類は特定しませんでしたが、透明な物質で空気よりも光が通過しにくい物質（ガラスやプラスチックなど）です。空気とそれ以外の物質を比較した時、光は空気中の方が速く通過できるので、屈折率は不明でも、光が曲がる方向は決まります。

上：直方体を使った問題２つと、その解答

指導の手順とポイント １：屈折ポイントを赤点で打つ ２：Ａのように垂直に進入する場合、光速は変化しても屈折しない ３：Ｂのように角度をつけて進入する場合、屈折する ４：空気中からガラス中へ進入する場合、入射角＞屈折角 ５：ガラス中から空気中へ進入する場合、入射角＜屈折角 　※『空気中へ出る』ではなく、『空気中へ入る』と指導すると理解しやすい ６：入射角や屈折角を示すときは、それより前に法線を書く ７：Ｂの光は、平行になる

（３）　半円形を使った問題２つ　　　　　　　　　（10分）
　下図のように、垂直な光、斜からの光について作図させます。直方体の種類は知らせませんでしたが、透明な物質からできたものです。空気とそれ以外の物質を比較した時、光速は空気中の方が速くなります。屈折率はわからなくても、光が曲がる方向は決まります。

上：Ａ君の学習プリント

上図Ｄのポイント １：空気中から半円形へ入る光は、屈折する ２：その屈折率は問題にしなくてよい ３：半円形から空気中へ入る光は、屈折しない ４：これは、前問Ｂと同じ考え 上：Ｄの考え方を示した板書

（４）　コップに水を入れると、底にあるものが広い範囲から見えるようになるしくみ　（10分）
　コップに水を入れると、底にあるものが広い範囲から見えるようになるしくみを図示します。下図のように水がない場合（左）と水がある場合（右）を対比させるようにすると良いでしょう。ただし、左にコップの中は空気が満たされていることを指摘しておきましょう。これに水を入れることで、水と空気の境界が生じ、そこで光が屈折することになります。

上：コップに水を入れると、底にあるものが広い範囲から見えるようになるしくみを図示した板書

指導の手順とポイント １：左図のように、コップを書く ２：何もないコップは空気が満たされていることを確認する ３：コップの底の中央に物体を書く ４：物体を光源とし、四方八方に光が広がる様子を → で示す ５：不透明なコップで光が遮られる範囲を破線で示す ６：見える範囲にたくさんの目を描く ７：この右に、右図を書く ８：コップの中に水を入れる ９：５の破線で示した光は、水と空気の境界で屈折すること確認する 10：屈折方向を確認する 11：空気中からは、広い範囲で見えるようになることを図示する 12：このとき、物体（光源）から出る光は変化していない 上：上図左半分を消し、全反射を示したもの 上：別クラスの板書

（５）　（４）の検証実験
　茶碗、黒い物体としての小さな磁石、ビーカーを用意させ、（４）の検証実験を行わせます。

実験の手順とポイント １：茶碗を中央に置く ２：茶碗に、黒い物体を入れる ３：ビーカーに水を入れ、注ぎ入れる準備をする ４：他の班員は、黒い物体がギリギリ見える位置につく ５：目の位置を固定したまま、茶碗に水を注ぐ ６：黒い物体がだんだん見えなくなっていく様子を観察する → 上：表面張力で水面が盛り上がっている時の見え方

（６）　水を入れた丸底フラスコに黒い物体を入れる実験
　もう１つ、簡単な実験を行いました。以下は、2002年度の授業実践の記録です（消える石を観察する）。

（７）　後片付け、考察
　以下は３人の生徒の学習プリントです。

上：Ａ君の学習プリント

上：Ｂ君の学習プリント

上：Ｃさんの学習プリント

授業を終えて
　今日は、テスト前のひと休みでした。

関連ページ
・消える石を観察する

実践ビジュアル教科書『中学理科の物理学』