ケン博士
サイエンストレーナーの桑子研です。 

実験付きオンライン授業(プリントあり)

他県の学生から、休校中で学習に困っているという相談を受けて、オンライン授業の一部を公開することにしました。プリントをダウンロードして御覧ください。現在、物理基礎の教材が少なくなっておりますが、それらは本にまとめました。もしよろしければ、そちらも参考にしてください。

物理基礎(中3・高1)

力学分野

変位・速度・加速度
2つの運動と3つのグラフ

等速直線運動・等加速度直線運動について、実験を通しその未来の状態を予測する式を作ってみましょう。

プリント1
プリント2

等加速度直線運動と3つの式

等加速度直線運動について3つの式をつかって今回は捉えていきましょう。式を使いこなせれば、2次元・3次元へと拡張することができます。

プリント

有効数字について

とっつきにくい有効数字の基礎について、動画にまとめました。ただ慣れが必要な部分があります。問題演習で数をこなしましょう。

プリント

4単位物理(高校2・3)

力学分野

力のモーメント(前半)

力のモーメント(後半)

【問題演習1】立て掛け問題

【問題演習2】三日月型の重心

この単元では大きさのある物体について扱います。大きさのある物体は回転をすることがあります。なぜだるまは少し押してももとにもどるのか?いろいろなことがよくわかる単元です。

プリント

問題演習1

問題演習2

運動量と力積

運動量の保存

運動量と反発係数 ※1

 仕事とエネルギーに比べて、より直感的に理解できる内容です。複数の物体が衝突したときに、変わらない物理量があるのです!

プリント1

プリント2

プリント3

等速円運動

問1 等速円運動

問2 円錐振り子

 加速度の向きと速度の向きが異なる平面上での等速円運動について扱います。

プリント

問1

問2

慣性力と円運動(慣性力)

 電車の中で感じる不思議な力「慣性力」。これと遠心力との関係について見ていきましょう。

プリント

 

波動分野

動画(Youtube) 内容 プリント(PDF)

ホイヘンスの原理

波のいろいろな性質について、ホイヘンスの原理をつかって統一的に説明をしてみましょう。動画の中に登場する各種シミュレーション教材については、こちらから試してみてください。

プリント

屈折の法則

屈折の法則をホイヘンスの原理から導きます。また光ファイバーについて、その仕組みを考えていきます。

プリント

ドップラー効果(前半)式の成り立ち) 22分

ドップラー効果(後半)14分

ドップラー効果の式の成り立ちについて、イラストを使って丁寧に解説します。シミュレーション教材については、緑の旗をクリックして、さわってみてください。

プリント

シミュレーション

音源が動く
観測者が動く

ニュートンリング 8分

ニュートンリングの光の干渉ができる理由を探ります。

プリント

 

原子分野(完成)

プリントテキストまとめてダウンロード

動画(Youtube) 内容 プリント(PDF)

電子の発見19分

電子1つの電気量と質量の比(e/m比電荷)を測定した実験について、まとめました。

プリント

ミリカンの実験11分

電子1つの電気量を測定したミリカン。さてどのようにして測ったのでしょうか?

プリント

光電効果(前半)15分

光電効果(後半)15分

金属に光をあてると電子が飛び出してくる光電効果という現象について考えていきます。

プリント前半

プリント後半

 

コンプトン効果と電子の波動性 14分

(合わせてこの動画も御覧ください)

光は波でもあり粒子でもある。そんな受け入れがたいことが、物質にも言える!?電子は波だった!?

プリント

ボーアモデル 25分

原子の構造について化学では、K、L、M殻という電子の軌道があることも勉強しています。実はこの軌道と電子の波動性には大きな関係がありました。

プリント

放射線と放射性崩壊 14分

半減期と核力 19分

放射性崩壊と3つの放射線について扱います。放射性崩壊によって、どのように数が変化していくのか?また核力について扱います。あの有名なアインシュタインの式も登場します。

プリント

 

中学理科1分野

動画(Youtube) 内容 プリント(PDF)

ガスバーナーの付け方・消し方

ガスバーナーの付け方・消し方についてまとめました。やってみなければわからない!のですが、実験動画では実際に火をつけて説明をしています。

ガスバーナーの使い方

 

※1 動画の中で、反発係数が0以上1以下になる理由について「「近づく速さ」が「遠ざかる速さ」よりも大きくなることは無い」については、「「遠ざかる速さ」が「近づく速さ」よりも大きくなることは無い」の誤りです。後日訂正いたします。


高校生向け物理教材

インタラクティブ物理教材はこちらからどうぞ

微積を使った物理の考え方

まずはじめに、微積分の公式の確認!

<力学>

等速度運動と微積
等加速度運動と微積
斜方投射と微積
空気抵抗のある落下運動
隕石の落下運動

円運動と微積
数学好きにおすすめの円運動と微積

微積で単振動を考えてみよう
単振動の数式とイメージを一致させよう!
単振動のエネルギーの表現方法

<電磁気分野>

コの字型回路と微積分
電磁誘導とジュール熱の関係

コンデンサーの放電と微積分
コンデンサーの充電と微積分

電気振動とブランコの振動

<原子分野>

放射性崩壊とビールの泡
放射性崩壊と半減期

大学生向けリメディアル教育コンテンツ

<医療系・看護系学生向け>

【看護学生の物理の質問】θがどこにくるのかわからない!

【看護と物理】なぜ最高点からもう一度y軸を作らなくていいの?

教員向け実験教材等

理数教材プログラミング

スクラッチ桑子研サイト

等速円運動と正弦波・単振動
縦波の横波表記
等速度運動・等加速度運動
モンキーハンティング

実験教室運営

実験教室を行う前のチェックリスト

イージーセンスの実験事例集

イージーセンスを製造しているData Harvest社のWhitleyさんのオススメ実験
・イージーセンスV-HUBで負の等加速度運動の実験
うなりで見る「イージーセンスを使う理由」
・減衰する様子まで見える!イージーセンスと電気振動
見てわかる!イージーセンスで自己誘導を観察してみよう!
見える!イージーセンスで作用反作用の法則がわかる!
記録テープではデキない実験!なぜセンサーを使うのか?
電磁誘導が見えた!電気ブランコとイージーセンスのコンボ
イージーセンスとワイルドミニ四駆をつかった等速度直線運動の観察
直流と交流をリアルタイムで見る!?イージーセンスの使い方

※ イージーセンスなどのICTを講習会を日本各地で開いています。詳しくはこちらからどうぞ。

イージーセンスを販売しているイギリスのData Harvest社のSteave Whitley [Managing Director(取締役社長)]さんが会いに来てくれました。実験方等いろいろな技術について教えていただきました。

<素材集>

フレミング左手や右ねじ右手の素材
作用反作用の素材
電磁誘導で使える素材
スクリーンショット 2014-04-29 7.14.01

ボール型ロボットプログラミング教育

Sphero(スフィロ)を使ったプログラミング

教員と時短

毎日の授業準備を少しでも多くとるための時短技の紹介です。セミナーなども行っています。

ショートカットキーを覚えよう
数式エディタを使いこなす
教師用と生徒用の2種類のプリントを1ファイルで管理

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