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理科のオシロスコープについてくわしく解説!

中学理科のオシロスコープの問題について詳しく解説します。

 

①オシロスコープとは何?

②音の変化による波の形の違い

 

 

について解説していくよ!

 

オシロスコープってなんだっけ?
それはまずい!しっかりと復習しよう☆
このページを読めば分でバッチリだよ!
がんばろう☆

 

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オシロスコープとはどのようなものか」から説明するね!

オシロスコープとは下の写真のようなものだよ!

オシロスコープ

なんだこれ!
これがオシロスコープ。
音(や電気)の波を目に見える形にしてくれる装置」なんだ!
中学の理科では音の波を目に見えるようにするために使うことが多いね!

音が目に見えるなんてすごい!
どんな感じに見えるの?
動画で見てみようか!(1分)

 

おー!おもしろい☆

ほんとだね!

動画のように「音さ(おんさ)」と呼ばれる道具を使うと、きれいな波の音になるんだよ!

音叉 ←音さ

 

へー。先生の声をオシロスコープで見るとどんな感じなの?
めっちゃギザギザで見にくいよ!
・・・やはりな。
いや、米津玄師でもギザギザだから!

 

2. 音の変化による波の形の違い

次は音の変化による波の形の違いだよ。

オシロスコープで音の波形を見ると下の図のようだったね!

オシロスコープの波形1

うんうん
動画にもあったけど、音の大きさや高さが変化すると、波の形も変化するんだ。
テストにもよく出るところだから、しっかりと勉強しておこう!

①音の大きさと波の形の変化

まず、音の大きさが変化したときの波の形の違いを説明するね。

音の大きさが変化すると、「振幅」が変化する!んだよ。

 

振幅?
うん「振幅(しんぷく)」とは最も大きく動する
のことだよ!
オシロスコープの振幅はこれ
「縦(たて)の幅」と考えても分かりやすいね!

① 大きい音は振幅が大きくなる

② 小さい音は振幅が小さくなる

んだよ。図で比べてみよう!

大きい音は振幅が大きい 小さい音は振幅が小さい

振幅(縦の幅)が違うね!
うん。くり返すけど、

① 大きい音は振幅が大きくなる

② 小さい音は振幅が小さくなる

んだね!

ちなみに、波の数はどちらも同じ数だね!

大きい音の波の数 小さい音の波の数

大きい音と小さい音では

振幅(たての幅)が異なる

波の数(横の幅)は同じ

ということも覚えておこう☆


②音の高さと波の形の変化

次に、音の高さが変化したときの波の形の違いを説明するね。

簡単に言うと、音の高さが変化すると、波の数が変化するんだ!

そして、波の数が多いと音は高く、少ないと音は低いんだ!

高い音の波の数 低い音の波の数

 

波の数が多いと高い音。少ないと低い音。
と覚えておけばいいんだね!
うん。基本はそれでOK。
だけどもう少し詳しく説明するね!

 


詳しく言うと、

音の高さが変化すると「振動数」が変化する

と言うことができるんだ。

 

振動数?
うん「振動数」とは1秒間に振動する回数
のことだよ!
下の図は、6回振動しているよね。
(1往復で振動数「1」だから注意してね)

大きい音の波の数②

この図が、0.01秒間だとすると、

0.01秒 で 6回振動
0.1秒 で 60回振動
1秒 で 600回振動

「振動数」とは1秒間に振動する回数

だから、

大きい音の波の数③

振動数は600となるね!


そして、振動数の単位は「Hz(ヘルツ)」を使うんだ。

だから振動数は600Hzだね!

 

単位は数字の後につけるもののことだね!

この振動数が多いほど、高い音。ということができるんだね!

① 高い音は振動数が多くなる

② 低い音は振動数が少なくなる

 


でも始めに説明したように、

波の数が多ければ高い音で、少なければ低い音。

と考えてOKだから、あまり難しく考えないでね!

 


③まとめ

音の大きさは

① 大きい音は振幅が大きくなる

② 小さい音は振幅が小さくなる

つまり縦の幅で見ればいいんだね!


音の高さは

① 高い音は振動数が多くなる

② 低い音は振動数が少なくなる

波の数で見ればいいんだね!


最後に問題を解いて終わりにしよう。

オシロスコープの波形

問1 アと同じ高さの音を選べ

問2 ウと同じ大きさの音を選べ

解答
問1 イ(アと同じ波の数のもの)
問2 イ・エ(ウと同じ振幅のもの)

だね。


このページはこれでおしまい!

それでは理科の授業も勉強も、楽しんでねー!

 

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