【中学生】理科1分野・物理をマスターするコツは？勉強法やおすすめ教材も
理科には「物理・化学（1分野）」「生物・地学（2分野）」4分野があります。このうち力や電気、光、音などの物理現象を扱う「物理」は、人によって得意・不得意がわかれやすい分野です。
目に見えない現象を扱うことも多い物理は、一度苦手意識を持つと克服に苦戦します。早めはやめの対策を心がけましょう。
この記事では中学理科・物理分野の要点を解説しました。苦手意識を持ちやすい原因や中学生におすすめの理科対策も紹介しています。
高校入試の難化・記述問題の増加が取りざたされる理科の学習を、効率良く進めるヒントが満載です。ぜひ最後までチェックし、今日の理科学習からお役立てください。
目次
中学で習う物理分野の概要
中学3年間で習う物理分野の概要を単元別に解説します。間違えやすい項目もまとめていますので、お子さんと一緒にじっくりチェックしてみてください。
光
「光」は中学物理ではじめに登場します。光の反射や屈折、レンズをつかった時の光の通り道などを理解しましょう。
定期テストでは「凸レンズ」の作図が頻出です。光の入り方によって焦点の位置が変わることと、実際の作図では光が通る道筋2つをつかって像の位置・大きさを決めることを押さえましょう。
定期テストまでにできるようにしておきたい作図は、次の5パターンです。
| ★ 定期テスト頻出：凸レンズの作図 物体の位置が次の5つの場合の作図を書けるようにしよう！
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「実像」は上下左右とも逆向きになり、「虚像」は上下左右ともに正立に見える点も重要です。
「光」単元では、変わった問題はあまり出されません。学校ワークを中心に典型問題・基本問題をマスターすればテストに十分対応できます。
音
「音」の単元で学ぶ重要項目は、次の3つです。
- 音の伝わり方
- 音の大小、高低
- 音の速さ
この単元では「音は物質や空気の振動で伝わる」ことを理解しましょう。高校物理では「音は波である」と学びます。中学では波を模式的にあらわした図を見て音の大小や高低を把握できるようにしておいてください。
図の波の振り幅が大きいと、音が大きくなります。
振動の感覚が狭いほど、音は高くなります。
また音は秒速340mで空気中を進みます。音が伝わる速さを求める公式は、次のとおりです。
| 音が伝わる速さ（m/s）＝音が伝わる距離（m）／音が伝わる時間（s） |
単位は「m（メートル）」「秒（s）」である点に注意しましょう。「km」「時間」という単位で出題されたときは、単位換算してから計算します。
| ＜POINT＞ 「音」「光」は中1で習うのが最初で最後です。高校入試まで学校の授業では扱いません。基本を丁寧にマスターし、入試レベルにつなげられる学習を意識的に進めましょう。 |
力・圧力
「力」の単元は、物理・力学分野の基本となる内容が登場します。「物理学でいう力とはなにか」「力はどのようにあらわせるか」を理解しましょう。
力の大きさをあらわす単位は「N（ニュートン）」です。1Nは、100gの物体にはたらく重力の大きさです。
似た力である「圧力」は、ふれあう面1㎡あたりを垂直に押す力です。圧力の単位は「Pa（パスカル）」で、1N/㎡とする場合もあります。「N/㎡」の単位は、圧力を求める公式に由来します。
| 圧力（Pa）＝面を垂直に押す力（N）／力のはたらく面積（㎡） |
定期テストや高校入試では「N」と「Pa」の単位を混在させた問題がよく出されます。それぞれの単位が何を示すかを納得し理解できるまで反復しましょう。
「ばねの伸び」「ばねばかり」などの典型問題は、確実に解けるようにしておいてください。
| ＜POINT＞ 力を加えて生じる圧力のほかにも、地球上にはさまざまな力があります。
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物体の運動と力
「物体の運動と力」は中3で学習します。力の作図が重要ポイントですが、詳しい理論は高校物理で習います。中学のあいだは基本の手順に沿って、典型問題を正しく作図できるよう練習しておきましょう。
力の作図には「合成」「分解」があります。定期テストで出やすいのは「直線上にない力の分解」です。平行四辺形を使って、1つの力を2つに分解する作図をマスターしましょう。
運動の速さと向き
この単元では運動の速さや向きの変化を学習します。「物体の速さが増すのはどんなときか」「速さを増す要因はなにか」、理解しましょう。
速さが増す運動には「斜面を下る」ほか、自由落下運動もあります。
| ＜POINT＞ 自由落下運動 ※空気抵抗は無視して考える 物体をそっと離し、重力のはたらきだけで落下する現象。落下速度は時間とともに増加する（等加速直線運動）。 |
反対に、速さが減る運動には「斜面を上る」があります。斜面を上るときに速度が徐々に減少するのは、運動の向きとは反対の向きに力が働いているためです。
物体にはたらく力は、力の分解で理解の知識で理解できます。
速さが減少する運動では「摩擦」も押さえておきましょう。
| ＜POINT＞ 摩擦力 物体と接触する面ではたらく、物体の動きを邪魔しようとする力。 摩擦がある面では、物体の動きとは反対方向に摩擦力がはたらくため速さは次第に減少する。 |
最後に速さが変わらない運動を見ておきましょう。
空気抵抗や摩擦力がない平面上では、物体は同じ速さで一直線上を動き続けます。この運動を「等速直線運動」といいます。
地球上ではありえない現象ですが、物理では理論的に存在します。力学では「地球上ではありえない現象」を理論で学ぶため、学習内容に実感がともなわずわかりにくく感じる場合があります。
仕事
物理学でいう仕事とは「物体に力を加え、その力の向きに動かす作業」をいいます。公式が多い単元のため「なにを求める公式か」「なぜその公式でもとめられるのか」を理解しながら進めるように注意しましょう。
まず、仕事の単位は「J（ジュール）」です。1Nの力で物体を1m移動させる仕事が、1Jです。
公式は次の式で求められます。
| 仕事（J）＝力の大きさ（N）× 力の向きに動いた距離（m） |
仕事に関するおもな公式は、次の2つです。N（ニュートン）の単位でいくつもの力をあらわしている点に混乱を覚えるかもしれません。Nは力の大きさをあらわす単位であり、さまざまな力に汎用的に使える点を押さえましょう。
★ 物体を持ち上げるとき
仕事（J）＝物体にはたらく重力（N）× 引き上げた距離（m）
★ 水平な台の上で物体を動かす仕事
仕事（J）＝摩擦力（N）× 物体を動かした距離（m）
「仕事率」も学びます。仕事率とは物体の運動のしやすさを示します。単位は「W（ワット）」で、1秒間に1Jの仕事をする仕事率が1Wです。
| ＜POINT＞ 仕事率の求め方 仕事率（W）＝仕事の大きさ（J）／仕事にかかった時間（s） |
計算が多い単元なので、苦手を感じる中学生が続出します。学校のワークを使い、基本問題の解き方をしっかりマスターしましょう。
力学的エネルギー
私たちの身の回りには、さまざまなエネルギーがあることを学習する単元です。エネルギーの単位は「J（ジュール）」です。1Jの仕事には1Jのエネルギーが必要になるため、おなじ単位が使われています。
またエネルギーには3つの種類があることも押さえておきましょう。
＜POINT＞
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電流・電圧、回路図
電流と電圧は、中2で学習します。「電流と電圧の違い」「オームの法則」など重要項目が目白押しですが、計算問題が多く苦手意識がつきやすい単元です。用語一つひとつが「何をあらわすか」を深く理解することが、先につながる学習になります。面倒がらず、納得できるまで勉強しましょう。
＜POINT＞
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この3つを図にあらわしたものが「回路図」です。中学では「直列回路」「並列回路」を書けるようにし、それぞれの場所での電流・電圧・抵抗の大きさを求められるようにしておきましょう。
回路の場所ごとの大きさを求める際は、すべての部分の大きさを書き込むとわかります。面倒がらずに、回路の特徴に応じて部分ごとの大きさを書き込んでみてください。
最後に「オームの法則」も押さえておきましょう。オームの法則は「電流は電圧に比例する」 ことをあらわす法則で、中学物理の「電流」分野で最重要ともいわれます。
| ＜POINT＞ オームの法則 電圧（V）＝抵抗（R）×電流（I） |
オームの法則では、抵抗は「R」・電流は「I」であらわします。回路図と組み合わせて「抵抗と電流から電圧を求めさせる問題」「電圧と電流から抵抗を求めさせる問題」などが出題されます。まずは基本的な計算を間違えずにできるようになる状態を目指しましょう。
磁界
電気が流れると磁界が発生します。磁界とは磁石の力がはたらいている空間で、N極・S極と磁界線であらわされます。
電流と磁界の関係、また磁界線の表わしかたをしっかり理解しましょう。
導線に電流が流れるとき、磁界の向きは「右ねじの法則」になります。右ねじの法則とは、右手をつかって磁界の向きを模式的に理解できるようにしたものです。
親指を立てて握りましょう。「親指が電流の向き」をあらわし、「残り4本の指が磁界の向き」をあらわします。
導線を巻いたコイルに電流が流れるときの磁界の向きも、右手で覚えられます。
導線に流れる電流は「プラス（＋）からマイナス（－）」方向です。コイルは電流の向きがわかりにくいため、線を丁寧にたどって「奥から手前」「手前から奥」のどちらの向きに流れているか判別しましょう。
磁石は、地球自身が大きな磁石であるために存在します。地球の北極にあるN極は磁石のS極で、南極にあるS極からはN極の磁力が出ています。北の方角に磁石のN極が惹きつけられるのは、北極がS極だからです。
向きを反対に覚えないよう、理屈を押さえて暗記しましょう。
中学生が理科（物理分野）を苦手になる理由
物理分野が苦手になる理由は、多くの中学生に共通しています。代表的な3つの理由を解説します。
「見えない力」が多く、イメージしにくい
圧力や電流・電圧、磁界など、物理は「目に見えない力を説明する」論理です。しかし目に見えない現象を理解するのは、簡単なことではありません。直感的・体感的に習得しにくく、結果的に「よくわからない」との感想を抱いてしまう生徒が大勢います。
また物理分野は論理をシンプルにするために、本来なら地球上に存在する諸条件を「あえて無視」します。「空気抵抗は考えない」などは、代表例でしょう。この、本来は存在する現象を無視せざるを得ない点も物理の理解を難しくしているようです。
実験では空気抵抗がある状態の結果しか得られないため、実感と教科書の理論に乖離がうまれ納得できないと感じる中学生もいます。
公式が多く、使い分けが難しい
物理では多くの公式が登場します。「公式が覚えにくい」「公式の使い方がわからない」と感じ、苦手意識を持つケースも見られます。
さらに同じ単位を求める公式が複数ある点も、学習を困難にしています。とくに力学では「N」「J」が何度も登場し、使いどころに迷う中学生も見られます。
興味が持てない、面白くない
「事象と理論のつながりが理解できず、公式が多い」という物理分野特有の事情はどのような困りごとを引き起こすでしょうか。
そうです、「面白くない」「興味を持てない」「勉強する気にならない」といった感想です。「力の働きを勉強して何の役に立つの？」「やる気にならない」といった声がお子さんから出る場合は、すでに物理分野に嫌気がさしている可能性があります。
次の章で解説する勉強の仕方を参考に、できるだけはやく苦手・嫌い意識を克服できるよう工夫してみてください。
中学生理科（物理）を効率良く学習するコツ
中学生が、理科の物理分野を学習する際は「理解」と「基本問題の反復」が鍵になります。スピーディーに勉強を進めようとするあまり、やたらと公式の使い方ばかりを練習したり解き方を暗記したりする学習はおすすめできません。
あくまで基本を丁寧に、しっかり「納得・理解」できる勉強を意識しましょう。基本を丁寧に積み上げた学習が、結果的に高校入試対策になります。
教科書を中心に内容をしっかり理解する
物理分野の学習は「理解」が何より重要です。教科書に書かれている内容も「なぜそうなるのか」「なぜそう考えるのか」、自分が納得できるまで追求してみてください。
とくに公式の理解は大切です。公式は丸暗記するのではなく「その公式でその値を求められる理由」を考えるようにしましょう。物理の公式には数学（算数）で扱う「はやさの公式」「割合の考え方」に通じるものもあります。もし公式の理解に苦戦したら、算数・数学の該当単元を復習するのもおすすめです。
基本問題を使い、解き方を理解する
理解のプロセスと同時進行で、基本問題の演習に取り組みましょう。使う教材は学校のワークや問題集でOKです。基本問題は学習した内容の深い理解と定着に欠かせない良問が揃っています。時間をかけて「なぜこう解くのか」を考えながら取り組んでみてください。
また問題演習では繰り返しも大切です。いつでも繰り返しできるよう、ワークや問題集には書き込まずノートに解くようにしましょう。
典型問題の解き方をマスターする
どの単元にも「典型問題」があります。典型問題とはその単元のテストでかならずといって良いほど出題される問題タイプをいいます。
◎ 中学物理・典型問題の例
- 光：光が水中に入ったときの進み方
- 音：音さを使った実験
- 力：おもりを吊り下げたときのばねの伸び方
- 電気：回路の場所ごとの電流・電圧・抵抗の大きさ
- 磁界：磁界の向きと大きさ
- 仕事：仕事率を求める計算
典型問題は学校ワークの問題とほぼ一致します。学校ワークを中心に、よく出る問題を反復しましょう。
自分で解説できるように復習する
見直しをするときは、自分で解説できるかどうかセルフチェックしてみてください。「なぜこう解いたのか」「なぜ回答はそのように解いているのか」を自分の言葉で解説できるかどうかは、理解度のバロメーターとなるためです。
「解説できない＝あやふやな箇所がある」ともいえます。もし説明しにくいと感じる部分があったら、別に計画を立てじっくり復習しましょう。
中学理科（物理）におすすめの教材4選
中学生が理科の物理分野を勉強する際に、使ってみたい教材を4つ紹介します。それぞれメリット・デメリットがあるため、特徴を押さえた上で使いやすいものを選定してみてください。
映像授業・動画教材
映像授業は、有名予備校や塾の講師による解説授業を配信しているサービスです。授業はあらかじめ録画しストックしており、レベルや目的に応じて豊富なラインナップから選べます。ただしリアルタイムの授業ではなく、講師に質問はできません。
映像授業最大手は、リクルートが運営する「スタディサプリ」です。中学生なら月額2,178円（税込）で理科はもちろん、9教科の授業が見放題です。
動画教材はYouTubeなどの動画サイトで配信されている解説動画を指します。多くは無料で利用でき、配信者の個性が反映された動画を見て学べる点がメリットです。ただし、配信されている内容は教科書会社や塾の検閲を受けているわけではありません。不確かな内容が含まれるものもあるため、利用する際は配信者が本当に信頼できるかどうかかならずチェックしましょう。
参考書
参考書や問題集は、自分に必要な箇所だけを選び・自分のペースで学べる点がメリットです。使いやすいものを選べば、高校入試まで強い味方になってくれます。
参考書・問題集を選ぶ際は「レベル」「解説の充実度」に注目してみてください。とくに解説の充実度は自学の完成度を左右します。解説を読んだだけで納得できるくらい、詳しく書かれているものがおすすめです。
◎ おすすめ参考書3選
『中学理科が面白いほどわかる本』（KADOKAWA）
大学入試ではお馴染みの「黄色い表紙の参考書」です。塾講師による講義形式（対話形式）で解説が進むため、内容の流れに沿って理解しやすいと人気があります。図やイラストがシンプルでわかりやすく、思考を妨げません。 赤シートつきで暗記対策にも利用できます。 |
『中学校3年間の理科が1冊でしっかりわかる本』（かんき出版）
「テストのよくある間違い」を網羅しており、つまずきやすい箇所を事前に押さえられる構成で人気がある参考書です。用語の定義も丁寧に解説されており、しっかり理解しながら進める学習にぴったり。基本知識や高校理科に向けて知っておきたい知識も解説しています。 |
タブレット教材
タブレット型の学習は、繰り返し学習や苦手の重点対策が得意です。タブレットに搭載されたAIが反復すべき問題や復習が必要な問題を自動で判別・出題してくれるため、やるべき内容に悩むことはなくなるでしょう。
また比較的手頃な費用で9教科の教材を利用できる点も見逃せません。
タブレットを選ぶ際は、質問対応の有無を比較しましょう。物理分野はとくに本質的な解説が大切になるため、プロによる質問対応サービスがあると安心です。
大手教育会社が手掛けるおすすめのタブレット教材は、つぎの3つです。
- 進研ゼミ（チャレンジタブレット）
- Z会
- スマイルゼミ
マンツーマンで丁寧に解説！オンライン家庭教師もおすすめ
英語や数学と比べてどうしても後回しになりやすい理科は、効率良く学習を進める計画が欠かせません。効率良くスピーディーに、しかも本質的な理解をも踏まえた学習を進めるには、どのような教育サービスを利用すれば良いのでしょうか。
その答えは「オンライン家庭教師」にあります。オンライン家庭教師とはパソコンやタブレットを使ったオンラインの形でマンツーマン指導を行う教育サービスです。
オンライン家庭教師が理科の学習におすすめの理由を、詳しく解説します。
オンライン家庭教師のメリット
オンライン家庭教師ならではのメリットは、次の3つです。
- 時間の融通を利かせやすく、隙間時間を活かせる
- 1対1でじっくり講師に質問できる
- 学習計画やペースを自分に合わせてもらえる
自宅で1対1指導を受けるオンライン家庭教師は、周りの目を気にせず授業に集中しやすい点が最大のメリットです。基本からの復習やさかのぼり学習でも、徹底的に自分のペースで学習できます。
また授業時間が固定されている塾とは異なり、オンライン家庭教師なら講師との相談で授業時間の変更も可能です。「理科はテスト前に集中的に取り組みたい」「学校の授業が苦手分野に入ったので時間をかけて取り組みたい」など、時間を有効に活用できます。
オンライン家庭教師ピースがおすすめの理由
数あるオンライン家庭教師のなかでも、中学生にとくにおすすめしたいのは「オンライン家庭教師ピース」です。オンライン家庭教師ピースはどこよりも講師と生徒の相性を大切にするためです。
思春期に入る中学生にとって、教える講師との相性は親御さんが思う以上に勉強に大きな影響を与えます。数多くの指導経験からその事実を知るピースは、お子さんに講師を紹介する際「相性が合うかどうか」を徹底的にチェックします。
教え方はもちろん、趣味や休日の過ごし方、部活まで考慮するのはピースならでは。その甲斐あってピースには「こんなに話が合う先生ははじめて」との声が寄せられています。
まずはお子さんの様子や勉強のお悩みをお聞かせください。専任の教務がじっくりお話をお聞きし、最適な1人を紹介します。その講師との体験授業ももちろん可能です。
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まとめ
中学で学習する理科は、大きく「力学」「電気・磁界」「光」「音」の4分野です。力学は中1と中3で登場しますが、光・音は中1のみ、また電気・磁界は中2でのみ扱います。学習してから高校入試まで時間があいてしまいやすいため、定期的な復習を習慣にし知識を忘れないよう工夫しましょう。
自学が難しい場合は、早めにプロの手を借りるのが得策です。塾や家庭教師、タブレット教材、映像授業などお子さんに合う教育サービスを選んであげましょう。学習相談から計画もマンツーマンで提供できるオンライン家庭教師は、中学生理科にぴったりのサービスです。わかるまでじっくり取り組めるのは、マンツーマン指導ならではのメリット。さらに相性が合う講師との授業なら、お子さんも前向きな気持ちで取り組みやすいのではないでしょうか。
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