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小学4年生 (9-10歳)

小学4年 影と鏡 わかりやすく

Shadows and Mirrors

かべの前で懐中電灯をつけ、手でウサギの形をつくると、かべにウサギのかげができます。 光はまっすぐ進むので、すき通らない物にさえぎられると、その後ろに光がとどかない暗いかげができます。懐中電灯を手に近づけるとかげは大きくなり、遠ざけると小さくなります。 鏡は光をすいこまずにはね返し、鏡に入る角と、はね返って出ていく角はいつも等しくなります。これを反射の法則といいます。 最初の図では懐中電灯を物の方へ動かしてかげの大きさを調べ、二つ目の図では光が入る角を変えて、反射する角とくらべます。

かげはなぜできる？

遠い
🌗 かげができるには
①懐中電灯や太陽のように、光を出すものが必要です
②光をさえぎる物が必要です
③光はまっすぐ進むので、物の後ろに回りこめません
④紙や木のようにすき通らない物はこいかげを、ガラスのようにすき通った物はとてもうすいかげをつくります
⑤懐中電灯が物に近いほど、物のはしをかすめた光が広く広がるので、かげが大きくなります

鏡は光をはね返す

40°
🪞 鏡の反射
①光が鏡に当たると、すいこまれずにはね返ります
②鏡に垂直な線からはかった、入ってくる角を入射角、出ていく角を反射角といいます
③入射角と反射角はいつも等しくなります。これが反射の法則です
④鏡に自分のすがたが見えるのも、体から出た光が鏡で反射して目に入るからです

まとめ

かげができる条件
光 + 光をさえぎる物 → かげ
光がさえぎられた物の後ろに、暗いかげができます
反射の法則
入射角 = 反射角
鏡から光が出ていく角は、入ってきた角と同じです
🎯 まとめのポイント
①光はまっすぐ進みます
②光をさえぎるすき通らない物の後ろに、かげができます
③光源が物に近いほど、かげは大きくなります
④鏡では、光は入射角と等しい反射角ではね返ります
⑤すき通った物は光をほとんど通すので、かげがうすくなります

例題と単元テスト

例題 1
懐中電灯を物にもっと近づけると、スクリーンにできたかげの大きさはどうなるでしょうか。
1
かげは、光がすき通らない物にさえぎられて、物の後ろにできます。
2
懐中電灯が近いほど、物のはしをかすめた光が広く広がるので、スクリーンのかげは大きくなります。
▸ かげが大きくなる
最初の図の下の文字を見ると、懐中電灯を近づけるほど、かげが物の何倍になるかがわかります。
例題 2
光が鏡に入射角30°で入りました。反射角は何度でしょうか。
1
光は鏡に当たると、入射角と同じ角ではね返ります（反射の法則）。
2
入射角が30°なので、反射角も30°です。
▸ 30°（入射角 = 反射角）
二つ目の図で入射角を30°に合わせると、上と下の弧の大きさがまったく同じなのがわかります。
単元テスト類題
かげと鏡についての説明として正しいものはどれですか。
①光が曲がって進むのでかげができる
②鏡では入射角と反射角が等しい
③光源が物から遠ざかるほどかげは大きくなる
④すき通ったガラスはこいかげをつくる
⑤鏡は光をすべてすいこむ
▸ ② 鏡では入射角と反射角が等しい
1
光は鏡に当たると入ってきた角と同じ角で反射するので、入射角と反射角は等しくなります。
2
光はまっすぐ進むのでかげができ（①）、光源が近いほどかげは大きく（③）、すき通った物は光を通すのでかげがうすく（④）、鏡は光を反射します（⑤）。
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