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中3理科「水圧・浮力のテストでよく出る問題」

水圧・圧力サムネイル画像 中3理科
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中3理科「水圧・浮力のテストでよく出る問題」です。水圧と浮力は、中学3年生の理科で学ぶ物理分野の中でも特に身近で興味深いテーマです。水中での圧力の変化や浮力の仕組みは、日常生活や自然界での現象と深く結びついています。この単元では、水圧の計算や浮力の原理、アルキメデスの法則など、テストでよく出るポイントが多く、理解することで物理の基礎がしっかり身につきます。この記事では、水圧と浮力に関するテスト頻出問題をピックアップし、重要な考え方や解き方を丁寧に解説します。自信を持ってテストに臨めるよう、しっかり確認していきましょう!

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【問題】水圧・浮力の定期テスト対策問題

問1
浮力の練習問題
図1のように、物体をばね 図1ばかりにつるしたところ、ばねばかりは、1.8Nを示した。次に、図2のように、この物体を水中に完全に沈めたところ、ばねばかりは、0.7Nを示した。次の問いに答えなさい。

(1) 図1の物体を空気中から水中に少しずつ沈めていくとき、物体にはたらく浮力の大きさはどのようになっていくか答えなさい。
(2) 図2の物体にはたらく水圧は、上面a、下面bのどちらが大きいか答えなさい。
(3) 図2のとき、物体にはたらく浮力の大きさは何Nか求めなさい。
(4) 次の文は、浮力の大きさについて述べたものである。(1)、(2)にあてはまる言葉をそれぞれ答えなさい。

物体を空気中から水中に沈めていくとき、物体の水中にある( 1 )が大きいほど浮力が大きくなる。また、物体全体が水中にあるときは、物体をさらに深く沈めても、浮力の大きさは( 2 )。

問2(    )に適語を入れよ。

  1. 浮力は、水中の物体に(    )向きにはらたく。
  2. 浮力の大きさは、(    )によって変わらない。
  3. 水中の物体の(    )が大きいほど、浮力は大きい。
  4. 浮力(N)=物体にはたらく(    )(N)-水中に入れたときのばねばかりの値(N)
  5. 浮力(N)=空気中での(    )(N)-水中での重さ(N)

【問3】次の問いに答えなさい。
(1) 水中にある物体にはたらく圧力を何というか。

(2) (1)がはたらく向きとして正しいものを、次のア~ウから選びなさい。
ア 上向き イ 下向き ウ あらゆる向き

(3) (1)は、水の深さが深くなるほどどうなるか。

(4) 浮力を示した矢印は、図の㋐・㋑のどちらか。
浮力問題1

(5) 水中にある物体の体積が大きいほど、浮力の大きさはどうなるか。

【問4】次の問いに答えなさい。
(1) 空気中にある物体にはたらく圧力を何というか。

(2)(1)は、標高が高くなるほどどうなるか。

(3)(1)がはたらく向きとして正しいものを、次のア~ウから選びなさい。
ア 上向き イ 下向き ウ あらゆる向き

【解答・解説】水圧・浮力の定期テスト対策問題

問1
(1)大きくなっていく

水中にある部分の体積が大きくなるにしたがって、浮力も大きくなる。

(2)下面b

水圧は、水の深さが深くなるほど大きくなる。よって、物体の上面aよりも下面bのほうが水圧が大きくなる。

(3)1.1N

浮力の大きさ=空気中でのばねばかりの値-水中でのばねばかりの値
よって、浮力は、1.8-0.7=1.1N

(4)①体積 ②変わらない

浮力は、水中の物体の上面にはたらく下向きの水圧と下面にはたらく上向きの水圧の差によって生じる。このため、完全に水中にある物体をさらに 沈めても浮力の大きさは変わらない。

問2

  1. 深さ
  2. 体積
  3. 重力
  4. 重さ

【問3】
(1)水圧
(2)ウ
(3)大きくなる
(4)㋐
(5)大きくなる

【問4】
(1)大気圧(気圧)
(2)小さくなる
(3)ウ

復習しておこう!
水圧は水の深さに比例して増加し、深いほど大きくなります。水中にある物体は、その物体の表面に垂直に水圧を受けます。浮力は、水中の物体が受ける上向きの力で、物体が排除する水の重さと等しい力です。この原理はアルキメデスの原理として知られています。浮力の大きさは物体の体積と密度、水の密度に依存し、浮くか沈むかを決定します

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