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65時
実験17 鉛筆で調べる圧力

     2012 12 14(金)、17(月)
     理科室

はじめに
 小学校4年の算数ができる生徒にとって、圧力の考え方は興味深く、面白い内容です。『圧力 = 力の効果は面積が小さいほど大きくなる』という単純で意外な関係を発見し、具体的な数値を自分で計算し、正しい答えを出して自分をほめる、ことができるからです。この目標を達成するためには、先生の感覚や雰囲気が大切です。物理は楽しい! 楽しさむんむんの授業を展開してください。

 しかし、理科以前の算数計算でダウンしている子どもがいます。簡単な四則計算でつまずいている子どもをいたわること、算数と圧力の楽しさを切り離すこと、は重要です。1時間の授業で1人の子どもに希望の光を当てることができれば大成功。先生のパフォーマンスや救いの手で、傷ついた子どもの自己回復力を再生させましょう。

 なお、授業展開は本ページより別ページ『圧力とは何か 1年(1999年)』の方が詳細に記録されています。ご覧ください。


上:圧力に関する板書


本時の目標
 力と圧力の違いを理解する
 圧力=力の大きさ÷面積、を理解する
 圧力の単位N/cm2とPaは、1N/cm2=1Paであることを知る
 圧力の計算が問題ができるようになる

準 備
生 徒 教 師
  • 教科書
  • 理科便覧
  • 本日の学習プリント (1/人)

授業の流れ
 授業の流れは別ページ『『圧力とは何か 1年(1999年)』と同じです。詳細はそちらをご覧ください。

(1) 本時の授業内容を知る
(2) 鉛筆の実験を行う
(3) 力の大きさを推測し、両端とも同じことを指摘する
(4) しかし、尖っている方が痛い理由を説明する
(5) 面積が小さいほど痛いことを理解する
(6) 痛さ=力の効果=圧力、ということを知る
(7) 圧力の公式『圧力=大きさ÷面積』をまとめる
(8) 圧力の単位N/cm2=Pa、を知る
(9) 圧力の練習問題を解き、圧力の練習問題に慣れる
(10) 本時を考察する

板書の記録
 以下の板書は、私が担当する3クラスの抜粋です。いずれもクリックすると拡大します。


上:A組の板書


上:B組の板書


上:C組の板書

圧力の単位:Pa(パスカル)
 圧力の単位Pa(パスカル)を教えました。1Pa=1N/m2、です。これは覚えるだけ、慣れるだけ、当たり前のように感じるだけのことです。なお、生徒がつまずくのは、面積の単位変換です。 1m21m×1m=100cm×100cm=10000cm2、を確実におさえてください。1万倍違います。実物大に板書すると効果的です。是非お試しください。


上:A組の板書

.

上2枚:B組の板書

生徒の学習プリント
 練習問題Aと練習問題Bの内容は、クラスによって違います。クラスに合わせた最適策を選択するので、前半の詳細も違います。


上:D君の学習プリント


上:Eさんの学習プリント


授業を終えて
 力の単位N(ニュートン)と圧力の単位Pa(パスカル)は、その名前を紹介するに止めるべきでしょう。詳細は、別ページ『』『』をご覧ください。

note:圧力の単位と水深
圧 力 水 深

重力単位系 

 国際単位系(組立単位) 大気圧
100g重/m2 0.1kg重/m2 - 0.01g重/cm2 0.0001N/cm2 N/m2 1Pa - - 0.1mm
- kg重/m2 0.0001kg重/cm2 0.1g重/cm2 0.001N/cm2 10N/m2 10Pa - - 1mm
- 10kg重/m2 0.001kg重/cm2 1g重/cm2 0.01N/cm2 100N/m2 100Pa hPa - 1cm
- 100kg重/m2 0.01kg重/cm2 10g重/cm2 0.1N/cm2 1000N/m2 1000Pa 10hPa - 10cm
1t重/m2 1000kg重/m2 0.1kg重/cm2 100g重/cm2 N/cm2 10000N/m2 10000Pa 100hPa - 1m
10t重/m2 - 1kg重/cm2 1000g重/cm2 10N/cm2 100000N/m2 100000Pa 1000hPa
1013hPa
1気圧 10m
100t重/m2 - 10kg重/cm2 - 100N/cm2 - - - 10気圧 100m
1000t重/m2 - 100kg重/cm2 - 1000N/cm2 - - - 100気圧 1km

note:taka先生がお勧めする圧力(水圧)と大気圧と水深の関係
大気圧

水 深
 圧 力
- - - 0.0001N/cm2 1N/m2 1Pa
- - - 0.001N/cm2 10N/m2 10Pa
- 1cm 1g重/cm2 0.01N/cm2 100N/m2 100Pa
- 10cm 10g重/cm2 0.1N/cm2 1000N/m2 1000Pa
- 1m 100g重/cm2 1N/cm2 10000N/m2 10000Pa
1気圧 10m 1kg重/cm2 - - 1013hPa
10気圧 100m 10kg重/cm2 - - -

関連ページ
・ 圧力とは何か 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 
 鉛筆で調べる圧力   p.32、p.33

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