小学理科小学3年生物理
光のせいしつ|光はまっすぐ進む・鏡ではね返す・集めると明るい【小3理科】
小3理科の「光のせいしつ」を図解でやさしく。日光はまっすぐ進む(直進)、鏡で光をはね返す(反射)、鏡を何枚も使うと明るくあたたかくなる、虫めがねで光を集めると一点が明るく熱くなることを、矢印つきの図と実験例でわかります。中学の「光の反射と屈折」へつながります。
◎このページのゴール
「日光はまっすぐ進むこと」「鏡で光をはね返せること」「鏡を何枚も重ねたり虫めがねで集めると明るく・あたたかくなること」を理解し、光の進む向きを図で考えられるようになる。
晴れた日、鏡で光をピカッとはね返して遊んだことはありませんか? じつは光には、おもしろいきまりがあります。「まっすぐ進む」「鏡ではね返せる」「集めると明るく・あたたかくなる」。この3つを図で見ると、光の遊びも実験もスッとわかります。
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日光はまっすぐ進む(直進)
太陽からの日光は、何もじゃまがなければまっすぐ進みます。これを光の直進といいます。木のすき間からさしこむ光や、まどから入る光が、まっすぐな線に見えるのはこのためです。
光は、まがったり、ぐるっと回ったりはしません。だから、かげも光がまっすぐ進んだ先にできます。**「光=まっすぐな線」**とイメージすると、つぎの鏡の話もわかりやすくなります。
✓理解チェック①
鏡で光をはね返す(反射)
まっすぐ進む光も、鏡にあたると向きを変えてはね返ります。これを光の反射といいます。だいじなのは、鏡の向きを変えると、はね返った光のとぶ先も変わること。鏡をかたむければ、光を上にも横にも自由にとばせます。
鏡にあたるまでは、光はまっすぐ。鏡で向きを変えて、またまっすぐ進みます。鏡を少し動かすだけで、はね返った光は大きく動きます。だから鏡で光を「ねらった場所」に当てられるのです。
鏡を持つ手を少しゆらすだけで、光がぴょんと大きくとぶのはなんで?
光ははね返ったあともまっすぐ遠くまで進むからだよ。出発のところで向きがちょっと変わるだけでも、遠くに着くころには大きくずれる。だから鏡をほんの少しかたむけただけで、光のあたる場所は大きく動くんだ。この「鏡ではね返る」しくみを、中学では光の反射と屈折でくわしく学ぶよ。
✓理解チェック②
鏡を何枚も重ねると、明るく・あたたかくなる
1枚の鏡ではね返した光を、かべの同じ場所に当ててみます。そこにもう1枚、もう1枚と鏡をふやして、光を重ねていくと、その場所はどうなるでしょう。
鏡が1枚のときより、2枚・3枚と光を重ねた場所のほうが、明るくなります。そして、明るくなった場所はあたたかくもなります。光には、もののあたたかさになる力もあるのです。鏡をふやすほど、その場所は明るく・あたたかくなっていきます。
✓理解チェック③
虫めがねで光を集めると、一点が明るく熱い
鏡のかわりに虫めがね(凸レンズ)を使うと、もっと強く光を集められます。虫めがねを日光にかざすと、紙の上にとても明るく、小さな点ができます。この点は、さわれないほど熱くなります。
虫めがねは、広く当たっていた日光を1つの点に集めます。光がぎゅっと集まるので、その点はとても明るく、熱くなるのです。点を小さくはっきりさせるほど、強く明るく・熱くなります。黒い紙ならこげることもあるので、紙以外に向けたり、目に光を集めたりしてはぜったいにいけません。
✓理解チェック④
よくある間違い
✕よくある間違い
光は鏡やまわりにあわせてまがって進む/鏡を動かしても光のとぶ先は変わらない/光を集めても明るさは変わらない
光はまっすぐ進む。鏡では向きを変えてはね返る(鏡の向きでとぶ先が変わる)。集めて重ねるほど明るく・あたたかい
光は、つねにまっすぐ。鏡の所で「向きが変わる」だけです。そして、鏡を重ねたり虫めがねで集めたりして光がたくさん集まる場所ほど、明るく・あたたかくなります。
やってみよう(練習問題)
✏️ やってみよう①(基本:光はどう進む)
つぎの文が正しければ◯、まちがっていれば×をつけましょう。
- 「日光は、何もなければまっすぐ進む」
- 「日光は、とちゅうでひとりでにまがって進む」
- 「鏡にあてた光は、向きを変えてはね返る」
答えと解説を見る
- ◯…光はまっすぐ進む(直進)。
- ×…じゃまがなければ、光はまがらずまっすぐ進む。
- ◯…鏡にあたると、光は向きを変えてはね返る(反射)。
「光はまっすぐ」「鏡で向きが変わる」が基本です。
✏️ やってみよう②(標準:鏡と明るさ)
晴れた日、鏡で日光をはね返して、日かげのかべの同じ場所に当てます。
- 鏡の向きを少しかたむけると、光のあたる場所はどうなる?
- 鏡を1枚から3枚にふやして、同じ場所に光を重ねると、その場所はどうなる?
答えと解説を見る
- 光のあたる場所が変わる(動く)。鏡の向きで、はね返る光の向きが変わるから。
- より明るく、あたたかくなる。光を重ねるほど、その場所は明るく・あたたかくなる。
鏡は「向きでねらう」、重ねると「明るく・あたたかい」がポイントです。
✏️ やってみよう③(応用:集めると強くなる)
光を集める実験について考えます。
- 虫めがねで日光を集めると、紙の上の小さな点が明るく、( )なる。あてはまる言葉は?
- 鏡3枚で1か所に光を集めるのと、鏡1枚だけのとき。あたたかいのはどちら?
- 虫めがねで光を集めるとき、ぜったいにしてはいけないことを1つ書きましょう。
答えと解説を見る
- 熱く(あつく)。光が一点に集まるので、明るく・熱くなる。
- 鏡3枚のほう。光を重ねるほど明るく・あたたかい。
- 目に光を集めない(虫めがねで太陽を見ない/人やもえやすいものに向けない)。とても熱くなって危ないからです。
「集める・重ねるほど強くなる」が大事。だからこそ、使い方には注意が必要です。
家おうちの方へ
「光のせいしつ」のつまずきは、おもに3つです。1つめは**「光はまっすぐ進む」という感覚**。木もれ日やまどからの光の線を一緒に指でなぞると、まっすぐさが実感できます。2つめは**「鏡で向きが変わる」。晴れた日に手鏡で日光を日かげのかべに当て、鏡をそっとかたむけて光が動くのを見せると一発で納得します。3つめは「集めると明るく・あたたかい」。鏡を数枚で同じ場所に当てて手をかざし、あたたかさのちがいを比べてみてください。なお虫めがねで太陽を見ない・目に光を集めない・もえやすいものに向けない**ことだけは、必ず約束してから実験してください。ここでの体験が、中学の光の反射と屈折の土台になります。
光は「まっすぐ進む」「鏡ではね返る(向きが変わる)」「集めると明るく・あたたかい」——この3つが芯です。図でイメージできれば、鏡遊びも虫めがねの実験も、しくみがちゃんとわかります。
📌 1分まとめ(声に出して読もう)
- 日光(光)は、何もなければ まっすぐ進む(直進)。
- 鏡で光をはね返せる(反射)。鏡の向きを変えると、光の進む先も変わる。
- 鏡を 何枚も使って光を重ねると、その場所は明るく・あたたかくなる。
- 虫めがね(凸レンズ)で光を集めると、一点が とても明るく・熱くなる。
- 「光を集めると明るく・あたたかい」は、中学の 光の反射と屈折へとつながる。
よくある質問
光のせいしつには、どんなきまりがありますか?
光のきまりは「まっすぐ進む(直進)」「鏡で向きを変えてはね返る(反射)」「集めて重ねるほど明るく・あたたかくなる」の3つです。日光は何もじゃまがなければまっすぐ進み、鏡に当たると向きを変えて、またまっすぐ進みます。木のすき間からさしこむ光がまっすぐな線に見えるのは、直進のせいしつのためです。
なぜ鏡を少しかたむけただけで、光の当たる場所は大きく動くのですか?
光ははね返ったあともまっすぐ遠くまで進むからです。出発のところで向きが少し変わるだけでも、遠くに着くころには大きくずれます。だから鏡の向きを変えることで、はね返した光をねらった場所に当てられます。
虫めがねで日光を集めると、なぜ紙がこげるほど熱くなるのですか?
虫めがね(凸レンズ)が、広く当たっていた日光を1つの小さな点に集めるからです。光がぎゅっと集まった点は、とても明るく、熱くなります。黒い紙ならこげることもあるので、目に光を集めたり、虫めがねで太陽を見たり、もえやすいものに向けたりしてはぜったいにいけません。
鏡を何枚も使って同じ場所に光を当てると、どうなりますか?
光を重ねるほど、その場所は明るく、あたたかくなります。鏡1枚のときより、2枚・3枚と光を重ねた場所のほうが明るく、あたたかさも増します。光には、もののあたたかさになる力もあるからです。