【中3理科】物理分野(力・運動・仕事・エネルギー)のまとめ

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中学3年生で習う理科物理分野(力・運動・仕事・エネルギー)のまとめです。入試や実力テストも、頻出度は高く差がつきやすい単元でもあるので、しっかり身につけておきたい単元となります。

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物理分野(力・運動・仕事・エネルギー)

力のつり合いと力の合成というはたらき

力の合成と分力図解
力のつり合いの条件

➊「2つの力の大きさは等しい」
➋「2つの力は(同)一直線上にある」
➌「2つの向きは反対である」

などの学習をしました。そのほか、力の合成力の分解でしたね。

斜面を下る運動

斜面を下る運動図解
斜面を下る運動のように、進行方向に一定の力がはたらき続ける運動では、次の3つのこと

➊「速さが時間とともに大きくなる。
➋「速さの増え方は一定で変わらない。」
➌「同じ物体では、運動の向きにはたらく力が大きいほど速さの増え方は大きい。」

が言えましたね。

記録タイマーと速さ

記録タイマー実験図
記録タイマーからわかることは、

➊「運動が遅いと打点間隔はせまく、運動が速いと打点間隔は広くなります。」
➋「一定の速さの時間では打点の間隔は一定で、速さを変化させると打点間隔も変化します。」

でしたね。そのほか、平均の速さ瞬間の速さについても学びました。

等速直線運動・慣性の法則と慣性

等速直線運動グラフ

等速直線運動とは、運動している物体に力がはたらかない場合一定の速さで一直線上を動く運動のことをいう。
慣性の法則とは、➊外から力を加えない限り、静止している物体は静止しつづけて、➋運動している物体は等速直線運動を続けること。

位置エネルギーと運動エネルギー

位置エネルギーと運動エネルギーの図解
エネルギーとは、ある物体Aがほかの物体Bに対して、物体Bを動かせるなど仕事ができる状態にあるとき、物体Aは、エネルギーを持っていることになります。

エネルギーの単位には、仕事と同じジュールを用います。そのことを踏まえたうえで、位置エネルギーと運動エネルギーを学びました。

力をおよぼし合う運動・作用と反作用

力の作用反作用
力の作用と反作用の関係は、

➊作用と反作用の大きさは等しい
➋作用と反作用は一直線上にある
➌作用と反作用の向きは反対向きである

の3つありましたね。

仕事の原理

仕事の原理とは、「動滑車などの道具を使って仕事すると、力は小さくなるが、力をはたらかせる距離は大きくなり、結果として仕事の大きさは変わりません。」計算問題もしっかり復習しておきましょう。

力学的エネルギーの保存

力学的エネルギー図
力学的エネルギーとは、位置エネルギーと運動エネルギーと和のことです。力学的エネルギーの保存は、その力学的エネルギーが摩擦や空気の抵抗がない場合、一定に保たれることを力学的エネルギーの保存と言いましたね。

さまざまなエネルギー

エネルギーの移り変わり相関図(中学理科)
エネルギー資源として、最近では、再生可能エネルギーが注目されています。このエネルギーの代表として、太陽光、風力、水力、波力、地熱、バイオマスなどが挙げられます。

また、燃料電池の利用も注目。テストでは、エネルギーの移り変わりは必須です。

エネルギーの保存と利用の効率

エネルギーが移り変わる前後でエネルギーの総量は保存されることをエネルギーの保存と言います。消費したエネルギーに対して、利用できるエネルギーの割合をエネルギー変換効率といいましたね。

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