まるわかり!基礎物理 改訂3版**南山堂/鷹野 誠/978-4-525-05433-5/9784525054335**
発行 2025年3月
判型:AB判 143頁
ISBN 978-4-525-05433-5
【監 修】
鷹野 誠(久留米大学 名誉教授)
【著】
桑子 研(千葉大学教育学部附属中学校 理科教諭)
豊富なイラストとやさしい文章で必要な基礎力を身につける!
本書は医療従事者を目指す学生のための新しい教養書籍です.高校教科書の作成に携わっている高校教諭と「わかりやすい」と評判の大学教授が共同執筆しています.高校物理から重要な知識を厳選し,楽しいイラストと豊富な例によりやさしく解説.また,物理は医療と無縁に思われがちですが,医療機器や生体の特性を理解するのに重要です.改訂3版では遠心分離などの基礎知識となる回転運動を大幅加筆.高校履修範囲にイマイチ自信のない方は確認問題を解いて,ぜひマスターして下さい!
【目 次】
第1章 物理を理解するための道具とルール
1 物理で使う数字・文字のルール
物理量には単位が必要
大きい数,小さい数の表し方
累乗の計算
測定値は正確な数字が大切
2 物理で使う数学
分数の計算
サイン・コサインの復習
章末問題
第2章 力学のキホン─物体の運動を数式で表す─
1 速度が変わらない運動
速さと速度の違い
等速直線運動
縦軸と横軸で表されるさまざまなグラフ
平均の速さと瞬間の速さ
速度の足し算はベクトルで
2 途中で速度が変わる運動
等加速度直線運動とは
等加速度直線運動の公式
3 物体の落下
そっと手を離す自由落下
上向きに投げる鉛直投げ上げ
斜めに投げる斜方投射
床でバウンドする物体の運動
章末問題
第3章 物体の運動と力の関係─運動方程式と力のつり合いを理解する─
1 力の表し方と力の式の使い方
矢印を使って力を表そう
運動方程式と力のつり合い
作用・反作用の法則
2 身のまわりにある力とその名前
力の種類
力を見つけるためのコツ
斜面上での物体の運動(応用)
章末問題
第4章 圧力のはたらきと物を回転させる力─身近な力を数式で表す─
1 身のまわりの圧力とその影響
圧力ってどんな力?
からだが感じる気圧と水圧
水のなかで軽くなるのはなぜ?
圧力のいろいろな単位
2 物を回転させる力とつり合いの状態
力のモーメントは回転力
偶力とは
力のモーメントのつり合い
大きさのある物体にはたらく力の合成
重心とその見つけ方
章末問題
第5章 エネルギーとその保存法則
1 力の効果を動かした距離で測定しよう
物理の「仕事」
仕事に王道は無い「仕事の原理」
仕事の速さを示す「仕事率」
2 いろいろなエネルギー
エネルギーは仕事をする能力
運動する物体のもつエネルギー
高い所にある物体のもつエネルギー
弾性力 ─ばねのもつ位置エネルギー
3 エネルギーの保存とその利用
力学的エネルギーの保存
いろいろなエネルギーの保存
章末問題
第6章 運動量と視点の違いにより感じる力
1 運動量 ─力の効果のもう一つの見方
運動量と力積のポイントは時間
全体の運動量は変化しない
運動量の保存と力学的エネルギーの保存
2 相対速度と慣性力で世界を見直してみよう
相対速度とは
静止した視点は存在するのか
慣性力 ―加速したときに感じる見かけ上の力
3 円運動と遠心力
円運動に必要な力
円運動とさまざまな物理量
円運動と遠心力
章末問題
第7章 気体分子の運動と熱エネルギー
1 熱の基本的な性質
原子や分子の小さな運動
温度と熱の違いとは
熱容量と比熱
熱量保存の法則 ─与えた熱と受け取った熱の量は一致する
熱膨張
2 気体が周囲におよぼす力
気体の法則 ―気体は膨らむ
気体のようすを数式で表す
気体の内部エネルギー
熱エネルギーの力! ―熱力学第一法則
熱力学第一法則の別の書き方
一方通行! ―熱力学第二法則
章末問題
第8章 波の性質とその表し方
1 波の表し方と2種類の波
波を作っている物の動きを見よう
波を表す2つのグラフと波の式
媒質の状態を位相で確認
縦波と横波
2 波ならではの現象
さまざまな波の性質
定常波 ─その場でゆらゆらする波
波の干渉
章末問題
第9章 波で理解する音と光の現象
1 音の性質と音程の変化
音波の媒質
音波の伝わる速さ
音波の高低と大きさ
「うなり」は波の重ね合わせ
救急車の音程とドップラー効果
2 波としての光の性質
光の色と波長の関係
光の干渉
屈折率とは「縮み率」
光の反射
光の屈折
屈折しない全反射
3 光の屈折とレンズの利用
2種類のレンズ
人間の目と凸レンズの実像
虫めがねと凸レンズの虚像
望遠鏡と凹レンズの虚像
光の散乱
章末問題
第10章 静電気の力とその表し方
1 電気の力の表し方
静電気力 ―止まっている電気の力
電気の総量は変化しない
静電気力の公式
静電気力と電気空間の考え方
2 電荷が受ける力とそのエネルギー
電場と電位は+1Cが基準
電位は「高さ」に相当する
電場は電位の傾きのこと
章末問題
第11章 オームの法則から理解する電気回路
1 電流と電子の流れ
電気を通す物質と自由電子
電流の流れと電子の流れ
電流の考え方
電流の大きさとその単位
2 オームの法則でわかる電気回路と電気代
オームの法則
電位による電流のイメージ
抵抗で使うエネルギーのイメージ
直列接続と並列接続
電気料金と電力の関係
3 電気回路の2つの素子「アース」と「コンデンサー」
アースとは
コンデンサーとは
章末問題
第12章 電流と磁場の関係
1 電流が作り出す磁場
磁石のまわりの磁場
電流が作る磁場
2 電流は外部磁場から影響を受ける
直線電流が磁場から受ける力
右手で覚える磁場から受ける力の方向
動いた電子が磁場から受ける力
ローレンツ力とモーターの仕組み
章末問題
第13章 家庭のコンセントに流れる交流電源の作り方とその利用
1 磁石と電流
磁場・磁力線・磁束密度の関係
電磁誘導 ─コイルと磁石で電気を作る
金属板に生じる誘導電流
導線と電磁誘導
2 交流の作り方とその利用
発電と交流電源
発電所の仕組み
実効値 ―交流電力に用いられる値
電流の変化を嫌うコイルの性質と自己誘導
相互誘導で電圧を操作
通信で使われる電磁波と交流の関係
章末問題
第14章 原子の構造と半導体・放射線
1 原子の構造とその表し方
2 身のまわりにある半導体
半導体ってどんなもの?
n型半導体と電子
p型半導体と正孔
半導体の利用
3 放射線の基本的な性質
放射線の発生
放射線のさまざまな単位
放射性崩壊と半減期
核分裂と連鎖反応
章末問題
[ STEP UP ]
国際単位
指数関数と対数関数
重力の原因「万有引力」
円運動の向心加速度の大きさを導いてみよう
圧力鍋のお話
潜熱と注射や台風
気体定数
サーモグラフィーと仕事と熱と温度
静電気と放電
複雑な回路に便利なキルヒホッフの法則
磁気力の公式
非接触型ICカードの仕組み
[ 実験してみよう! ]
大気圧の大きさを感じてみよう!
自由落下における力学的エネルギー
ビールの泡の崩壊と半減期
[ 応用編 ワンポイント物理講座 ]
赤血球とフェムト
TDM(治療薬物モニタリング)
トレンドグラフと散布図
パスカル
ボディメカニクス
遠心分離
酸素ボンベ
ハイアルチ
滅菌装置「オートクレーブ」の原理
デシベルって何?
超音波診断で使われる「カラードップラー法」
病室の照度は何ルクス?
パルスオキシメーター
人体の電気ショック
細胞膜の電気的な性質とオームの法則
電子1モルの電気量
アイントホーフェン博士の心電計とフレミングの法則
物理療法
章末問題 解答