7年生のための物理学

はじめに

7年生の物理学は、前の学年で学んだ基礎概念を基に、力、エネルギー、運動、物質に関するより複雑な概念を導入します。このレベルでは、生徒たちはニュートンの運動の法則、エネルギーの種類とその変換、熱と温度、光と音の振る舞いなどのトピックを探求します。実践的な実験や現実世界での応用を通じて、機械がどのように動作するのか、物体がどのように運動するのかなど、物理学が日常生活をどのように支配しているかをより深く理解します。この知識は、将来のより高度な科学的研究の基盤となります。

すべての章とトピック

1.  物理学の紹介

• 1.1.  物理学の定義と範囲
• 1.2.  日常生活と技術における物理学の重要性
• 1.3.  科学的方法と物理学への応用
• 1.4.  物理学における測定と実験
• 1.5.  物理学の分野とその応用
• 1.6.  物理学と他の科学との関係

2.  Measurement and units

• 2.1.  基本量と導出量
• 2.2.  SI単位と単位換算
• 2.3.  使用される長さ測定器具とツール
• 2.4.  質量と重量の違いを測定する
• 2.5.  正確に時間を測る
• 2.6.  規則的および不規則な物体の体積測定
• 2.7.  温度の測定と温度尺度
• 2.8.  正確さ、精度、および有効数字
• 2.9.  測定の誤差とそれを減らす方法
• 2.10.  科学計算における推定と近似
• 2.11.  標準形と桁数

3.  速度と力

• 3.1.  運動と静止の紹介
• 3.2.  運動の種類 - 等速運動と不均一運動
• 3.3.  運動におけるスカラーとベクトル
• 3.4.  速度、速さ、加速度
• 3.5.  距離-時間および速度-時間グラフ
• 3.6.  ニュートンの第一運動法則（慣性の法則）
• 3.7.  ニュートンの第2法則（力と加速度）
• 3.8.  ニュートンの第3法則
• 3.9.  力の種類 - 接触力と非接触力
• 3.10.  力が運動に与える影響
• 3.11.  摩擦－種類、効果と応用
• 3.12.  重力、自由落下、重力加速度
• 3.13.  円運動と向心力
• 3.14.  ニュートンの法則の実生活への応用

4.  エネルギー、仕事、そして力

• 4.1.  エネルギーの定義と形態
• 4.2.  位置エネルギーと運動エネルギー
• 4.3.  エネルギー保存の法則
• 4.4.  日常生活におけるエネルギー変換
• 4.5.  力によってなされた仕事とその計算
• 4.6.  力 - 定義と計算
• 4.7.  単純機械と機械的有利
• 4.8.  機械の効率とエネルギー損失
• 4.9.  再生可能エネルギーと非再生可能エネルギー源

5.  熱と温度

• 5.1.  熱と温度の違い
• 5.2.  温度計と温度目盛り（摂氏、ケルビン、華氏）
• 5.3.  固体、液体、気体の膨張と収縮
• 5.4.  熱伝達の方法 – 伝導、対流、放射
• 5.5.  熱の良導体と不良導体
• 5.6.  日常生活における熱伝達の応用
• 5.7.  比熱容量とその応用
• 5.8.  潜熱と状態の変化
• 5.9.  熱平衡と熱交換
• 5.10.  熱の物質への影響

6.  光と光学

• 6.1.  光の性質と特性
• 6.2.  Reflection of light and laws of reflection
• 6.3.  平面鏡と曲面鏡による画像形成
• 6.4.  光の屈折と屈折の法則
• 6.5.  レンズ – 凸レンズと凹レンズ、画像の形成
• 6.6.  光学機器 - 顕微鏡、望遠鏡、カメラ
• 6.7.  光の分散とスペクトルの形成
• 6.8.  ヒトの眼、視覚障害とその矯正
• 6.9.  日常生活における光学の応用
• 6.10.  全反射とその応用

7.  音と波

• 7.1.  波の性質と性質
• 7.2.  音の生成と伝播
• 7.3.  音波の特性 - 周波数、振幅、波長
• 7.4.  異なる媒質における音速
• 7.5.  音の反射 – エコーと残響
• 7.6.  超音波とその応用
• 7.7.  音波におけるドップラー効果
• 7.8.  騒音公害とその影響
• 7.9.  医療と産業における音の応用

8.  電気と磁気

• 8.1.  Electric charge and static electricity
• 8.2.  電気の導体と絶縁体
• 8.3.  電流、電圧、抵抗
• 8.4.  オームの法則とその応用
• 8.5.  Electrical Circuits - Series and Parallel Circuits
• 8.6.  電力とエネルギー消費
• 8.7.  電気の使用における安全対策
• 8.8.  磁石と磁場の特性
• 8.9.  電磁石 - その仕組みと用途
• 8.10.  電気と磁気の関係（電磁誘導）
• 8.11.  テクノロジーにおける電磁気学の応用
• 8.12.  地球の磁場とその影響

9.  物質とその特性

• 9.1.  物質の分類 - 固体、液体、気体
• 9.2.  物質の異なる状態の特性
• 9.3.  物質の運動論
• 9.4.  物質の状態変化とその原因
• 9.5.  物質の膨張と収縮
• 9.6.  密度とその計算
• 9.7.  固体、液体、気体の圧力
• 9.8.  気圧とその影響
• 9.9.  日常生活における圧力の応用
• 9.10.  浮力とアルキメデスの原理

10.  宇宙科学と太陽系

• 10.1.  天文学の紹介
• 10.2.  太陽系 - 惑星とその特性
• 10.3.  太陽 - 構造とエネルギーの生成
• 10.4.  月 - 地球への影響とその段階
• 10.5.  地球の回転と公転
• 10.6.  太陽と月の食
• 10.7.  宇宙における重力と軌道の役割
• 10.8.  人工衛星とその利用
• 10.9.  宇宙探査と現代の発見
• 10.10.  小惑星、彗星、流星
• 10.11.  地球外生命 - 可能性と理論

11.  環境物理学

• 11.1.  物理学が環境科学に与える影響
• 11.2.  再生可能エネルギーと非再生可能エネルギー源
• 11.3.  エネルギーの保存と効率
• 11.4.  気候変動と地球への影響
• 11.5.  空気、水、土壌の汚染 - 原因と影響
• 11.6.  温室効果と地球温暖化
• 11.7.  持続可能な開発と環境保護
• 11.8.  気象と気候研究における物理学の役割