中1 理科 ／ 物理 ／ s1-03

更新 2026-09-12

力とばね・圧力・水圧・浮力

この単元でできるようになること

• 力のはたらき（形を変える・動きを変える・支える）と、力の 3 要素（大きさ・向き・作用点）を矢印で表せる
• 質量 [g] と重さ [N] のちがい（100 g の物体にはたらく重力 = 1 N、月では重さが約 1/6 で質量は同じ）がわかる
• フックの法則（ばねののびは力に比例）で、のびや力を求められる
• 圧力 [Pa] = 力 [N] ÷ 面積 [m²] が計算できる（cm² → m² の換算を含む）
• 水圧が深さに比例すること、浮力 = 空気中の重さ − 水中の重さ が使える

入試での位置づけ

圧力の計算（面積の単位換算つき）とばねののびのグラフ読み取りが中 1 物理の定番です。浮力は中 3 の「水圧と浮力」とあわせて、ばねばかりの値の差として出ます。単位換算（1 m² = 10,000 cm²）でのミスが最多。

1. 力のはたらきと表し方

まずここだけ

力のはたらき：①物体の形を変える ②物体の動き（速さ・向き）を変える ③物体を支える（持ち上げる）

力の 3 要素：大きさ・向き・作用点。矢印の長さ＝大きさ、向き＝向き、根もと＝作用点。重力は物体の中心（重心）から下向きに 1 本で描く。

2 力のつり合い：大きさが等しく・向きが反対・同一直線上。

2. 質量と重さ

まずここだけ

100 g の物体にはたらく重力 = 1 N（1 kg → 10 N）。問題に「100 g あたり 1 N とする」と書いてあることが多い。

3. フックの法則

まずここだけ

ばねののびは、加えた力の大きさに比例する（フックの法則）。

20 g のおもり（0.2 N）で 3 cm のびるばねに 60 g（0.6 N）をつるす → 力が 3 倍なので 9 cm

手順：1 N あたりののび（または 1 cm あたりの力）を出してからかける。

グラフ：横軸「力」・縦軸「のび」の原点を通る直線。「ばねの長さ」のグラフは原点を通らない（もとの長さが切片）。「のび」と「長さ」を読み違えないこと。

2 本のばね（発展）：直列につなぐと各ばねに同じ力がかかりのびは足し算、並列だと力が半分ずつ。

4. 圧力

まずここだけ

圧力 [Pa] = 面を垂直に押す力 [N] ÷ 力がはたらく面積 [m²]（1 Pa = 1 N/m²）

• 1 m² = 10,000 cm²。cm² で与えられたら m² に直す（÷10,000）。
• 同じ力でも面積が小さいほど圧力は大きい（画びょう・スキー板）

質量 4 kg（40 N）の直方体を、底面 20 cm × 10 cm = 200 cm² = 0.02 m² の面で置く。圧力 = 40 ÷ 0.02 = 2,000 Pa 同じ物体を 10 cm × 5 cm = 50 cm² = 0.005 m² の面で置くと 40 ÷ 0.005 = 8,000 Pa（面積 1/4 → 圧力 4 倍）

hPa：1 hPa = 100 Pa。大気圧は約 1,013 hPa ≒ 約 100,000 Pa（1 m² あたり約 10 万 N）。 大気圧：あらゆる向きからはたらき、高いところほど小さい（空気の層が薄くなる）。

ここまでできれば十分

• 直方体の「どの面で置いても重さは同じ」なので、圧力は面積の逆比。
• 「台に置いた板の上に物体」は、力 = 板 + 物体の重さ、面積 = 板の底面。

5. 水圧と浮力

ここまでできれば十分

水圧：水の重さによる圧力。深いほど大きく、あらゆる向きからはたらく。同じ深さなら同じ大きさ。

浮力：水中の物体が受ける上向きの力。物体の上面より下面のほうが深いので、下から押す水圧が大きく、その差が浮力になる。

浮力 = 空気中での重さ − 水中での重さ（ばねばかりの値の差）

空気中で 3 N、水中で 2.2 N → 浮力 0.8 N

• 浮力は物体の水中にある部分の体積で決まり、深さには関係しない（全部沈んだあとは深くしても浮力は変わらない）
• 浮いている物体：浮力 = 重力（つり合い）
• 沈む物体：重力 > 浮力

発展（高校範囲の手前）：水 1 cm³ の重さは約 0.01 N なので、水中部分の体積 [cm³] × 0.01 ≒ 浮力 [N]（アルキメデスの原理）。中学では「体積が大きいほど浮力が大きい」で十分。

6. よくある間違い

• cm² のまま圧力を計算する（÷10,000 で m² に）
• 「ばねの長さ」と「ばねののび」を混同（グラフの切片に注意）
• 月での「質量」を 1/6 にする（質量は変わらない）
• 浮力が深さで変わると考える（水中部分の体積で決まる）
• 重力の矢印を物体の底から描く（中心から）

7. 自己チェック

1. 力の 3 要素：大きさ・向き・作用点
2. 100 g → 1 N。月では重さ 1/6、質量そのまま
3. のび ∝ 力（比例）
4. 圧力 = 力 ÷ 面積 [m²]。1 m² = 10,000 cm²
5. 浮力 = 空気中の重さ − 水中の重さ。深さに無関係

8. 小テストへ

→ 小テスト（s1-03）

関連する単元

• 前提：s1-01 光、s1-02 音（同じ中 1 物理）
• 次に進む：s1-04 密度（浮く・沈むの判断）
• ここで使う考え方が出てくる：s3-01 力の合成と運動、s3-02 仕事

参考資料

• 文部科学省『中学校学習指導要領（平成29年告示）解説 理科編』── 第 1 分野「(1) 身近な物理現象 ア(ウ) 力の働き」「(5) 運動とエネルギー ア(ア) 力のつり合いと合成・分解（水圧・浮力）」

受験のしらべ ／ https://juken-shirabe.pages.dev/koko/science/s1-03/ ／ 更新 2026-09-12