理科教科書 232~241ページ 第一章 静電気と電流

教科書



















中学2年生 理科 静電気と放電/電流の正体/放射線の性質と利用(教科書232~241ページ)

学習課題を確認しよう

学習課題1 静電気には、どのような性質があるのだろうか。

答えと解説

答え:電子の移動によって物体が帯電し、同じ種類の電気どうしは反発し、異なる種類どうしは引き合う。
【解説】
物体をこすり合わせると、-の電気をもつ電子が一方から他方へ移動することがあります。すると、物体は+または-の電気を帯びます。同じ種類の電気は反発し、異なる種類の電気は引き合います。

学習課題2 電流とは、何が流れているものなのだろうか。

答えと解説

答え:金属の導線では、電子の移動が電流の正体である。
【解説】
金属の中には自由に動ける電子があります。乾電池をつないだ回路では、電子は-極から+極の方向へ移動します。電流の向きは+極から-極と決められているため、電子の移動方向とは反対です。

学習課題3 放射線には、どのような性質があり、どのように利用されているのだろうか。

答えと解説

答え:透過性や物質を変質させる性質があり、検査・治療・品種改良などに利用される。
【解説】
放射線には物質を通りぬける透過性と、物質を変質させる性質があります。これらを利用して体の内部の検査や病気の治療、農作物の品種改良などが行われます。一方、正常な細胞に影響することもあるため、不要な放射線を受けないよう注意が必要です。

重要語句(学習前の確認)
静電気:物体の表面にとどまる電気。
帯電:物体が電気を帯びること。
電子:-の電気を帯びた小さな粒子。
放電:たまった電気が流れ出したり、空間を隔てて移動したりすること。
真空放電:気体の圧力を小さくした空間に電流が流れる現象。
陰極線:陰極から出る電子の流れ。
放射線:α線・β線・γ線・X線などの総称。
透過性:物質を通りぬける性質。

① 静電気と放電(232~235ページ)

1物体の表面にとどまっている電気を何というか。

答え
静電気
【解説】
乾燥した日に衣類を脱ぐと、パチパチという音がすることがあります。金属に触れると、びりっと感じる場合もあります。これらは物体に電気がとどまることに関係し、その電気を静電気といいます。

読解トレーニング問題
① 衣類を脱ぐとき、どのような音がすることがありますか。

答え
パチパチという音。

② 金属に触れると、どのように感じる場合がありますか。
答え
びりっと感じる。

③ これらの現象は、物体の電気がどのような状態にあることに関係しますか。
答え
物体に電気がとどまっている状態。

2物体が+や-の電気を帯びることを何というか。

答え
帯電
【解説】
ふつうの物体は+と-の電気を同じ量だけもち、互いに打ち消し合っています。異なる物質をこすり合わせると、一方から他方へ-の電気が移動することがあります。-の電気が多くなった物体は-に、少なくなった物体は+に帯電します。

読解トレーニング問題
① ふつうの物体がもつ+と-の電気の量はどのような関係ですか。

答え
同じ量。

② 異なる物質をこすり合わせると、どの電気が移動することがありますか。
答え
-の電気。

③ -の電気が少なくなった物体は、何に帯電しますか。
答え
+に帯電する。

3原子の中で、-の電気を帯びている小さな粒子を何というか。

答え
電子
【解説】
物質は原子からできています。原子は+の電気を帯びた原子核と、-の電気を帯びた電子からできています。静電気は電子の移動によって+と-の電気の量のバランスがくずれることで生じます。

読解トレーニング問題
① 物質をつくっているものは何ですか。

答え
原子。

② 原子核はどの種類の電気を帯びていますか。
答え
+の電気。

③ 静電気が生じるとき、+と-の電気の量のバランスはどうなりますか。
答え
くずれる。

4同じ種類の電気どうしには、どのような力がはたらくか。

答え
反発し合う力
【解説】
電気には+と-の2種類があります。+と+、-と-のように同じ種類の電気どうしは反発し合います。一方、+と-のように異なる種類の電気どうしは引き合い、この力は物体どうしが離れていてもはたらきます。

読解トレーニング問題
① 電気には何種類ありますか。

答え
2種類。

② +と-の電気どうしには、どのような力がはたらきますか。
答え
引き合う力。

③ 電気の力は、物体どうしが離れていてもはたらきますか。
答え
はたらく。

5たまった電気が流れ出したり、空間を隔てて移動したりする現象を何というか。

答え
放電
【解説】
静電気が体にたまっていると、金属のドアノブに手を近づけたときに電気が一瞬で流れることがあります。このとき火花が飛ぶ場合もあります。雷雲の中でも氷の粒がこすれ合って静電気がたまり、地表へ一気に流れると落雷が起こります。

読解トレーニング問題
① 体に静電気がたまったとき、手を近づけると電気が流れることがあるものは何ですか。

答え
金属のドアノブ。

② ドアノブに電気が一瞬で流れるとき、何が飛ぶ場合がありますか。
答え
火花。

③ 雷雲の中で静電気が発生するのは、何がこすれ合うためですか。
答え
氷の粒。

② 電流の正体(236~239ページ)

6気体の圧力を小さくした空間に電流が流れる現象を何というか。

答え
真空放電
【解説】
放電管の中の空気を真空ポンプで抜くと、気体の圧力が小さくなります。そこに電圧をかけると、管の中で放電が起こります。気体の圧力によって光り方が変わり、蛍光塗料が塗られていると塗料が発光します。

読解トレーニング問題
① 放電管の中の空気を抜く装置は何ですか。

答え
真空ポンプ。

② 空気を抜くと、管内の気体の圧力はどうなりますか。
答え
小さくなる。

③ 管内に蛍光塗料が塗られていると、どうなりますか。
答え
蛍光塗料が発光する。

7クルックス管で陰極から出る、目に見えないものを何というか。

答え
陰極線
【解説】
クルックス管で真空放電を起こすと、+極側に置いた十字形の金属板の影ができます。このことから、-極である陰極から何かが出ていると考えられます。その目に見えないものを陰極線といい、蛍光板を使うと通り道を観察できます。

読解トレーニング問題
① クルックス管の+極側に置いた金属板は、どのような形ですか。

答え
十字形。

② 金属板の影ができることから、何極から何かが出ていると考えられますか。
答え
-極(陰極)。

③ 陰極線の通り道を観察するために使う板は何ですか。
答え
蛍光板。

8陰極線が電極板の+極側に曲がることから、陰極線は何の電気を帯びているとわかるか。

答え
-の電気
【解説】
蛍光板を入れたクルックス管では、陰極線がまっすぐ進むことがわかります。上下の電極板に電源をつなぐと、陰極線は+極側に曲がります。この観察から、陰極線は-の電気を帯びたものの流れだと考えられます。

読解トレーニング問題
① 蛍光板で観察すると、陰極線はどのように進みますか。

答え
まっすぐ進む。

② 上下の電極板に電源をつなぐと、陰極線はどちらに曲がりますか。
答え
+極側。

③ 陰極線は、どのようなものの流れだと考えられますか。
答え
-の電気を帯びたものの流れ。

9陰極線の正体である、-の電気を帯びた小さな粒子を何というか。

答え
電子
【解説】
イギリスのトムソンは陰極線を研究しました。その結果、陰極線は-の電気を帯びた小さな粒子の流れだと明らかにしました。陰極線は電子の流れなので、電子線とも呼ばれます。

読解トレーニング問題
① 陰極線を研究したイギリスの科学者は誰ですか。

答え
トムソン。

② トムソンは陰極線を、どのような粒子の流れだと明らかにしましたか。
答え
-の電気を帯びた小さな粒子の流れ。

③ 陰極線は、別名で何と呼ばれますか。
答え
電子線。

10金属の導線を流れる電流の正体は何か。

答え
電子の移動
【解説】
金属の中には自由に動ける電子があります。乾電池に金属の導線をつなぐと、電子は乾電池の+極の方へ少しずつ移動します。導線が切れると電子の移動は止まり、電流も流れなくなります。

読解トレーニング問題
① 金属の中には、どのような電子がありますか。

答え
自由に動ける電子。

② 乾電池をつなぐと、電子はどちらの極の方へ移動しますか。
答え
+極の方。

③ 導線が切れると、電子の移動と電流はどうなりますか。
答え
電子の移動は止まり、電流も流れなくなる。

11金属の導線中で、電子の移動する向きと電流の向きはどのような関係か。

答え
反対向き
【解説】
電子は乾電池の-極から+極の方向へ移動します。しかし、電流の向きは+極から-極へ向かう方向と定められています。この約束は電子が発見される前から使われていたため、2つの向きは反対になっています。

読解トレーニング問題
① 電子は乾電池の何極から何極の方向へ移動しますか。

答え
-極から+極。

② 電流の向きは何極から何極の方向ですか。
答え
+極から-極。

③ 電流の向きの約束は、何が発見される前から使われていましたか。
答え
電子。

③ 放射線の性質と利用(240~241ページ)

12放射線を出す物質を何というか。

答え
放射性物質
【解説】
放射線は地球が誕生する前から宇宙に存在していました。放射線を出す物質は、地中や動植物の体内、空気中などにもあります。放射線を出す物質を放射性物質といい、その物質が放射線を出す性質や能力を放射能といいます。

読解トレーニング問題
① 放射線は、地球が誕生する前からどこに存在していましたか。

答え
宇宙。

② 放射線を出す物質は、地中以外のどこにありますか。
答え
動植物の体内や空気中など。

③ 放射性物質が放射線を出す性質や能力を何といいますか。
答え
放射能。

13放射線が物質を通りぬける性質を何というか。

答え
透過性
【解説】
放射線には、α線、β線、γ線、X線などがあります。これらは物質を通りぬける性質をもちますが、通りぬけやすさは種類によって異なります。α線は紙で、β線は薄いアルミニウム板などで止められ、γ線やX線は厚い鉛や鉄の板などで弱められます。

読解トレーニング問題
① 放射線の種類を2つ挙げなさい。

答え
例:α線とβ線。

② 放射線の通りぬけやすさは、何によって異なりますか。
答え
放射線の種類。

③ γ線やX線を弱めるために使うものは何ですか。
答え
厚い鉛や鉄の板など。

14放射線の透過性や物質を変質させる性質は、どのようなことに利用されるか。

答え
検査・治療・品種改良・材料の改良など
【解説】
放射線の透過性を利用すると、体の内部を調べることができます。また、放射線は病気の治療や医療機器などの滅菌にも利用されます。物質を変質させる性質は、農作物の品種改良や工業製品の材料の改良にも役立っています。

読解トレーニング問題
① 体の内部を調べるために利用する放射線の性質は何ですか。

答え
透過性。

② 放射線は、医療機器などに対して何を行うために利用されますか。
答え
滅菌。

③ 物質を変質させる性質は、農作物と工業製品の何に役立ちますか。
答え
農作物の品種改良と工業製品の材料の改良。

15放射線の取り扱いに注意が必要なのはなぜか。

答え
正常な細胞を損傷・死滅させ、人体に影響する可能性があるため
【解説】
放射線は、正常な細胞を損傷させたり、死滅させたりすることがあります。少量であっても継続的に受け続けると、人体に影響が出る可能性があります。そのため、不要な放射線を受けないようにし、放射性物質や放射線を慎重に扱う必要があります。

読解トレーニング問題
① 放射線は正常な細胞にどのような影響を与えることがありますか。

答え
損傷させたり、死滅させたりする。

② 少量でも継続的に放射線を受けると、何に影響する可能性がありますか。
答え
人体。

③ 放射線を扱うとき、どのような放射線を受けないようにしますか。
答え
不要な放射線。

④ 実験・観察(本文と別枠)

16実験1「静電気の性質」では、何を調べるか。

答え
静電気を帯びた物体どうしが引き合うか、反発し合うか
【解説】
233ページの実験では、ポリ塩化ビニル製の定規2本を布でこすります。1本を糸でつるし、もう1本を近づけると、定規どうしは反発します。つるした定規にこすった後の布を近づけると、今度は引き合います。

読解トレーニング問題
① 実験で使う定規は何製ですか。

答え
ポリ塩化ビニル製。

② 布でこすった定規どうしを近づけると、どうなりますか。
答え
反発する。

③ つるした定規にこすった後の布を近づけると、どうなりますか。
答え
引き合う。

17クルックス管で陰極線の性質を調べるとき、何を観察するか。

答え
金属板の影・直進する道筋・+極側への曲がり
【解説】
237ページでは、クルックス管の+極側に十字形の金属板の影ができます。蛍光板を入れると、陰極線が直進する様子を確認できます。さらに電極板に電源をつなぐと、陰極線が+極側に曲がる様子を観察できます。

読解トレーニング問題
① 十字形の金属板の影は、クルックス管のどちらの極側にできますか。

答え
+極側。

② 蛍光板を入れると、陰極線のどのような進み方がわかりますか。
答え
直進すること。

③ 電極板に電源をつなぐと、陰極線はどちらに曲がりますか。
答え
+極側。

⑤ 重要な図・資料(別枠)

18240ページの「放射線の透過性」の図では、α線・β線・γ線やX線をそれぞれ何で止めたり弱めたりしているか。

答え
α線:紙/β線:薄いアルミニウム板/γ線・X線:厚い鉛や鉄の板
【解説】
240ページの図では、放射線の種類による通りぬけやすさの違いを比較しています。α線は紙で止められ、β線はアルミニウムなどの薄い金属板で止められます。γ線とX線はより通りぬけやすく、厚い鉛や鉄の板などで弱めます。

読解トレーニング問題
① 図は放射線の何の違いを比較していますか。

答え
通りぬけやすさの違い。

② α線は何で止められますか。
答え
紙。

③ γ線とX線は、α線やβ線に比べて通りぬけやすいですか。
答え
通りぬけやすい。

重要語句(復習一覧)
静電気:物体の表面にとどまっている電気。
帯電:物体が電気を帯びること。
電子:-の電気を帯びた小さな粒子。
原子核:原子の中心にあり、+の電気を帯びた部分。
反発:同じ種類の電気どうしが退け合うこと。
引力:異なる種類の電気どうしが引き合う力。
放電:たまった電気が流れ出したり、空間を隔てて移動したりする現象。
避雷針:落雷の電気を地面へ逃がし、被害を抑える装置。
真空放電:気体の圧力を小さくした空間に電流が流れる現象。
陰極:-極。
陽極:+極。
陰極線:陰極から出る電子の流れ。
電流:金属の導線では電子の移動によって生じる電気の流れ。
放射線:α線・β線・γ線・X線などの総称。
放射性物質:放射線を出す物質。
放射能:放射性物質が放射線を出す性質(能力)。
透過性:物質を通りぬける性質。
霧箱:放射線の飛跡を観察する装置。
α線:ヘリウムの原子核の流れ。
β線:高速で運動する電子の流れ。
γ線:電磁波の一種。
X線:電磁波の一種で、検査などに利用される。

⑥ 学習課題のまとめ問題

静電気が生じるしくみと、電気どうしの力を説明しなさい。

答え
電子の移動で+と-の電気のバランスがくずれて帯電する。同じ種類の電気は反発し、異なる種類の電気は引き合う。

金属の導線中を流れる電流の正体と、電子と電流の向きの違いを説明しなさい。

答え
電流の正体は電子の移動である。電子は-極から+極へ、電流は+極から-極へ向かう。

放射線の性質、利用例、注意点を説明しなさい。

答え
透過性や物質を変質させる性質があり、検査・治療・品種改良などに利用されるが、人体に影響する可能性があるため注意が必要。