高校物理をやさしく解説するブログ

高校物理をやさしく解説するブログです。説明は全てテキスト中心にまとめております。図はたまにありますが基本的に想像力を働かせて読んでください。「読んで」物理のイメージを作りましょう。

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    カテゴリ： 物理基礎〜ガッチリ物理

    定期試験　勉強法　その１

    【早めの準備を！】

    とにかく、試験勉強は、
    早くやったもん勝ちです。

    時間がないと、あせって集中力もなくなって、
    さらに効率がわるくなります。

    やらなきゃ！やらなきゃ！
    と思いながら、焦ってしまうと、
    頭に全然入らなかったりするのです。

    さらに、勉強していて、
    睡魔が襲ってくると、
    もうつらくてどうしようもありません。

    勉強しようと思って夜始めたが・・・

    ハッと目が覚めて

    気が付いてみると朝！！

    今日、試験なのに何にもやっていない！！

    あーどうしよう！！

    こんな経験した人はいませんか？ 【定期試験　勉強法　その１】の続きを読む
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    #定期試験
    #勉強法
    #目指せ100点！
    #ガッチリ物理
    #予備校講師shumon

    100点・・それは夢の点数。
    一つもミスをしなかったものだけが獲得できる、
    まさに王者の証を示す点数。

    確かに100点を取るのは難しいことです。
    しかし、あきらめてはいけない！

    しっかりと準備の時間を用意して問題を解き、
    今までしてきたミスを防ぐこと。

    そうすればあとは運に任せるだけ・・
    なんて自信もついてきます。

    あとは神に任せるだけ。
    たとえ惜しい間違いで100点を逃しても
    次がある、次が！

    「せっかく頑張ったのに・・」なんて、
    弱気じゃいけない。

    攻めて、攻めて、
    いつかは100点をゲットしてやろうぜ!!

    100点を目指す前に、
    オレたち教える側の立場から
    ちょっと言いたいことがある。 【目指せ１００点！得点アップの勉強法】の続きを読む
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    #得点アップの勉強法
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    保存力と非保存力

    まずは、ひとこと言わせて頂きたい。

    人を愛せばその分愛される、と言われている。
    だが、愛しても愛が返ってこない場合も実際はある・・・

    うーん、そういうときって寂しいなぁ。。

    さて！保存力と非保存力とは、
    どのような力かを考えてみよう。

    物体に力を加え仕事をすれば、
    その分、運動エネルギーが変化する。

    これは仕事とエネルギーにおける
    大切な関係だった。

    では、次の２種類の力が、
    物体に仕事をする場合を考えよう。

    【保存力と非保存力】の続きを読む
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    試験における注意点　　注意点をしっかり守って100点ゲットだ！

    毎回採点をしていると，
    わかっているけど惜しいなぁ・・
    と思いながら
    △や×を付けることがよくあります。

    完全解答がすぐ目の前そこにあるのに・・・
    非常にもったいない！

    しかし、このようなミスは問題を解くこと，
    また注意力をしっかりともつことによって，
    未然に防げるもの。

    以下に注意点を挙げておくので，
    一通り読んで，
    試験本番では絶対同じミスはしないこと。

    そうすれば，
    100点に一歩近づけるはずだ。

    頑張っていこう！

    1. 答に単位は必要か？必要ならば，忘れずに付けること！

    問題文に出てくる物理量に
    単位がついているならば
    答にも絶対に単位が必要である。

    もし単位がついていなかったら，
    物理量の単位は長さに
    [m]，質量に[kg]，時間に[s]を用いている
    (これをSI系,MKS単位系といいます)
    ことが暗黙の了解になっているので，
    単位を付ける必要はなし。

    ※単位が必要な場合でも、
    問題文の最後の「聞き方」で
    「単位が必要か必要でないか」を最終的に決めること。

    ［例］�　　舛梁�さを求めよ。　→　答．20m/s　単位をつける！
    　　　�◆　舛梁�さは何m/sか。→　答．20 　単位をつけなくてよい。

    �，鰐簑衒犬痢崑�さ」の所に
    単位がないから、
    答えに単位をつける。

    �△鰐簑衒犬痢崑�さ」の所に
    単位が「m/s」とあるから、
    答えに単位をつけなくてもよい。

    2. 数値計算の答は分数でなく小数で答える　

    物理では数値計算の場合，
    分数ではなく小数で答えます。

    割り切れなくても，
    ある桁で四捨五入して小数で答えること。
    （後に有効数字というところで
    何桁で答えればよいかを学びます。)

    ［例］時間について計算して出てきた答が
    20÷3.0という計算から答えを20/3[s] としてはいけない。

    この場合は、
    　　　20/3＝6.66････ ≒ 6.7[s] と答えること。 【高校物理 試験の注意点】の続きを読む
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    光電効果〜光の粒子性

    これまで光は波として扱ってきたが、
    実はミクロな世界を考えると、
    光は粒子性の性質を持っている
    ということがわかった。

    金属に波長の短い光を当てると金属から電子が飛び出す。
    →光電効果

    光電効果
    主にX線や紫外線などの
    波長の短い光を金属に当てると電子が飛び出す現象。

    光電効果はいつでもどんな状態でも
    起こる現象ではない。

    光電効果の成立条件というものがある。

    光電効果の成立条件

    ・入射光の振動数ν≧金属によって決まる振動数ν0（限界振動数）

    ・入射光の波長λ≧金属によって決まる波長λ0（限界波長）

    光電効果と光電子の関係
    �‘�射光の強さ∝単位時間当たりに飛び出す光電子数

    ��入射光の振動数νが大きいほど，飛び出す光電子のエネルギーが大きい

    �Ｆ�射光の強さと光電子の運動エネルギーとは無関係。入射光を強くすると，飛び出す光電子の数が増える。

    ポイント
    か細く弱い光でも振動数が大きい光であれば光電効果は起こる。
    ※その逆も考えられる

    光は反射・屈折・回折・干渉などの
    波動の性質を持っている、
    しかし！他の性質も持っているのだ。

    光の波動性を考えるならば、

    「振動数νが小さくても光が強ければ光電効果は起こるのでは？」

    と考えられる。
    しかし、金属に長い時間、光を当て続けても、
    限界振動数よりも振動数が小さい光の場合は、
    光電子は全く飛び出さず、光電効果は全く起こらない。 【光電効果　】の続きを読む
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    ブログネタ：
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    電磁誘導によって誘導起電力が
    発生するパターンには２種類あって、

    導体棒が磁場を横切る場合と
    コイルを貫く磁場が変化する場合です。

    �ーЬ戝罎鯑蛎遼世�横切る場合
    　→向き：フレミングの右手の法則

    �▲灰ぅ襪�動く場合
    　→向き：レンツの法則

    �，里茲Δ貌蛎遼世�、
    磁場を横切る場合は、
    起電力の大きさはV=vBlから求め、
    起電力の向きはフレミングの右手の法則から求めます。

    大きさを求めるときに注意しなければならないのは、
    導体棒が磁束を垂直に斬るということです。 【電磁誘導　誘導起電力】の続きを読む
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    原子核の人工変換

    １．ラザフォードのα線による人工変換（1914年）
    一つの元素の原子核から他の元素に人工的に変換させた記念すべき最初の実験。この現象はウイルソンやブラケットなどの霧箱による実験で観察された。

    ２．コックフロフトとワルトンによる実験（1932年）
    水素原子核（陽子）を60万ボルトという高電圧で加速して大きいエネルギーを与え，これをリチウム原子核にあてて２個のα粒子ができることを霧箱を用いて実験した。人工的に加速された粒子で原子核を変換した最初の実験。

    ３．熱核融合
    軽い原子核どうしが反応して，それらより重い原子核ができる反応を核融合反応という。核融合で軽い原子核から重い原子核ができると，エネルギーを放出する。この反応を起こすには，重水素どうしを高速に加速し，衝突させて反応させなければならないが，高温で原子核の熱振動が十分なところでは，反応はひとりでに進んでいく。例えば，太陽では高圧・高温のもと核融合反応が行われている。
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    水素原子のスペクトル発見からボーアの理論まで

    水素原子のスペクトルは、
    太陽光のように連続スペクトルではなく、
    とびとびの線スペクトルであった。

    ラザフォードの原子模型は正しいのか？
    という科学者たちの意見に対し、
    ボーアは「正しい」と主張。
    ボーアは独自の理論により正しいことを証明した。

    ボーアの理論

    �．棔璽△領婿匸魴�
    物質派の存在から、
    電子は軌道上を回るとき電子波をつくり、
    干渉によって消えない定常波を作るような軌道を回る。

    �▲棔璽△凌尭或�条件
    電子のもつエネルギーが変わると、
    それに合った軌道に移る。
    そのときに余ったエネルギーを光として放出する。
    その軌道はとびとびで決まっている。 【水素原子の構造】の続きを読む
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    力とつりあい
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    運動方程式は力と力の対決だ
    運動方程式の形はma=Fと簡単な形をしているから，m,a,Fにそれぞれあてはまる文字や数値を代入すれば運動方程式をたてられるのか？といえば，そうでもない。力が複数登場する場合などは単純にma=Fに代入するだけでは求まらない。

    では，力が２つ出てくる場合にどのように考えて式をたてればよいのか，次の問題で考えてみよう。

    図のように質量2.0kgの物体を20Nと60Nの一直線上に左右逆向きの力で引っぱったとしよう。はたしてどちらが勝つか？こんな簡単な質問は誰でもわかると思う。もちろん60Nが勝つ。では，物体はどちら向きに動き出すだろうか。力が勝った方向。つまり右向きに動き出す。

    このとき物体に働く全体の力は60-20=40Nとなるので，物体は40Nの力で動き出すということになる。では，動き出すときの加速度はいくらであるかを求めるために，運動方程式をたててみよう。

    運動方程式ma=Fは，「質量×加速度＝物体に働く力」である。物体に働く力が40Nだから，これが質量×加速度と同じ値になるということである。よって運動方程式をたてると，40=20×aとなり，加速度a=20m/s2と求まる。
    【運動方程式は力と力の対決だ】の続きを読む
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    運動方程式
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    運動量保存の法則
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    単振動している物体に働く力は復元力である
    単振動している物体について働く力の合力を求めると必ずF=-kxの形になっている。これを復元力といい，変位xに比例し，比例定数の符号が負になるのが特徴である。この形から働く力を考えると，xが正のときに働く力は負となり，xが負のときに働く力は正となり，物体は遠くまで行っても結局原点に戻ってきて行ったり来たりの運動をする。これが単振動である。

    周期は復元力の式から求める
    復元力F=-kx　→周期　T=2π√m/k
    単振動の問題において，時間的なことを聞かれたら，大概は「周期」がからんでくる。周期は公式として覚えておく必要があり，公式中の定数kが単振動においてどのような式になるのかが大事である。このkを求めるには物体に着目して復元力の式を求めてやらないといけない。このkが求まれば公式に代入して周期が求まるのだ。 【単振動のポイント】の続きを読む
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    波の性質
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    光の干渉〜光学的距離

    物質中における強めあう弱めあうの干渉条件の考え方

    光の干渉の問題では、
    ２本の光が同じ媒質中で干渉するならば、
    波長は等しく経路差を考えればよい。

    しかし、片方の光が屈折率の異なる媒質中を進めば
    波長も異なり同じ距離でも振動の回数も違ってくる。
    このような場合についての干渉を考えるときは、
    異なる媒質中の波長を考えなければならない。

    干渉では，経路差も大切だが、
    それよりも干渉している場所における光が
    どのような状態（山か谷かなど）になっているかが
    非常に大切である。 【光学的距離（光学距離）について】の続きを読む
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    静電気力と電場

    静電気力
    電気には正電荷（＋）と負電荷（−）しかない。
    これらの間に働く力を静電気力、
    もしくは、クーロン力という。

    髪の毛を下敷きでこすると静電気が発生して、
    髪の毛が下敷きにくっつく。

    これは静電気力によるもの。

    距離rはなれた電荷q1, q2の間に働くクーロン力の式は
    F=k×q1・q2/r^2

    と表される。

    では、次は電場の説明をしよう。 【静電気力と電場】の続きを読む
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    コンデンサー
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    直流回路
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    電流と磁場
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    電磁誘導
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