中3 理科 / 運動とエネルギー ⑲

⑲ 力学的エネルギーの保存

〜 ジェットコースターとふりこで、エネルギーの移り変わりを追え 〜
🎯 今日のめあて運動エネルギーと位置エネルギーがたがいに移り変わり、その和(力学的エネルギー)が一定に保たれること(力学的エネルギーの保存)を理解しよう。

📚 学習の進め方

  1. STEP 1:まずスライド音声で全体をつかむ
  2. STEP 2:インフォグラフィックで要点を視覚的に整理
  3. STEP 3:ワークシートで自分の手で書いて確認
  4. STEP 4:板書まとめでテスト前にもう一度
  5. STEP 5:確認テストで理解度をチェック
💡 全部やらなくてOK。自分の今の理解度に合わせて好きなところから始めよう。

1スライド・音声で予習

授業のスライドを開いて、流れをつかもう。音声解説もあるよ。

スライド ①
詳しい解説スライド(移り変わり→力学的エネルギーと保存→ふりこ→現実の世界)
スライド詳細
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スライド ②
プレゼンター用スライド(写真・大きな図で要点)
スライドプレゼンター
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🎧 音声解説
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2インフォグラフィックで整理

大事なポイントを1枚の図にギュッとまとめたよ。クリックで拡大できる。

3ワークシートで書いて確認

授業中に使うワークシート。穴埋めしながら理解を深めよう。

ワークシート
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19力学的エネルギーの保存_NotebookLM_ワークシート.docx 開く ›

4板書まとめで復習

黒板風1枚にまとめた要点。テスト前のチェックに最適。

板書まとめ
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5確認テストで力試し!

考えて答えを書いてから、最後の「解答と解説」で答え合わせをしよう。

問1
運動エネルギーと位置エネルギーの和を何というか。
○ 熱エネルギー ○ 力学的エネルギー ○ 電気エネルギー ○ 化学エネルギー
問2
摩擦や空気抵抗が無視できるとき、力学的エネルギーがつねに一定に保たれることを何というか。
○ エネルギーの変換 ○ 力学的エネルギーの保存 ○ エネルギーの移動 ○ 運動の法則
問3
ジェットコースターが最高点アから下って最下点オへ向かうとき、運動エネルギーはどうなるか。
○ 小さくなる ○ 大きくなる ○ 変わらない ○ 0になる
問4
ジェットコースターが下り坂(最高点ア→最下点オ)を下るとき、正しいものをすべて選べ。
□ 位置エネルギーは小さくなる □ 運動エネルギーは大きくなる □ 位置エネルギーは大きくなる □ 運動エネルギーは0になる
問5
ふりこが最下点(基準面)を通るとき、運動エネルギーはどうなっているか。
○ 最小(0) ○ 最大 ○ 途中の大きさ ○ 位置エネルギーと等しい
問6
ふりこが最高点(両端)にあって一瞬止まるとき、運動エネルギーはいくらか。数字で答えよ。
答え:(                ) (速さが0になる)
問7
実際のジェットコースターが、出発した最初の高さまで戻ってこられないのはなぜか。「摩擦力」「熱」などの言葉を使って説明しよう。
答え:(                                                       )

📖 解答と解説

問1
答え:力学的エネルギー
運動エネルギーと位置エネルギーの和を「力学的エネルギー」という。2つのエネルギーは、どちらもジュール(J)という同じ単位ではかることができる。
問2
答え:力学的エネルギーの保存
摩擦や空気抵抗が無視できる場合、運動エネルギーと位置エネルギーは移り変わっても、その和(力学的エネルギー)は運動のどこをとっても一定に保たれる。これを「力学的エネルギーの保存」という。
問3
答え:大きくなる
下るにつれて速さが速くなるので、運動エネルギーは大きくなる。同時に高さは低くなるので、位置エネルギーは小さくなる。
問4
答え:位置エネルギーは小さくなる / 運動エネルギーは大きくなる
下り坂では、高さが低くなるので位置エネルギーは小さくなり、速さが速くなるので運動エネルギーは大きくなる。位置エネルギーが運動エネルギーに移り変わっている。
問5
答え:最大
最下点では速さが最も速いので運動エネルギーは最大になる。このとき位置エネルギーは0(基準面を0とした場合)で最小になっている。
問6
答え:0
最高点では速さが一瞬0になるので、運動エネルギーは0。このとき高さが最も高く、位置エネルギーは最大になっている。
問7
答え:(キーワード:摩擦力・空気抵抗・熱・音・失われ)
実際には、力学的エネルギーの一部が摩擦力や空気抵抗によって熱や音のエネルギーに変わって失われるため、力学的エネルギーは保存されず、最初の高さまで戻ることはできない。

6一問一答で用語チェック

クリックで答えが出る一問一答(パワーポイント)。授業の最後やテスト前の確認に。

一問一答
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19力学的エネルギーの保存_NotebookLM_一問一答.pptx 開く ›

7解説動画でナレーション付きの復習

スライドを音声付きで通して見られる動画(約5.6分)。タブレットでも視聴できます。

解説動画
🎥 クリックで再生
19力学的エネルギーの保存_NotebookLM_解説動画.mp4 再生 ›

🌱 今日の自分にチェック