総合演習:物理と化学の計算の総合(てこ・滑車・ばねと浮力・電流・溶解度・燃焼・中和)
輪軸×ばね・滑車×浮力・ばね×食塩水の濃さ・電熱線×溶解度・てこ×燃焼・石灰石×中和(本番形式25分)
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この教材でできるようになること
- てこ・輪軸・滑車・ばね・浮力の つり合いを式にして、力・長さ・重さを求められる
- 電熱線の発熱やふりこの周期から 時間・温度 を求め、ほかの量につなげられる
- 溶解度・燃焼・気体の発生・中和で、決まった割合と比例 を使って量を求められる
- 2つのものが反応する・とけるときに、どちらが余るか(とけ残るか) を判断できる
- 物理と化学をまたぐ大問で、前の小問の答えを次につなげ、理由を説明できる
レッスンの内容
レッスン1 総合演習の進め方(物理と化学の計算)
力を全部書き出す→比と余り→小問をつなぐ→本番形式の進め方
めやす15分
例題を1問やってみよう
棒の重さを考えないてこの、支点から左20cmの所に、重さ360g・体積60cm³の金属をつるし、金属を水の中にすべてしずめました(容器の底にはふれない)。右の支点から30cmの所におもりをつるして、棒を水平につり合わせます。(水1cm³の重さは1g)
①金属が受ける浮力は何g?
( )g
②右のおもりは何g?
( )g
答えと解き方を見る
答え ① 60g ② 200g
考え方 浮力は金属がおしのけた水の重さ(60cm³→60g)で、上向きにはたらく。だから金属が棒を下に引く力は360-60=300g。あとはふつうのてこと同じく「重さ×距離」でつり合いを考える。
- 浮力:60cm³の水の重さ→60(g)
- 棒を引く力:360-60=300(g)
- 左:300×20=6000
- 右:□×30=6000→□=200(g)
たしかめ 右200×30=6000、左300×20=6000で等しい。浮力を引かないと360×20÷30=240gになってしまう。
よくあるまちがい
加熱してふえた重さは 結びついた酸素 の重さ(全部が酸化物になったとはかぎらない)。
電熱線で上がる温度は、水が2倍なら 半分。ふりこの周期を2倍にするには、糸の長さは 4倍。
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 |
|---|---|
| 練習(ヒントあり) | 8問 |
| 本番形式A | 6問 |
| 本番形式B | 6問 |
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出典・この教材の範囲
てこ・滑車と輪軸・ばねと浮力・ふりこ・電熱線の発熱・もののとけ方・燃焼と気体・中和の計算を組み合わせた問題です。数はすべて教材用の仮のデータで、ばね・糸・滑車・棒の重さやまさつは、書いていないときは考えません。水1cm³の重さは1gとします。化学変化の前後で全体の重さが変わらないこと(質量保存の法則)はあつかいません。塩酸・水酸化ナトリウム水溶液・電熱線を使う実験は危険なので、学校で先生といっしょに行います。