高１ 理科 弦の固有振動 発音体の振動と共振・共鳴【授業案】日本大学三島高等学校 佐藤航
| 学年 / 教科 | 高１/理科 |
| 単元 | 発音体の振動と共振・共鳴 |
| 指導要領 | 波 第2章音 発音体の振動と共振共鳴 |
| 教科書会社 | 物理基礎 数研出版 |
| 授業者 | 佐藤航（日本大学三島高等学校） |
| 投稿日 | 2025年3月3日 |
単元の一部
解説動画
作成者からのアピールポイント
生徒に、自らの手で公式導出できる喜びを知ってほしい。そして、それが問題演習にまで繋がることを意識して作成しました。また、記述答案作成指導には普段から意識しています。
ロイロノート・スクールのnoteデータ
【展開1】弦の固有振動
弦の固有振動と固有振動数の説明する。
なぜ弦の両端が節の定常波ができるのかを固定端反射から考える。
節～節＝λ/2から弦の長さとλ/2が等しくなることを導出する。
【展開2】弦の固有振動数の導出
作図から、弦の中に基本振動がいくつできるかを考える。
弦の長さとλの関係から速さの公式を用いて、振動数まで導出する。
公式を用いた式変形を確認する。
３倍振動、ｎ倍振動は生徒から引き出す。
腹の数と〇倍振動が一致できるとさらに良いと思います。
【展開3】弦の固有振動のまとめ
展開２の内容をそのまま、まとめる。
「作図→弦の長さとλの関係→速さの公式」が生徒に見えていれば大丈夫。
【展開4】問題演習１～展開２と問題の接続～
展開２のまとめを用いて問題を解けるか。
シンキングツールのように条件と知識を確認。
「問題に対応する知識はどれか？」に注目することで授業内容と問題演習の接続をはかる。
（１）と（２）は質問は違うが解法は同じことになる
【展開5】問題演習２～問題と問題の接続～
問題の共通点と違いを確認。
作図ができるかどうかの確認。
記述答案の作成を意識して解答させる。
今回はセミナーの問題を利用しているが、入試問題を用いると生徒の意欲はあがる。
【展開6】導入（閉管）
底で節、口で腹の定常波になるが、弦と同様に反射を用いて説明する。
弦との違い（基本、３倍、５倍振動・・・）に注意する。
節から腹がλ/4になる。
弦と共通、違いに注意することで、生徒が自発的に考えるような展開にする。
