前回は「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〜」でした。
開成中学校の2019年理科の問題4を考えてみましょう。
理科も暗記しなければならないことも多いですが、実験の問題は「思考力を問うのに最も良い」ので、様々な学校で出題があると思います。
今回は問1を考えてみましょう。
まず、金属板の端を熱しています。
問1では、金属板に塗ったロウが、加熱されて透明になるのが、どのように広がってゆくか、です。
「加熱したら、熱が広がってゆく」のは自然現象です。
太陽の熱で熱せられる、など様々なことがあります。
こういう「自然現象」は「偏らずに」「なめらかに」広がってゆきます。
「均等に広がってゆく」イメージを、金属板に描いてみましょう。
図1に広がってゆく感じを描いてみました。
ここでイとわかりますね。
もう少し考えてみましょう。
上記の通り、「ロウが溶ける＝熱が伝わる」と考えると、「溶ける範囲が広がる速さ＝熱の伝わる速さ」とも考えられます。
すると、アとエは斜め方向だけ長くて、熱の伝わりが速いですね。
ウとオは斜め方向が水平方向よりも短くて、熱の伝わりが遅いですね。
イだけが、円形になっていて各方向の熱の伝わる速さが同じですから、この理由からもウとなります。
アと迷う方がいらっしゃるかもしれません。
下記のように考えてみてください。
この問題では金属板の端を熱しましたが、金属板の真ん中を熱することを考えてみましょう。
真ん中を熱すると、熱が同心円状に広がってゆくはずですね。
学校でやった実験や、目玉焼きを焼くイメージを考えてみてください。
自然現象では、広がってゆくのは基本的に円形ですね。
長方形に広がったり、歪な形で広がることは、特殊な条件でない限りありません。
波紋も同様です。
水にポチャンと石を投げることを考えると、波紋が円形上に広がってゆきますね。
このイメージを考えられたら、「端を熱する」を下記のように「金属板の熱する位置を中心に切ってみる」イメージを考えてみましょう。
円形に広がってゆくのが、「右上だけ＝左下の端を熱する」と考えると、1/4円になって広がってゆくのが分かります。
こういう問題は、「イメージして」すぐに「あ、これだ」と分かれば良いです。
もし悩んでしまう時は、「端ではなく、中央だったら」など自分で少し条件を変えてみるのも良いでしょう。
そのように考えると応用範囲が広がってゆきます。
問題文をじ〜っと眺めていても、なかなか分からない場合があります。
そういう時は問題文の中の絵、あるいは自分で余白に絵を書いてみて、「こうかな」と考えてみるのが良いです。
「イメージすること」は正しい答えに結びつき、得点がアップするでしょう。
