印刷用紙：Ｂ４縦 １ページの行数：７０ １行の文字数（半角で）：１０６ 高等学校２年理科（理科１）学習指導案 　　　学　校　名　　岩手県立黒沢尻工業高等学校 　　　対象　学級　　電気科２年　４０名 　　　指導年月日　　平成５年１０月 　　 指　導　者　　岩手県立総合教育センター 　　　 佐々木　修一 １　単元名 　「仕事とエネルギー」 ２　単元設定の理由 　本単元は、高等学校学習指導要領の理科１の目標に照らし、観察や実験を通して得られた情報をもとに、自然界にみら れる力とエネルギーについて、基礎的基本的な概念を形成させることを目指して設定したものである。 理解１の内容は、「力とエネルギー」、「物質の構成と変化」、「進化」、「自然界の平衡」、「人間と自然」の五つの 大項目から構成されている。このうち「力とエネルギー」の項目には、物体の運動とその原因となる力との間の法則、す なわち運動の法則と、及び力学における重要な保存則である力学的エネルギー保存の法則が含まれている。中でも力学的 エネルギー保存の法則は、自然現象の統一的な見方や考え方を養う上で重要な概念である。 　高等学校２年の生徒は、力とエネルギーについて、中学校ですでに次の事項を学んでいる。 　( 1) ものの形が変わったり、ものの運動のようすが変化したとき、ものには力が働いていること。 　( 2) 力の大きさは重力の大きさを基準として表されること。 　( 3) 力の大きさはばねの伸びで表されること、また、力を図示するには矢印を用いればよいこと。 　( 4) 力は物体どうしの相互作用であること。 　( 5) 電気を帯びた物体間には、空間を隔てて互いに作用しあう力が働くこと。 　( 6) 圧力は力の大きさと面積に関係すること。 　( 7) 水の圧力は水面からの深さに関係があること。 　( 8) 物体に働く２力のつり合いの条件や、力の合成と分解についての規則性。 　( 9) 運動には速さと向きがあること。 　(10) 物体に力がはたらかないとき、その物体は静止し続けるか、または等速直線運動をすること。 　(11) 落下運動のように、力の働く運動では、時間の経過に伴って速さが変わること。 　(12) 力学的な仕事の定義、及び仕事の原理。 　(13) 物体のもつエネルギーの量は物体が他の物体になしうる仕事で測られること。 　(14) エネルギーは互いに変換し、その総量は保存されること。 　このように、運動の法則や仕事とエネルギーについては、その基本的な考え方を中学校理科ですでに履修済みであるが、 その扱い方は概ね定性的なものである。高等学校理科１では、中学校理科の基礎の上に、定量的な探求を行い、基本的な 概念や基礎的な原理・方法を系統的に理解させ、物理学的に事物・現象を考察する能力を養うとともに、科学的な見方・ 考え方や科学の方法を習得させ、創造的な能力や態度を育てることを目標としている。従って、観察、実験の場面で用い る教材教具は、定量的な探求が可能なものを用いる必要がある。 　本単元で初めに学ぶ仕事及び仕事の原理の概念は、中学校ですでに履修済みであり、おもりを直接手で持ち上げた場合 と、定滑車や動滑車を使った場合とで、それぞれ場合の仕事の大きさを較べる実験も経験している。ここでは更になめら かな斜面を用いて物体を引き上げる場合にも、直接引き上げた場合と仕事の大きさが変わらないことを観察させ、仕事の 原理の一般化をはかりたい。また、仕事の原理の概念は、位置エネルギーが基準点からの位置だけで決まるという重要な 概念の前提となるものであり、極めて重要であることから、単元の初めに理解を深めておくことは重要である。 　次に運動エネルギーを取り上げるが、ここでは運動エネルギーが質量に比例し、速さの２乗に比例することを最初から 式で示すのではなく、実際に力学台車を物体に衝突させ、力学台車の質量や速度と物体の移動距離がどのような関係にな っているのかを考察させ、その後に運動方程式と等加速度運動の公式から、式変形によって運動エネルギーの式を導出し たい。そのために、力学台車の瞬間の速さを測定して、直ちに表示する機器（速度・加速度測定装置）を用いることにす る。この装置は赤外線発光ダイオードとフォトトランジスタで構成した光センサを用い、力学台車が光センサを遮るのを パソコンで監視するとともに、遮った時間をパソコン内蔵のタイマーで１万分の１秒の精度で測定するために新たに開発 したものである。また、この装置と定力装置を用い、力学台車を一定の力で運動させたときの移動距離と速度の変化から、 物体の運動エネルギーはその物体に与えられた仕事の量だけ変化すること（エネルギーの原理）についても、実験による 定量的な理解をはかりたい。 　重力の位置エネルギーについては、斜面上のいろいろな高さに力学台車を置いた後、静かに手を離して運動させ、基準 面上で物体と衝突させたときの移動距離を測定し、物体のもつ位置エネルギーが質量と基準面からの高さに比例すること を実験によって示したい。弾性力による位置エネルギーについては力学台車にゴムひもをつけ、ゴムひもを伸ばして力学 台車を運動させ、ゴムひもが自然長にもどったときに力学台車と物体を衝突させたときの移動距離を測定して、弾性力に よる位置エネルギーがゴムひもの伸びの２乗に比例することを理解させたい。 　力学的エネルギー保存の法則については、単ふりこの運動を例にとり、最下点でのおもりの速さを速度・加速度測定装 置を用いて測定し、最高点でのおもりの位置エネルギーが最下点でのおもりの運動エネルギーに等しいことを実験的に示 し、力学的エネルギー保存の法則が成立していることを実感させたい。また、物体に摩擦力や空気抵抗などが働いた場合 には力学的エネルギーの一部または全部が熱エネルギーに変化することに気付かせ、このような場合には力学的エネルギ ーが保存されないことを認識させたい。 　次に熱とエネルギーであるが、ここではまず三態変化を取り上げる。三態変化は生徒にとって最も身近な物質の変化の 一つのように思われるが、常温付近で三態変化を観察できる物質はそう多くはないため、いろいろな物質の三態変化を直 接観察した経験はむしろ少なく、興味関心を抱いているとは言えない状況にある。そこで、まず液体窒素を用いていろい ろな物質を冷却し、常温では見ることのできないいろいろな物質の三態変化を観察させ、物質の性質そのものが持つ面白 さい気付かせたい。ここではミクロな粒子の運動状態がダイナミックに変化するイメージを生徒に持たせたい。そのため メタノールをを用い、液体状態のメタノールを液体窒素を用いて固体状態としたり、熱湯を用いて気化させることによる 著しい状態変化や体積変化を観察させ、三態変化におけるメタノール分子の状態の変化を考察させることによって、物質 を構成する基本粒子が熱運動をしていることに気付かせるとともに、温度が熱運動の激しさを表す物理量であることを認 識させたい。 　また、温度変化を熱運動のエネルギーの移動としてとらえさせ、熱量保存の法則をエネルギー保存則として統一的に考 えさせる必要がある。このとき、物質の比熱の測定を生徒実験として行い、熱量保存の法則が成立することを確かめさせ、 エネルギー保存の法則が自然界に起こるすべての現象についてあてはまる基本的な法則であるとの認識を深めさせたい。 　単元全体を通じて、高等学校理科では仕事やエネルギーの単位として(J)を用いるが、中学校理科では力の大きさの単 位として主に(g重)や(kg重)を用いているため、生徒は仕事やの単位として(g重cm)や(kg重m)に慣れ親しんでいることを 念頭におき、このような単位の扱いで生徒が混乱することのないよう、配慮したい。 ３　単元の指導目標 　(1) 自然界に起こるいろいろな変化を、エネルギーの形態の変化とエネルギーの移動、及びエネルギー保存の立場か 　　ら考察しようとする態度を養う。 　(2) 物体の持つ力学的エネルギーは、その物体に与えられた仕事の量だけ変化することを理解させる。 　(3) 物体にはたらいている力が重力、弾性力だけのとき、物体が持つ力学的エネルギーは一定に保たれることを理解 　　させる。 　(4) 物体にはたらいている力が重力、弾性力以外の力であっても、その力が仕事をしなければ、物体が持つ力学的エ 　　ネルギーは保存されることを理解させる。 　(5) 温度変化を熱運動のエネルギーの移動としてとらえさせ、三態変化を原子や分子の熱運動の立場から理解させる。 ４　単元の指導計画と主なねらい 《第１次》「仕事とエネルギー」・・・・４時間扱い 　観察、実験をとおして、物体の持つ力学的エネルギーは、その物体に与えられた仕事の量だけ変化することに気付かせ るとともに、どのような場合に力学的エネルギーが保存されるかを理解させる。 ＜第１時＞力学的な仕事と仕事の原理 ＜第２時＞仕事と運動エネルギーとの関係 ＜第３時＞仕事と位置エネルギーとの関係 ＜第４時＞力学的エネルギーとその保存 《第２次》「熱とエネルギー」・・・・５時間扱い 　温度変化を熱運動のエネルギーの移動としてとらえさせ、三態変化を原子や分子の熱運動の立場から理解させるととも に、熱と仕事の量的な関係について理解を深めさせる。 ＜第５時＞物質の三態変化と熱運動 ＜第６時＞熱とエネルギー ＜第７時＞熱量保存の法則 ＜第８時＞比熱の測定（生徒実験） ＜第９時＞熱と仕事との関係 ５　本時の学習指導（第２時） (1) 主題　「運動エネルギー」 (2) 指導目標 　エネルギーとは仕事をする能力であり、運動している物体は、質量に比例し、速度の２乗に比例するようなエネルギー （運動エネルギー）を持っていることを理解させる。また、運動エネルギーは、物体に与えられた仕事の量だけ変化する ことを理解させる。 (3) 目標行動 　エネルギーと仕事の関係が説明でき、運動している物体が持つ運動エネルギーと物体の質量及び速度の関係を運動方程 式と等速度運動の公式から導出することができる。また、運動エネルギーと、物体に与えられた仕事量の関係について説 明することができる。 (4) 本時の展開 ＋−−−−−−−−−−＋−−−−−−−−−−−−−−−−−−−＋−−−−−−−−−−＋−−−−＋−−−−＋ ｜段階｜ 事　　項 ｜ 指導・評価の内容 ｜学　　習　　教　　材｜学習方法｜学習形態｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜評価方法｜ ｜ ＋−−＋−−−−−−−＋−−−−−−−−−−−−−−−−−−−＋−−−−−−−−−−＋−−−−＋−−−−＋ ｜ ｜ Ｒ．Ｔ１ ｜・次の場合、仕事が必要なものはどれか？｜ ｜問答法 ｜集　団 ｜ ｜ ｜ （３分） ｜ア　荷物を手に下げて立っている。 ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜イ　荷物を一定の速さで持ち上げる。 ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ 導 ｜ ｜ウ　荷物を一定の速さで摩擦のない水平面｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ 　上で移動させる。 ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ＋−−−−−−−＋−−−−−−−−−−−−−−−−−−−＋−−−−−−−−−−＋−−−−＋−−−−＋ ｜ ｜ 　Ｒ．Ｔ ｜・エネルギーとは何だろうか？ ｜ ｜問答法 ｜集　団 ｜ ｜ 入 ｜ （２分） ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ＋−−−−−−−＋−−−−−−−−−−−−−−−−−−−＋−−−−−−−−−−＋−−−−＋−−−−＋ ｜ ｜ 課題提示 ｜・動いている物体は、どんなエネルギーを｜ ｜説話法 ｜集　団 ｜ ｜ ｜ （１分） ｜ 持っているのだろうか？ ｜ ｜ ｜ ｜ ＋−−＋−−−−＋−−＋−−−−−−−−−−−−−−−−−−−＋−−−−−−−−−−＋−−−−＋−−−−＋ ｜ ｜ 物 ｜Ｉ1 ｜・力学台車がする仕事量と、力学台車の速｜速度・加速度測定装置｜教師実験｜集　団 ｜ ｜ ｜ 体 ｜ ｜ 速度や質量との関係を調べる。 ｜力学台車、斜面、もの｜ ｜ ｜ ｜ 展 ｜ の ｜ ｜ ｜さし、パソコン、衝突｜ ｜ ｜ ｜ ｜ 運 ｜ ｜ ｜用物体 ｜ ｜ ｜ ｜ 開 ｜ 動 ＋−−＋−−−−−−−−−−−−−−−−−−−＋−−−−−−−−−−＋−−−−＋−−−−＋ ｜ ｜ エ ｜Ｅ1 ｜・物体の持つ運動エネルギーと、物体の速｜ ｜問答法 ｜集　団 ｜ ｜ １ ｜ ネ ｜ ｜ 度の間には、どのような関係があるか？｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ル ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ギ ｜ ｜・物体の持つ運動エネルギーと、物体の質｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ 量の間には、どのような関係があるか？｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜（20分）｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ＋−−＋−−−−＋−−＋−−−−−−−−−−−−−−−−−−−＋−−−−−−−−−−＋−−−−＋−−−−＋ ｜ ｜ 運 ｜Ｉ2 ｜・ｖ(m/s)で運動している質量ｍ(kg)の物 ｜ ｜説話法 ｜集　団 ｜ ｜ ｜ 動 ｜ ｜ 体が持つ運動エネルギーの式を、運動方｜ ｜ ｜ ｜ ｜ 展 ｜ エ ｜ ｜ 程式と等加速度運動の公式から導出する｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ネ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ 開 ｜ ル ＋−−＋−−−−−−−−−−−−−−−−−−−＋−−−−−−−−−−＋−−−−＋−−−−＋ ｜ ｜ ギ ｜Ｅ2 ｜・運動エネルギ−の大きさを、公式により｜ ｜構成法 ｜個　別 ｜ ｜ ２ ｜ ｜ ｜ ｜ 求められるか。 ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ の ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ 式 ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜（９分）｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ＋−−＋−−−−＋−−＋−−−−−−−−−−−−−−−−−−−＋−−−−−−−−−−＋−−−−＋−−−−＋ ｜ ｜ 仕 ｜Ｉ3 ｜・力学台車に与えられた仕事量と、力学台｜速度・加速度測定装置｜教師実験｜集　団 ｜ ｜ ｜ 事 ｜ ｜　車の運動エネルギーの増加量を調べる。｜力学台車、斜面、もの｜ ｜ ｜ ｜ ｜ と ｜ ｜ ｜さし、パソコン、定力｜ ｜ ｜ ｜ 展 ｜ エ ｜ ｜ ｜装置 ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ネ ＋−−＋−−−−−−−−−−−−−−−−−−−＋−−−−−−−−−−＋−−−−＋−−−−＋ ｜ 開 ｜ ル ｜Ｅ3 ｜・力学台車に与えられた仕事量と、力学台｜ ｜問答法 ｜集　団 ｜ ｜ ｜ ギ ｜ ｜　車の運動エネルギーの増加量との間には｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ３ ｜ ｜ ｜ ｜　どのような関係があるか？ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ の ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ 関 ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ 係 ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜（10分）｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ＋−−＋−−−−＋−−＋−−−−−−−−−−−−−−−−−−−＋−−−−−−−−−−＋−−−−＋−−−−＋ ｜ ｜ Ｐ．Ｔ ｜・なめらかな水平面上を5.0m/sですべって｜ ｜構成法 ｜個　別 ｜ ｜ 終 ｜ （４分） ｜　いる質量4.0kgの物体に、進む向きに100｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ Jの仕事を加えると、物体の速さはいく ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜　らになるか？ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ＋−−−−−−−＋−−−−−−−−−−−−−−−−−−−＋−−−−−−−−−−＋−−−−＋−−−−＋ ｜ 結 ｜　次時の予告 ｜・次の時間は位置エネルギーについて学習｜ ｜説話法 ｜集　団 ｜ ｜ ｜　 （１分） ｜　する。 ｜ ｜ ｜ ｜ ＋−−＋−−−−−−−＋−−−−−−−−−−−−−−−−−−−＋−−−−−−−−−−＋−−−−＋−−−−＋ ６　本時の学習指導（第３時） (1) 主題　「位置エネルギー」 (2) 指導目標 　高い位置にある物体や変形した物体が仕事をする能力、すなわちエネルギーを持っていることに気付かせるとともに、 その大きさは、基準面からの高さや変形量で決まることを理解させるとともに、物体の変位や変形の経路には関係しない ことを認識させる。 (3) 目標行動 　高い位置にある物体が持つ重力による位置エネルギーと物体の質量及び基準面からの高さとの関係や、変形した物体が 持つ弾性力による位置エネルギーと変形量との関係が説明できる。また、その大きさは、物体の変位や変形の経路には関 係しないことが言える。 (4) 本時の展開 ＋−−＋−−−−−−−＋−−−−−−−−−−−−−−−−−−−＋−−−−−−−−−−＋−−−−＋−−−−＋ ｜段階｜ 事　　項 ｜ 指導・評価の内容 ｜学　　習　　教　　材｜学習方法｜学習形態｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜評価方法｜ ｜ ＋−−＋−−−−−−−＋−−−−−−−−−−−−−−−−−−−＋−−−−−−−−−−＋−−−−＋−−−−＋ ｜ ｜ Ｒ．Ｔ１ ｜・物体に15(N)の力を加え、力の方向に20 ｜ ｜問答法 ｜集　団 ｜ ｜ ｜ （２分） ｜ (m)移動させた。このとき力がした仕事 ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜　は何(J)か？ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ＋−−−−−−−＋−−−−−−−−−−−−−−−−−−−＋−−−−−−−−−−＋−−−−＋−−−−＋ ｜ 導 ｜ 　Ｒ．Ｔ ｜・次の仕事Ｗ1とＷ2の大小を不等号または｜ ｜問答法 ｜集　団 ｜ ｜ ｜ （３分） ｜　等号で表せ。 ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ア　質量10(kg)の物体を、なめらかな斜面｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜　を用いて一定の速さで5(m)の高さまで持｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜　ち上げるときの仕事Ｗ1。 ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ 入 ｜ ｜イ　質量10(kg)の物体を鉛直上向きに一定｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜　の速さで5(m)持ち上げるときの仕事Ｗ2｡｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ＋−−−−−−−＋−−−−−−−−−−−−−−−−−−−＋−−−−−−−−−−＋−−−−＋−−−−＋ ｜ ｜ 課題提示 ｜・高い位置にある物体は、どのようなエネ｜ ｜説話法 ｜集　団 ｜ ｜ ｜ （１分） ｜　ルギーを持っているのだろうか？ ｜ ｜ ｜ ｜ ＋−−＋−−−−＋−−＋−−−−−−−−−−−−−−−−−−−＋−−−−−−−−−−＋−−−−＋−−−−＋ ｜ ｜ 物 ｜Ｉ1 ｜・斜面上を落下する力学台車がする仕事量｜斜面、力学台車、衝突｜教師実験｜集　団 ｜ ｜ ｜ 体 ｜ ｜　と、力学台車の質量や落下する高さとの｜用物体、ものさし ｜ ｜ ｜ ｜ 展 ｜ の ｜ ｜ 間の関係を調べる。 ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜エ 位 ＋−−＋−−−−−−−−−−−−−−−−−−−＋−−−−−−−−−−＋−−−−＋−−−−＋ ｜ 開 ｜ネ 置 ｜Ｅ1 ｜・物体の持つ位置エネルギーと落下する高｜ ｜問答法 ｜集　団 ｜ ｜ ｜ル ｜ ｜ さの間には、どのような関係があるか？｜ ｜ ｜ ｜ ｜ １ ｜ギ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜｜ ｜ ｜・物体の持つ位置エネルギーと、物体の質｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜（15分）｜ ｜ 量の間には、どのような関係があるか？｜ ｜ ｜ ｜ ＋−−＋−−−−＋−−＋−−−−−−−−−−−−−−−−−−−＋−−−−−−−−−−＋−−−−＋−−−−＋ ｜ ｜ 位 ｜Ｉ2 ｜・質量ｍ(kg)の物体を重力にさからってｈ｜ ｜説話法 ｜集　団 ｜ ｜ 展 ｜ 置 ｜ ｜　(m)の高さまで持ち上げるのに要する仕 ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ エ ｜ ｜　事量を求めることにより、位置エネルギ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ 開 ｜ ネ ｜ ｜ ーの式を導出する。 ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ル ＋−−＋−−−−−−−−−−−−−−−−−−−＋−−−−−−−−−−＋−−−−＋−−−−＋ ｜ ２ ｜の ギ ｜Ｅ2 ｜・高さ10mまでひき上げられた質量1.0kgの｜ ｜構成法 ｜個　別 ｜ ｜ ｜式 ｜ ｜ ｜　鉄のおもりは、落下してどれだけの仕事｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜（５分）｜ ｜　をするか？ ｜ ｜ ｜ ｜ ＋−−＋−−−−＋−−＋−−−−−−−−−−−−−−−−−−−＋−−−−−−−−−−＋−−−−＋−−−−＋ ｜ ｜ 弾 ｜Ｉ3 ｜・ゴムひもの弾性力によって運動する力学｜ゴムひも、力学台車、｜教師実験｜集　団 ｜ ｜ ｜ 性 ｜ ｜　台車がする仕事量と、ゴムひもの伸びや｜衝突用物体、ものさし｜ ｜ ｜ ｜ 展 ｜位 力 ｜ ｜　力学台車の質量との間の関係を調べる。｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜置 に ＋−−＋−−−−−−−−−−−−−−−−−−−＋−−−−−−−−−−＋−−−−＋−−−−＋ ｜ 開 ｜エ よ ｜Ｅ3 ｜・弾性力による位置エネルギーとゴムひも｜ ｜問答法 ｜集　団 ｜ ｜ ｜ネ る ｜ ｜　の伸びとの間には、どのような関係があ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ３ ｜ル ｜ ｜　るか？ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ギ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜｜ ｜ ｜・弾性力による位置エネルギーとゴムひも｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜　に取り付けられた物体の質量との間には｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜（10分）｜ ｜　どのような関係があるか？ ｜ ｜ ｜ ｜ ＋−−＋−−−−＋−−＋−−−−−−−−−−−−−−−−−−−＋−−−−−−−−−−＋−−−−＋−−−−＋ ｜ ｜位 弾 ｜Ｉ4 ｜・ばね定数ｋ(N/m)のばねをｘ(m)伸ばすの｜ ｜説話法 ｜集　団 ｜ ｜ ｜置 性 ｜ ｜　に要する仕事量を求めることにより、弾｜ ｜ ｜ ｜ ｜ 展 ｜エ 力 ｜ ｜　性力による位置エネルギーの式を導出す｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ネ に ｜ ｜　る。 ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ 開 ｜ル よ ＋−−＋−−−−−−−−−−−−−−−−−−−＋−−−−−−−−−−＋−−−−＋−−−−＋ ｜ ｜ギ る ｜Ｅ4 ｜・質量200gのおもりをつるすと2.0cm伸び ｜ ｜構成法 ｜個　別 ｜ ｜ ４ ｜｜ ｜ ｜　るばねがある。このばねを自然の長さか｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜の ｜ ｜　ら6.0cmだけ引き伸ばしたとき、ばねに ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜式 ｜ ｜　たくわえられるエネルギーはいくらか？｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜（９分）｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ＋−−＋−−−−＋−−＋−−−−−−−−−−−−−−−−−−−＋−−−−−−−−−−＋−−−−＋−−−−＋ ｜ ｜ Ｐ．Ｔ ｜・月面上5.0(m)のところにある質量40(kg)｜ ｜構成法 ｜個　別 ｜ ｜ 終 ｜ （４分） ｜　の物体の持つ位置エネルギーはいくらか｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜　。ただし、月面上での重力の加速度は地｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜　の１／６である。 ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ 結 ＋−−−−−−−＋−−−−−−−−−−−−−−−−−−−＋−−−−−−−−−−＋−−−−＋−−−−＋ ｜ ｜　次時の予告 ｜・次の時間は力学的エネルギーについて学｜ ｜説話法 ｜集　団 ｜ ｜ ｜ （１分） ｜　習する。 ｜ ｜ ｜ ｜ ＋−−＋−−−−−−−＋−−−−−−−−−−−−−−−−−−−＋−−−−−−−−−−＋−−−−＋−−−−＋ ７　本時の学習指導（第４時） (1) 主題　「力学的エネルギー」 (2) 指導目標 　 物体にはたらいている力が重力、弾性力だけのとき、物体が持つ力学的エネルギーは一定に保たれることを、観察、 実験を通して認識させる。また、物体にはたらいている力が重力、弾性力以外の力であっても、その力が仕事をしなけ れば、物体が持つ力学的エネルギーは保存されることを理解させる。 (3) 目標行動 　力学的エネルギー保存の法則がどのような場合に成り立つのかを説明でき、単ふりこをいろいろな高さから振らせた ときの、最下点におけるおもりの速度を、力学的エネルギー保存の法則を使って求めることができる。 (4) 本時の展開 ＋−−＋−−−−−−−＋−−−−−−−−−−−−−−−−−−−＋−−−−−−−−−−＋−−−−＋−−−−＋ ｜段階｜ 事　　項 ｜ 指導・評価の内容 ｜学　　習　　教　　材｜学習方法｜学習形態｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜評価方法｜ ｜ ＋−−＋−−−−−−−＋−−−−−−−−−−−−−−−−−−−＋−−−−−−−−−−＋−−−−＋−−−−＋ ｜ ｜ Ｒ．Ｔ ｜・質量30(kg)の砲弾が500(m/s)の速度で運｜ ｜問答法 ｜集　団 ｜ ｜ ｜ （３分） ｜　動している。砲弾の持つ運動エネルギー ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜　はいくらか？　 ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ 導 ＋−−−−−−−＋−−−−−−−−−−−−−−−−−−−＋−−−−−−−−−−＋−−−−＋−−−−＋ ｜ ｜ 　Ｒ．Ｔ ｜・質量20(kg)の物体が地上5(m)のところに｜ ｜問答法 ｜集　団 ｜ ｜ ｜ （３分） ｜　ある。この物体が持つ重力による位置エ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜　ネルギーはいらか？ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ 入 ＋−−−−−−−＋−−−−−−−−−−−−−−−−−−−＋−−−−−−−−−−＋−−−−＋−−−−＋ ｜ ｜ 課題提示 ｜・二重ふりこの運動エネルギーは、どこか ｜二重ふりこ ｜説話法 ｜集　団 ｜ ｜ ｜ （５分） ｜ら得るのだろうか？ ｜鉄製スタンド ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ＋−−＋−−−−＋−−＋−−−−−−−−−−−−−−−−−−−＋−−−−−−−−−−＋−−−−＋−−−−＋ ｜ ｜ ｜Ｉ1 ｜・物体が落下するときに得る運動エネルギ ｜ ｜問答法 ｜集　団 ｜ ｜ ｜　 力 ｜ ｜　ーは、位置エネルギーがその形態を変え ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ 展 ｜　 学 ｜ ｜　たものであることに気付かせる。 ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜　 的 ｜ ｜　 ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ 開 ｜ エ ＋−−＋−−−−−−−−−−−−−−−−−−−＋ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ネ ｜Ｅ1 ｜・落下する間中、運動エネルギー、位置エ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ １ ｜ ル ｜ ｜　ネルギーはどのように変化しているか？｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ギ ｜ ｜・減少した位置エネルギーはどうなったの｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜　か？ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜（５分）｜ ｜・運動エネルギーは、どうして増加するの｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜　か？ ｜ ｜ ｜ ｜ ＋−−＋−−−−＋−−＋−−−−−−−−−−−−−−−−−−−＋−−−−−−−−−−＋−−−−＋−−−−＋ ｜ ｜｜ 力 ｜Ｉ2 ｜・単ふりこのおもりをいろいろな高さから｜パソコン、速度・加速 ｜教師実験｜集　団 ｜ ｜ ｜の 学 ｜ ｜　振らせたときの、最下点での速さを調べ｜度測定装置、単ふりこ ｜ ｜ ｜ ｜ 展 ｜保 的 ｜ ｜　る。　 ｜電卓 ｜ ｜ ｜ ｜ ｜存 エ ＋−−＋−−−−−−−−−−−−−−−−−−−＋−−−−−−−−−−＋−−−−＋−−−−＋ ｜ 開 ｜ ネ ｜Ｅ2 ｜・力学的エネルギー保存の法則が成り立っ｜ ｜問答法 ｜集　団 ｜ ｜ ｜ ル ｜ ｜　ているかどうか、理論値と実験値を比較｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ２ ｜ ギ ｜ ｜　する。 ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜（20分）｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ＋−−＋−−−−＋−−＋−−−−−−−−−−−−−−−−−−−＋−−−−−−−−−−＋−−−−＋−−−−＋ ｜ ｜｜ 力 ｜Ｉ3 ｜・落下する間中の力学的エネルギーの変化｜ ｜説話法 ｜集　団 ｜ ｜ 展 ｜の 学 ｜ ｜　を式で表して考察し、力学的エネルギー｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜保 的 ｜ ｜　が保存されていることを示す。　 ｜ ｜ ｜ ｜ 開 ｜存 エ ＋−−＋−−−−−−−−−−−−−−−−−−−＋−−−−−−−−−−＋−−−−＋−−−−＋ ｜ ｜ ネ ｜Ｅ3 ｜・高さ19.6(m)のところから自由落下した ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ３ ｜ ル ｜ ｜　物体が地表面に衝突する直前の速さはい｜ ｜構成法 ｜個　別 ｜ ｜ ｜ ギ ｜ ｜　くらか？ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜（８分）｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ＋−−＋−−−−＋−−＋−−−−−−−−−−−−−−−−−−−＋−−−−−−−−−−＋−−−−＋−−−−＋ ｜ ｜ Ｐ．Ｔ ｜・ジャンプ台の先端から20m/sの速さでジ ｜ ｜構成法 ｜個　別 ｜ ｜ 終 ｜ （５分） ｜　ャンパーが飛び出し、垂直距離で40m落 ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜　下して着地した。着地点での速さはいく｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜　らか？ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ 結 ＋−−−−−−−＋−−−−−−−−−−−−−−−−−−−＋−−−−−−−−−−＋−−−−＋−−−−＋ ｜ ｜　次時の予告 ｜・次の時間は弾性力が働く場合や、摩擦力｜ ｜説話法 ｜集　団 ｜ ｜ ｜ （１分） ｜　が働く場合の力学的エネルギー保存につ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜　いて学ぶ。 ｜ ｜ ｜ ｜ ＋−−＋−−−−−−−＋−−−−−−−−−−−−−−−−−−−＋−−−−−−−−−−＋−−−−＋−−−−＋