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61時
実験13　フックの法則

　　　　　2012　12　5（水）、6（木）
　　　　　理科室

はじめに
　本時は、ばね２種類を使ってフックの法則を確かめる実験を行います。次時は、生徒に持参させたいろいろな種類の輪ゴムで、同じ実験を行います。輪ゴムは『ばねばかり』ならぬ『ゴムばかり』。バネや輪ゴムの使えば、筆箱やメガネなど身近な物体にはたらく重力を測定できる、というシンプルな発見を楽しんでもらいます。適当な弾性のある物質なら、何を使っても力の大きさを測定できるわけです。

関連ページ
・実験16　フックの法則　１年（2002年）　・力の大きさは、ニュートンで表わす（定義には触れない）
・実験５　フックの法則　１年（1999年）

上：みんなで協力してフックの法則を確かめる生徒達

本時の目標 １　すべての物体は弾性があることを知る ２　フックの法則を理解する ３　バネ２種類に力を加え、力と変形した量が比例するグラフ２本を得る ４　測定データの誤差を考え、理想的な実験をした場合のグラフを書く ５　フックの法則がなりたてば、力の大きさが測定できることに気づく ６　次回、輪ゴムを持参し、身の回りの物体の重力を測定しようとする

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） ばね２種類 20g 分銅　（10個／班） １m 定規 鉄製スタンド つまようじ（マッチ棒で代用可）

授業の流れ
（１）　本時の授業内容の紹介　（１分）
　実験時間を確保するため、いきなりフックの法則を知らせます。次に、フックの法則のグラフ、実験操作の手順、測定データからグラフを書く方法を紹介します。なお、グラフの詳細は、各班の実験データが集まってきたところで説明します。生徒にとって初めてのことばかりなので、オーバーフローに注意して授業を組み立てます。

（２）　フックの法則　　（７分）
　下の板書例を見てください。３クラスとも同じ順序、内容で進めました。

上：Ａ組の板書

（1）　全ての物体は力を加えると変形する
（2）　物体に加えた力の大きさと変形の大きさは比例する
（3）　（2）を調べるのに適した物体（物質）の例

　フックの法則を調べるために適した物体（物質）の例を挙げさせたところ、まっ先に『ばね』『つるまきばね』が発表されました。これらは金属からつくられた物体です。つまり、金属は弾性をもっていることがわかります。なお、弾性という語句は最後に取り上げました。

（３）　力の大きさを変型の大きさの関係を示すグラフ　（７分）
　今回の実験は、ばねに20g 分銅を吊るすので、ばねに加える力＝分銅にはたらく重力、になります。力の大きさの単位は g重にすれば良いのですが、今年は質量（g）と力の大きさ（Ｎ）を並記しました。フックの法則と関係ないところで、生徒を混乱させたくないからです。並記しても混乱する生徒はいますが、これ以上丁寧に説明することは逆効果です。とにかく、すみやかな学習指導要領の改善を求めます。

上：Ｂ組の板書

グラフを指導する上でのポイント １　横軸は変数なので、今回は分銅の質量（g）＝ばねにはたらく力の大きさ（Ｎ） ２　縦軸は、変型した量＝ばねの伸び（cm） ３　測定データの各点は正確に打つ ４　分銅０のとき、ばねの伸び０（原点）であることを確認する ５　データの配列から、原点を通る１本の直線上にあることを推測させる ６　理想的な実験を行ったときに得られる１本の直線を書く ７　６ができる人は、科学的思考および技能＝Ａ ８　ばねの種類を変えると、グラフの傾きが変わる 　→　グラフの傾き＝ばねの弾性の大きさ 上：Ａ組のここまでの板書 上：Ｃ組の板書

（４）　生徒実験：フックの法則　（25分）
　生徒達はさくさく取り組んでいました。

上：定規の調節する生徒

上：実験前の初期設定をするところ（ばねは、少し伸ばした状態からスタートした方が誤差が少ない。写真では10g分銅を使っているが、もう少し重くても良いだろう。また、マッチの先端を定規にあわせる）

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上：20g 分銅を３つ吊るしたときの様子

上：マッチの先端があらこちらを向くなら、手で軽く押さえれば良い。

上：誤差を含む複数の実験データから、１つの理想的なグラフを書く生徒

（６）　後片付け、考察　　　（５分）

上：Ｄ君の学習プリント

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上２枚：Ｅ君、Ｆ君の学習プリント

授業を終えて
　次時は、輪ゴムを使って身近な物体の重さを測定します。お楽しみに！

note：　弾性と塑性　

弾　性　 だんせい	・物体に力を加えると変型し、開放されると元に戻る性質 　・ボールが弾むような性質、と覚えると良い 　・全ての物質には弾性限界があり、それを超えると元の形に戻らない 　・弾性と（垂直）抗力は密接な関係にある 　　→　変型させる力の大きさ＝弾性のよる力（抗力）の大きさ 　　→　作用反作用の法則によって説明する
塑　性　 　そせい	・弾性がとても小さい物体が持つ性質 　・中学校の美術室には、絵画室と彫塑室がある 　・塑像の代表は、粘土を使った作品

関連ページ
・実験16　フックの法則　１年（2002年）　・力の大きさは、ニュートンで表わす（定義には触れない）
・実験５　フックの法則　１年（1999年）

実践ビジュアル教科書『中学理科の物理学』

第２章　静かな 　力のつりあい	力を矢印で表す	p.18
	フックの法則	p.20、p.21
	石やはさみにはたらく重力を求める実験	p.21
	グラフの書き方	p.21欄外