さくっと先生お助け教室理科中学校

⚗️ 理科シミュレーター(中学校)

観察・実験の「予想」と「確認」に。タブレット対応

🔍 凸レンズと像

物体の位置と焦点距離をかえて、できる像を調べよう。

💡 焦点の外側に物体があると倒立の実像、内側だと正立の虚像(拡大)が見えるよ。焦点距離の2倍の位置では同じ大きさ。

💠 屈折と全反射

入射角をかえてみよう。光はどう進む?

空気 ガラス

💡 ガラス→空気のとき、入射角が約42°をこえると屈折光が出ていけなくなる=全反射。光ファイバーに使われているよ。

🎸 モノコード

弦の長さ・太さ・張りをかえて、音の高さをくらべよう。🔊音が出ます

オシロスコープの波形

💡 短い・細い・強く張る → 振動数が多くなり高い音。強くはじく → 振幅が大きくなり大きい音(高さは変わらない)。

🌊 水圧と浮力

ばねばかりにつるした物体(重さ3.0N)を、少しずつ水にしずめてみよう。

💡 水圧は深いほど大きく全部しずんだら浮力は深さに関係なく一定だよ。

➡️ 2力の合成

矢印の先をドラッグして2つの力をかえよう。合力(赤)はどうなる?

1目盛り=1N(10px)として表示しています

💡 2力の合力は、2力を2辺とする平行四辺形の対角線。同じ向きなら和、反対向きなら差になるよ。

🧭 電流と磁界

電流の向きをかえると、方位磁針はどうなる?

💡 まっすぐな導線のまわりには同心円状の磁界。向きはねじの法則(右ねじの進む向き=電流、回す向き=磁界)で決まるよ。

🪝 仕事の原理(滑車)

6Nの物体を持ち上げよう。ロープを引くと…?

引く力引く長さ持ち上がる高さ仕事
定滑車

💡 動滑車を使うと力は半分。でも引く長さは2倍。だから仕事(力×距離)は変わらない=仕事の原理。

🧊 状態変化(粒子モデル)

温度をかえると、水の粒子の運動はどうなる?(粒子の数=質量は変わらないよ)

💡 固体=粒子が規則正しくならんでその場で振動。液体=位置を変えながら運動。気体=自由に飛び回る。粒子の数・大きさは変わらない!

📈 溶解度曲線

温度と溶質の量をかえて、とけるかどうか調べよう(水100gあたり)。

温度(℃) g/水100g

💡 温度による溶解度の差が大きい物質(硝酸カリウムなど)は、冷やすと結晶がたくさん出る=再結晶。塩化ナトリウムはほぼ変わらないので蒸発させて取り出すよ。

🎯 化学反応式 係数合わせ

左右の原子の数が同じになるように、係数を合わせよう。

💡 化学変化の前後で原子の種類と数は変わらない(質量保存)。係数は最も簡単な整数比にするのがルール。

🔋 ダニエル電池

スイッチを入れて、電子とイオンの動きを観察しよう。

硫酸亜鉛水溶液 硫酸銅水溶液 (しきり:セロハン) 亜鉛板 −極 銅板 +極 Zn²⁺ Cu²⁺

💡 −極:Zn → Zn²⁺ + 2e⁻(亜鉛板がとける) +極:Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu(銅が付着)。電子は−極から+極へ、電流はその反対。

🧪 中和

うすい塩酸(BTB液入り)に、水酸化ナトリウム水溶液を1てきずつ加えよう。

💡 H⁺ + OH⁻ → H₂O が中和。BTB液は 酸性=黄 → 中性=緑 → アルカリ性=青。残った Na⁺ と Cl⁻ は塩(食塩)になるよ。

⌨️ 元素記号タイピング

60秒でいくつ答えられるかな? 元素名を見て記号を入力しよう。

スタートをおしてね

💡 記号は1文字目が大文字、2文字目は小文字(例:Cu、Na)。大文字小文字もチェックされるよ。

⚡ 刺激の伝達(反応時間)

色が変わったら、すぐにタップ! 刺激→感覚神経→脳→運動神経→筋肉 の時間をはかろう。

スタートをおしてね

💡 ヒトの反応時間は約0.2秒。信号は「目 → 脳 → せきずい → 筋肉」の順に神経を伝わるよ(熱いものに触れたときの「反射」はもっと速い!)。

🌱 メンデルの実験(遺伝)

親の遺伝子の組み合わせを選んで、子の形質を調べよう(丸:A、しわ:a)。

💡 Aa × Aa では、子は AA:Aa:aa = 1:2:1。見た目(表現型)は 丸:しわ = 3:1 に近づくよ。回数を増やすほど比に近づく!

🌙 月の満ち欠け

月をドラッグして公転させよう。地球から見た形はどう変わる?

太陽の光 → 地球

地球から見ると…

💡 月は太陽の光を反射して光る。太陽側の半分だけが常に照らされていて、公転により地球から見える部分が変わる=満ち欠け(約29.5日周期)。

🌌 日周運動(星・太陽)

時刻を動かしてみよう。動く角度は1時間に何度?

東 南 西

💡 地球の自転(24時間で360°)により、天体は1時間に15°動いて見える。南の空:東→西。北の空:北極星を中心に反時計回り。太陽の1時間ごとの間かくは等しいよ。

💧 飽和水蒸気量と湿度

気温と水蒸気量をかえて、湿度と露点を調べよう。

1m³の空気 飽和水蒸気量 今の水蒸気量

💡 湿度〔%〕= 水蒸気量 ÷ 飽和水蒸気量 × 100。空気を冷やして水蒸気量が飽和水蒸気量をこえると凝結して水滴に。そのときの温度が露点。雲や霧のでき方と同じしくみ!

🚨 地震(P波・S波と緊急地震速報)

P波(7km/s)とS波(3.5km/s)の伝わり方を見てみよう。

震源 観測点の地震計

💡 P波が先に届いて初期微動、おくれてS波が届き主要動。その差=初期微動継続時間は震源からの距離に比例。速報はP波を検知して、S波が来る前に知らせるしくみ!

📐 オームの法則

電圧と抵抗をかえて、電流の大きさを調べよう。

電圧(V) 電流(A)

💡 電流 I〔A〕= 電圧 V〔V〕÷ 抵抗 R〔Ω〕。グラフは原点を通る直線(比例)。傾きが大きい=抵抗が小さい。

🔌 直列回路と並列回路

同じ豆電球2個(各10Ω)を電源6Vにつなぐと…?

💡 直列:電流はどこも同じ、電圧は分かれる。並列:電圧はどこも同じ、電流は分かれる(幹線は和)。並列のほうが明るい!

🖐 電流が磁界から受ける力

磁石の間の導線に電流を流すと、力を受けて動く。向きをかえてみよう。

💡 フレミング左手の法則:中指=電流、人差し指=磁界、親指=力。電流か磁界のどちらかを反対にすると、力も反対向きになるよ。モーターの原理!

🧲 電磁誘導

スライダーで磁石をコイルに出し入れしよう。検流計の針はいつふれる?

検流計

💡 磁石を動かしたときだけ誘導電流が流れる。速く動かす・磁石を強くする・巻数をふやす → 電流大。入れるときと出すときで向きが反対。発電機の原理!

⚙️ モーターのしくみ

磁界の中のコイルが力を受けて回り続ける。整流子のはたらきに注目!

💡 半回転ごとに整流子がコイルに流れる電流の向きを切りかえるから、力の向きが保たれて回り続けるよ。

🪞 光の反射

入射角をかえてみよう。反射角はどうなる?

鏡

入射角 = 反射角(反射の法則)

💡 角度は鏡の面からではなく、法線(垂線)からはかるのがポイント!

🧱 圧力

レンガの数と置き方をかえて、スポンジのへこみ方をくらべよう。

💡 圧力〔Pa〕= 力〔N〕÷ 面積〔m²〕。同じ力でも面積が小さいほど圧力は大きい。

🎆 音の速さ

花火の光と音、どちらが先に届く? 距離をかえて調べよう。

🧍

💡 音の速さは空気中で約340m/s。光はほぼ一瞬(30万km/s)。距離〔m〕= 340 × 音が届くまでの時間〔s〕で花火までの距離が計算できる!

⚡ 水の電気分解

スイッチを入れて、たまる気体の体積をくらべよう。

陰極(−) 陽極(+)

💡 2H₂O → 2H₂ + O₂。陰極に水素(体積2)、陽極に酸素(体積1)。水素→マッチの火で音を立てて燃える/酸素→線香が炎を上げる。

🌡 蒸留(水とエタノールの混合物)

加熱時間を進めて、温度の変化と集まる液体を調べよう。

加熱時間 温度 100 78 1本目 2本目

💡 沸点のちがい(エタノール78℃、水100℃)を利用して分ける=蒸留。先に出てくる1本目はエタノールが多く、火をつけると燃えるよ。

🫧 気体の集め方

気体の性質から、正しい集め方を選ぼう。

水上置換法 上方置換法 下方置換法

気体を選んで、集め方をタップ!

💡 水にとけにくい→水上置換(純粋に集まる)。とけやすくて空気より軽い→上方置換。とけやすくて重い→下方置換。

⚖️ 密度と浮き沈み

同じ体積(100cm³)のいろいろな物質を水に入れてみよう。

💡 密度〔g/cm³〕= 質量〔g〕÷ 体積〔cm³〕。水の密度1.0より小さい物質は浮き、大きい物質は沈む。氷(0.92)が水に浮くのはこのため!

🧂 質量パーセント濃度

砂糖と水の量をかえて、濃度を計算しよう。

💡 濃度〔%〕= 溶質 ÷(溶質+溶媒)× 100。分母は溶液全体の質量(水だけじゃない)に注意!

🎮 化学式クイズ

物質名に合う化学式を選ぼう。全10問!

スタートをおしてね

💡 化学式は原子の記号と数の組み合わせ。小さい数字は直前の原子の個数を表すよ(H₂O=水素原子2個と酸素原子1個)。

🍃 光合成と呼吸

光の強さをかえると、気体の出入りはどうなる?

葉 ☀️

💡 呼吸は一日中行われている。光が強いと光合成が呼吸を上回り、見かけ上CO₂を吸ってO₂を出しているように見えるよ。つり合う明るさもある!

❤️ 血液の循環

肺循環と体循環。血液の色(酸素の多さ)に注目!

肺 心臓 全身の細胞 肺動脈(静脈血) 肺静脈(動脈血) 大動脈 大静脈

🔴 動脈血=酸素が多い 🔵 静脈血=酸素が少ない

注意:「肺動脈」を流れるのは静脈血!(名前は血管の種類、色は血液の状態)

💡 心臓→肺→心臓が肺循環、心臓→全身→心臓が体循環。動脈=心臓から出る血管、静脈=心臓へもどる血管。

🍚 消化のしくみ

栄養分を選ぶと、どこで何によって消化されるかがわかるよ。

💡 最終的に、デンプン→ブドウ糖、タンパク質→アミノ酸、脂肪→脂肪酸とモノグリセリドになって小腸の柔毛から吸収されるよ。

🔬 細胞分裂

分裂の順番を1つずつ見てみよう。染色体の動きに注目!

💡 体細胞分裂では、染色体が複製されてから2つに分かれるので、分裂後も染色体の数はもとの細胞と同じ。根の先端(成長点)でさかん!

💫 金星の満ち欠け

金星をドラッグして公転させよう。地球から見た形と大きさはどう変わる?

太陽 地球 地球から望遠鏡で見ると…

💡 金星は地球より内側を回る内惑星。地球に近いと大きく・細く、遠いと小さく・丸く見える。真夜中には見えず、夕方の西の空(よいの明星)か明け方の東の空(明けの明星)だけ!

🌠 季節の星座(地球の公転)

季節を選ぶと、真夜中に南中する星座と、見えない星座がわかるよ。

💡 真夜中に南中する星座=太陽と反対側の星座。太陽と同じ方向の星座は見えない。地球の公転で、見える星座が季節ごとに変わるよ。

☀️ 季節と太陽の南中高度

季節によって太陽の通り道はどう変わる?(北緯35°の場合)

東 南 西

💡 南中高度:夏至=90°−緯度+23.4°、冬至=90°−緯度−23.4°、春分・秋分=90°−緯度。地軸が23.4°傾いたまま公転しているから季節ができる!

☁️ 雲のでき方

空気のかたまりを上昇させてみよう。(地上25℃、露点15℃)

凝結高度(1000m)

💡 上昇した空気は気圧が下がって膨張し、温度が下がる(約1℃/100m)。露点に達すると水蒸気が凝結して水滴に=雲! 雲ができ始めると温度の下がり方はゆるやかに(約0.5℃/100m)。

🌡 乾湿計と湿度

乾球と湿球の温度から湿度を求めよう。

0 10 20 30 乾球 0 10 20 30 湿球(ぬれたガーゼ)

💡 湿球は水が蒸発するときに熱をうばうので低くなる。乾燥しているほど蒸発がさかん→差が大きい=湿度が低い。差が0なら湿度100%!

🕶 偏光板

2枚目の偏光板を回してみよう。通りぬける光はどうなる?

💡 1枚目(たて) 2枚目(回せる) 見え方

💡 偏光板は決まった向きにふるえる光だけを通す。2枚を90°ずらすと光がまったく通らなくなる! 液晶画面やサングラスに使われているよ。

⏱ 記録タイマー

1秒間に50回打点するタイマーでテープを引いてみよう(5打点=0.1秒)。

記録タイマー 50回/秒 5打点(0.1秒)ごとに切って並べると…(テープの長さ=速さ)

💡 打点の間かくが広い=速い。0.1秒ごとに切ったテープを並べると、速さの変化がグラフのように見えるよ。

🍋 ボルタ電池

うすい塩酸に亜鉛板と銅板を入れてつなぐと…?

うすい塩酸 亜鉛板 −極 銅板 +極 Zn²⁺ H₂↑

💡 −極:Zn → Zn²⁺ + 2e⁻ +極:2H⁺ + 2e⁻ → H₂(銅板から水素のあわ!)。世界初の電池だけど、すぐ電圧が下がる欠点があり、改良されたのがダニエル電池。

🔥 備長炭電池

備長炭+食塩水+アルミはくで電池ができる! スイッチを入れてみよう。

備長炭(+極) 食塩水でしめらせたキッチンペーパー アルミはく(−極) モーター

💡 アルミニウムがイオンになってとけ出し(−極)、電子が流れる。長く使うとアルミはくがぼろぼろになるよ。身近な材料でも電池が作れる!

🌦 前線と天気の変化

温暖前線と寒冷前線、断面のようすと天気のちがいをくらべよう。

💡 温暖前線:暖気が寒気の上をゆるやかにはい上がる→乱層雲→広い範囲におだやかな雨、通過後あたたかく。寒冷前線:寒気が暖気を急におし上げる→積乱雲→せまい範囲に強い雨、通過後寒く北寄りの風。

⛰ 地層の対比(柱状図)

3地点のボーリング試料。火山灰の層(かぎ層)を手がかりに、地層のかたむきを調べよう。

💡 火山灰の層は同じ時期に広い範囲に積もるので、地層をくらべる目印(かぎ層)になる。標高をそろえて火山灰の高さをくらべると、地層のかたむきがわかるよ。