自分と家族の話

高校物理の偏差値を45から55に2週間で上げるコツ:橋元流解法の大原則と単位量の理解

マックス

中堅国立大(理系)出身のマックスです。

学生時代は塾の講師として、中学理科と高校数学・物理を教えていました。

そんな自分が経験した、高校物理の偏差値を45から55に2週間で上げるコツです。このタイトルはあくまで自分が経験したことから付けました。

かなり決めつけなところではあるので、許してください。

こんな人に読んでほしい
  • 高校物理の偏差値が50以下の人で、偏差値アップのきっかけを知りたい人
  • 物理現象が全般的にイメージできない人(特に電磁気学や波動の項目)
  • これから高校物理を学ぶ人

コツ1:橋元流解法の大原則を読む

自分はこの本に出会って偏差値アップのきっかけをつかみました。

それが「橋元流解法の大原則」です。

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この本の特徴は下記の点にあります。

橋元流解法シリーズのオススメポイント
  1. ページ数や問題数が少なく、短期間で重要な解法を学べるため、テストですぐに結果が出せる
  2. 数式の前にイメージを理解することによって「ちんぷんかんぷん」から脱出できる
  3. 説明文が秀逸で、読み物としても面白い
マックス

受験はとっくに昔に終わったのに、時々この本を読んでいます

本の前書きには以下のように書いてあります。

すべての法則をもれなく暗記するよりも、若干のもれはあっても、物理全体の枠組みをしっかりイメージしている方が、はるかに点数がとれる

本書は本当に重要な解法・問題に絞っているため、2週間あれば読み切れます。ただし、取り上げられている分野には漏れがあるため、この2冊だけで入試が乗り切れるかというと難しいと思います。

なので、この本を入り口として他の問題集をやっていくと確固たる得点源になります。受験生時代は東大受験向けの授業を一時期受けていましたが、全然戦えました。

マックス

塾講時代は塾長と交渉して、副読本として受講者全員に配布していました。

ちなみに、上のリンクにあるのは、いわゆる旧版で、少し前に大幅リニューアルしました。

新版も読んだのですが、自分としては旧版の方がオススメ

理由は、新版の方がページ数が多くなってしまい、メリットの一つ目が少し薄らいでしまっているところ。勉強が好きな人は別ですが、基本的に読まなければならない量が多くなるとやる気が低下してしまうかな・・・と。

新版もリンク貼っておきます。内容は旧版も新版も大きくは変わっていないように見えました。

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コツ2:単位量を知る

この「単位量」という考え方は、物理を勉強しているうちに「これは重要だ!」と発見したものです。

ただし、いざ調べると、一般的にいう「単位量」とはちょっと違うかもしれません。(単位量という言葉は今は小学校5年生で習うみたいですね)

例えば、以下の問いに答えられますか?

・質量m[kg]、電気量q[C](q>0)の電荷に電圧V[V]をかけたとき、電荷は加速する。このときの速度v[m/s]を求めよ

電磁気と力学が合わさったような感じで、各物理量の本質を知らないと訳が分からなくなるかと思います。

マックス

ご安心ください、その訳のわからなさを払拭させます。

例えば、「速さ」とは何か?、と聞かれて何て答えますでしょうか。

だれぱん

うーーんと、1秒あたりに進む距離のことじゃないでしょうか。

合っています。正確には「単位時間あたりの物体の移動距離」になりますが、要するに、

速さは移動距離のこと

なんです。距離のことなんですよ。

マックス

では、電圧とは何でしょうか?

みぃたん

・・・(私、文系だったので)

電圧の単位は[V:ボルト]が一般的なので分かりにくいのですが、実は電荷量1[C]あたりのエネルギー[J]なんです。(単位をJ/Cとしてもよい)電圧ってエネルギー量のことなんですよ。

このように、「1○○あたりの量」として定義される量のことを単位量と呼びます。高校物理で登場する分かりにくい単位量は以下の通りです。

高校物理で出てくる単位量
  • 電圧[V]:電荷量1[C]あたりのエネルギー[J]
  • 電流[A]:1[秒]あたりに流れる電荷量[C]
  • 電力[W]:1[秒]あたりのエネルギー[J]
  • 圧力[Pa]:1[平方メートル]あたりの力[N]
  • 加速度[m/s2]:1秒あたりの速度の変化[m/s]
  • 振動数[Hz]:1秒間に周期的に繰り返す回数[回]

ちなみに、エネルギー[J]とは1[N]の力で1[m]動かすのに必要な仕事量

問題に戻りましょう。

電圧は電荷量1[C]あたりのエネルギーなので、q[C]あれば全体のエネルギー量はqV[J]になります。

このエネルギーが電荷を動かす運動エネルギーに変わるため、運動エネルギーの式と等しくなるはずです。

つまり以下になります。

qV = 1/2 × m × v × v (2乗が書けない・・・)

v = √ ( 2qV/m) 【答え】

このように、V:ボルトやA:アンペアなど単位だけでは単位量が理解できないものについては、単位量を調べて頭の中に入れておくとスッキリします。

最後に:国公立を受ける人は入試前に教科書を読むこと!

あと、国公立の理系を受ける人は要チェック。

国公立の理系を受ける人は、入試前に教科書を一読しましょう!

これは、ある程度やるべきことを終わってからでいいです。

なぜならば、国公立の二次試験に教科書に載っていることがそのまま試験に出ることがあるからです。

有名なところでは、東大入試の下記のようなもの。

(1) 一般角θに対して、sinθ、cosθの定義を述べよ

(2) (1)の定義から、sin及びcosの加法定理を証明せよ

【1999年東大数学(文系/理系)】

これって、どの数学の教科書にもあるはずです。このように、「教科書そのままじゃん!」という問題がよく出題されるので、頭を整理する意味でも読んでおくといいと思います。

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他にも、

  • 「センター英語はまず長文から解け」(配点が高いので、ここを取り損ねると致命傷)
  • 「センター数学はいっそのことプログラミングをやった方が安定して点が取れる」(当時は・・・、今はなくなったのね)

など、いろいろ学んだことがあります。そのあたりはまた別の機会に。

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