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実験問題攻略法 3〜グラフは計算より、自然現象をイメージして考えよう〜|中学受験の理科

前回は「理科の実験問題攻略法 2〜簡単な絵を描いて、イメージを膨らませよう〜」でした。

開成中学校の2020年理科の問題3、最後の問5,6です。

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問5を考えましょう。

グラフがいくつかあります。

物理・化学現象におけるグラフは、非常に本質的です。

ある現象を理解するには、グラフに描いてみることが最も良いのです。

ここでは、4つのグラフから選びますから、最も分かりやすいところを比較して、消去法で攻めてゆきましょう。

グラフでは、6の前後が大きなポイントになっていますから、1→6と6→7の違いを考えましょう。

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1→6、6→7のそれぞれで、食塩の量と体積が変わっています。

グラフでは横軸に食塩の量(g)ですから、「グラフの傾き」に着目しましょう。

1→2、2→3・・・・と順に考えても良いのですが、こういうときは「大枠を把握する」のが大事です。

1→6:食塩の量36g増加、体積14ml増加

6→7:食塩の量24g増加、体積11ml増加

ここから、それぞれで、1g食塩が増加するときの、体積の増加量が計算できます。

1→6:食塩1gあたり、体積は14ml/36g増加

6→7:食塩1gあたり、体積は11ml/24g増加

この「どちらが大きいか」で、グラフの6の前後での「直線の傾き」が比較できます。

14/36と11/24の大小を比較するので、割り算をすれば良いのですが、こういう時は出来るだけ計算量を減らしましょう。

36=24×1.5ですから、下記のように大小関係を把握できます。

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割り算するよりも、だいぶ時間が減らせますね。

すると6前後で、6→7の方が「傾きが大きいはず」ですから、イとエはxになります。

ここから最後、アかウになります。

上記の1→2、2→3などの状況と比較しても考えられますが、このように考えましょう。

36gの前後でアのグラフは、少し不自然に急激に上がっています。

ウのグラフは、36gの前後でそれほど急激な変化がなく、自然な感じです。

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ウの方が自然な感じで、「つながりがある」感じですね。

答えはウです。

「食塩が溶ける」というのは、海などで起こっている「自然現象」です。

アのグラフは6(36g)の前後で少し尖った、急激な変化をしています。

自然現象では、アのような不自然な急激な変化が生じることは、可能性として非常に小さいです。

例えば、「加熱した」などの「外からの大きな変化」を加えれば、「不自然な変化」は起こりうるのです。

そういうことがなければ、「自然になめらかに繋がって、連続しているグラフ」が正しいです。

このように考えて、正しいグラフを選びましょう。

最後の問6です。

ア:表から正しいですね。

イ:体積は確かに溶かす前後で、和は小さくなっています。

ウ:重さは変わらないはずですから、xです。

エ:温度の変化は問4でありましたが、実験としては対象外ですので、xです。

こういう時、「問題で出ただけ」と実験の流れを混同しないように気をつけましょう。

オ:1→6の家庭で、重さは100g→136gに、体積は100ml→114mlに変化しました。

  136/114>1ですから、正しいですね。

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このように、実験に関する問題は、自分で状況を思い浮かべながら、絵を描いてみましょう。

そして、単位を含め、自分で状況の変化をまとめてみましょう。

グラフが出てきたら、最も大きな変化が起きているところに着目しましょう。

「その前後でどのように状況が変化したか」を考えてみましょう。

このように考えれば、様々な実験の問題に対して問題が解きやすくなり、得点力が大幅にアップするでしょう。

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