理科計算②滑車と輪軸（定滑車・動滑車・組み合わせ・輪軸・仕事の原理）
定滑車と動滑車・動滑車の重さ・組み合わせた滑車（下から順に）・天井にかかる力・輪軸・糸の動く長さ・仕事の原理・輪軸と動滑車の組み合わせ
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この教材でできるようになること
- 定滑車 は向きを変えるだけ、動滑車 は力が半分・長さが2倍とわかる
- 動滑車の 重さ もふくめて力を求められる
- 組み合わせた滑車 で下から順に力を求め、天井にかかる力 も求められる
- 輪軸 で半径×力のつり合いと、糸の動く長さを求められる
- 仕事の原理（力×長さは変わらない）を使って組み合わせを解ける
レッスンの内容
レッスン1 定滑車と動滑車
定滑車＝向きを変える／動滑車＝力半分・長さ2倍／動滑車の重さも入れる
めやす15分
レッスン2 組み合わせた滑車
下から順に／動滑車1個で半分／天井の力はひもの本数
めやす18分
レッスン3 輪軸
半径×力が等しい／動く長さは半径に比例
めやす15分
レッスン4 仕事の原理と組み合わせ
力×長さは変わらない／おもりから手へ順に
めやす18分
例題を1問やってみよう
定滑車（天井に固定された滑車）
滑車を使っておもりを持ち上げる。
①定滑車で80gのおもりを支える力は？
（ ）g
②動滑車（重さは考えない）で80gのおもりを支える力は？
（ ）g
③②でおもりを15cm上げるには、ひもを何cm引く？
（ ）cm
④重さ20gの動滑車で80gのおもりを支える力は？
（ ）g
答えと解き方を見る
答え ① 80g ② 40g ③ 30cm ④ 50g
考え方 ①定滑車は力の向きだけ変える。②2本のひもで分ける。③2本とも15cmずつ短く→30cm。④（80＋20）÷2＝50g。
- ①そのまま
- ②÷2
- ③×2
- ④（おもり＋滑車）÷2
たしかめ ④50×2＝100＝80＋20。
よくあるまちがい
定滑車の重さはひもの力には関係ない（天井が支える）。
小さい輪に重いおもり、大きい輪に軽いおもりでつり合う。
教材のつくり
説明と例題 → 手助けつき（3段階のヒント）→ 自力 → 確認テスト → 数日あとにもう一度、の順で身につけます。まちがえたときは「どこでつまずいたか」を聞き返します。
| 段階 | 問題数 |
|---|---|
| 手助けつき練習 | 7問 |
| 自力の練習 | 9問 |
| 応用 | 5問 |
| 確認テストA | 6問 |
| 確認テストB | 6問 |
| 後日の確認 | 6問 |
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出典・この教材の範囲
図は 教材用に理想化したもの です（糸の重さ・まさつは考えない。滑車の重さは問題に書いてあるときだけ考える）。答えはプログラムで計算しなおしています。