家庭教師の仙台ブログ

物理「電気回路」問題の解き方

 皆さん、お久しぶりです! 仙台市の『名門進学会』家庭教師で東北大学医学部医学科3年の 金子 茉央(かねこ まお)です。
  
 
        
1. 前書き
 今日は、大学入試物理の中の 電気回路 問題の解き方をお話しします。 この分野に苦手意識を持っている方には特に有益ですので、最後までご覧下さい。
  
2. 最後はオームの法則
 具体的に話していきます。 電気回路の問題を解くときの主役は3人います。 電流(I)電圧(V)抵抗(R)です。 基本的にこの3人のうち1人が欠けていて、最後はオームの法則から答えを出すことになります。 つまり、逆算すると求める答え以外の2人の主役の値は与えられている、もしくは何かしらの形で求められるはずです。
  
3. 偉大なるキルヒホッフ先生!
 では、どうやって主役を揃えていくのか? ここで、ドイツの物理学者キルヒホッフ先生の出番です。
  
  第一法則:電気回路の任意の分岐点について、そこに流れ込む電流の和はそこから出る電流の和に等しい。
  第二法則:電気回路の任意の一回りの閉じた経路について、電位の変化の和は0である。
  
 文章で書くと分かりづらいですが、すなわちこういうことです。当たり前だなと思えたら、電気回路は一気にシンプルに見えてきます。
  
キルヒホッフの法則

       
4. 共通テストの問題
 ここで、2021年の共通テストの例を見てみます。 大問2は、コンデンサーを使った問題でした。 コンデンサーの問題の法則は、以下の通りです。
  
  1. スイッチを入れた瞬間と電流が流れなくなった後が設問で問われる(その間の時間は電流の値が一定ではないので、微分が必要になり煩雑になるため)
  2. スイッチを入れた瞬間:コンデンサーを銅線に置き換えて考えられる
  3. 電流が流れなくなった後:コンデンサーの部分は無視する
  
コンデンサーの状態によって、回路の要素をシンプルに考えます。
コンデンサー回路の置換
     
 問1は上の法則2の状態ですから、以下の状態とみなして考えます。
法則2の回路
   
 今回の設問では、電流の値が問われています。 抵抗の値は与えられていますので、電圧について式を立てていきます。 キルヒホッフの第2法則より、抵抗1と2、抵抗3と4にかかる電圧はそれぞれ等しいです。
 オームの法則より、V=R Iですから、抵抗1と2、抵抗3と4を流れる電流の比が分かります。 加えて、キルヒホッフの第1法則より、それぞれの回路を流れる電流の合計は同じです。
  
キルヒホッフの法則より立式
     
 よって、回路AとBの関係性がわかり、最後に具体的な値を入れてオームの法則の式を解きます。
  
5. 最後に
 いかがだったでしょうか? もちろんこれだけで全部の問題が解けるわけではないですが、コンデンサーやコイルなど応用要素が入ってきても、結局はV=R Iの形に落とし込んでキルヒホッフの法則を使いながらゴリゴリ解いていきます。
       



受験勉強と部活:両立のカギ

 受験生の皆さん、こんにちは! 仙台市の『名門進学会』家庭教師で、東北大学医学部医学科3年の 金子 茉央(かねこ まお)です
  
 
      
1. 部活か塾かの選択
 突然ですが、皆さんは「部活」やっていますか? 部活に所属している方に質問です。 こんな風に思ったことはありませんか?「こんなことやっている場合じゃない、勉強しなきゃ。」 特に、高校では学年が上がるにつれ、授業の難易度が格段に上がっていきます。
  
 周りには、塾に通い始めて部活を休み始める子もいるのではないでしょうか? もちろん、課外活動を最小限にし、塾や学校の授業等、勉強に専念するのも1つの選択肢です。 ですが、今日は無事、部活動を引退まで続けることが出来た自分の経験について話させて頂きます。
  
私の体操部最後の演技
 
     
2. 焦りと追い討ち
 私は、中高6年間体操部に所属し、練習は週4回ありました。 ものすごく厳格な部活ではなかったのですが、文化部やほぼ幽霊部員の子達に比べるともちろん時間と体力は取られます。 でも何よりキツかったのは、「周りのみんなは勉強している」という精神的な焦りでした。
  
 追い討ちをかけるように模試の成績は徐々に低迷し、高2最後の模試では東北大学医学部の合格判定はE判定を取ったこともありました。 試験範囲の定まっている学校の定期テストと異なり、模試は今まで習ってきた範囲のどこから出されてもおかしくないですから、既習範囲の未定着が如実に表れてしまった結果でした。
  
3. 両立のためのカギ
 でも、今、私は、東北大学医学部医学科にいます。 自分の体験を成功と呼ぶことはおこがましいですが、とにかくも部活を引退まで続けた上で第一志望校に合格することが出来ました。 その中で、私が両立のカギであったと思うことをいくつかお伝えしたいと思います。
  
東北大学合格発表の日に
 
       
  A. 忘れる前の復習
 1つ目は、その日の授業の復習を欠かさないことです。 「エビングハウスの忘却曲線」をご存知でしょうか? 記憶の定着の度合いを示したグラフで、それを元に考えると最も効率的な復習のタイミングを知ることができると言うものです。
  
エビングハウスの忘却曲線
  
(学術サイトから引用) 
  
 そのデータによると、復習は、あることを学んだ24時間以内に1回、1週間以内に1回、1ヶ月以内に1回復習をすると良いそうです。 1週間後、1ヶ月後まで管理することは出来ませんでしたが、少なくとも24時間以内の復習ならばその日のうちにやれば良いわけです。
  
 復習といっても本当に軽いもので、ノートをさらっと見返す程度です。 しかし、その程度の作業でも、やるとやらないとでテスト前の記憶定着度合いに大きな差がありました。
  
  B. 長期休みを活用
 2つ目は、長期休みを復習に大活用していたことです。 私の学校では、長期休みに数学と英語は大量に出されて嫌でも復習をせざるを得ませんでしたが、逆に理科や社会は特に宿題が出されることはなく、何もしなければせっかく頭に詰めた大量の知識が全て抜け落ちてしまいそうでした。
  
 そこで、学校で買った問題集を最初から網羅的に解いていくということをしていました。 遊ぶことや部活にも忙しかったので、全科目完全に復習することは出来ませんでしたが、特に頑張ったのは化学です。 私は「セミナー化学基礎・化学」を用いました。
  
 定期的に復習をしていたことで、センター試験の化学を目前に理論化学や無機化学を忘れて焦ったりすることはなかったですし、新しい要素が増えていく授業でも余裕を持って聞くことが出来たように思います。
  
4. バリバリの運動部からの現役合格者も
 以上の2つが、私の考える部活と勉強両立のカギです。 高校生活は一度きりですし、実際に大学に行ってみると、中にはバリバリの運動部に所属していながらきっちり現役合格を決めてきている人はとても沢山います。 ですから、部活の継続について悩んでいる人が、1つの経験談として参考にして下さればと思います。
     



受験生の「心の安定」に:脳内物質「セロトニン」

 皆さん、こんにちは。 仙台市で東北大生家庭教師を派遣している「名門進学会」、社長の三沢 也寿志(みさわ やすし・早大大学院修了)です。
  
 
      
1. 心を安定させる脳内物質「セロトニン」
 受験生の皆さんは、間近に迫ってきた入試を前にして、日々精神的にも重圧を感じていることと思います。 そこで今日は、そういったストレスフルな生活をしている皆さんの心を安定させる脳内物質「セロトニン」と、その出し方をご紹介します。
  
   セロトニンとは?
 「セロトニン」は、人間の体の中でも特に脳内や腸に存在するホルモンです。 脳内でのセロトニンは、欲望のホルモン「ドーパミン」や興奮のホルモン「ノルアドレナリン」の暴走を抑える働きがあります。
  
セロトニン・化学構造式
 
      
   受験生には特に必要
 ですから、脳内にこのセロトニンが十分に分泌されていると、心が穏やかになり、ストレスを感じにくくなります。 日々受験のストレスを強く感じている皆さんには、セロトニンはこうした理由から特に必要な脳内物質です。
    
2. セロトニンの出し方
 次に、上記のように心の平静を保つために重要なホルモン「セロトニン」をたくさん出すための方法の中で、『簡単に出来て特に効果的なもの3点』をお教えします。
  
A. 日光を浴びる
    
 明るい日光を5分くらい(長過ぎるのは逆効果!)浴びると、脳内でセロトニンが分泌されます。 朝に日光を浴びると、その時に分泌されたセロトニンが夜に睡眠促進物質メラトニンに変わって、睡眠の質をも良くします。
  
B. 腹式深呼吸をする
    
 横隔膜を上下に動かして腹式で深呼吸を繰り返すと、セロトニンが分泌されます。 これをやり始めると、間もなく気持ちが良くなり、心が穏やかになってきます。
  
C. ウォーキングをする
    
 セロトニンは、リズム運動をすることでも分泌されます。 その中でも特にお薦めなのは、ウォーキングです。 腕を振りながら速足で20分くらい歩くととても気持ちが良くなり、その後の受験勉強も気持ち良くすいすいと進みます。
  
3. 上記の効果を実感中!
 僕も、上記「2.」の3つの方法でセロトニンを出しています。 そうすると、ストレスが緩和され心がスーッと穏やかになります。 中でも、体を動かすウォーキングを行うと、心が落ち着くのみならず頭の働きも良くなり、その後の仕事の生産性が大きく上がります。
  
   受験生も同じ効果を
 もちろん、日々強いストレスを受けている受験生の皆さんも、上記「2.」の3つの方法を行うことによって、僕と同じような効果が得られるはずです。 どうかお試し下さい。 日々の受験生活が楽になりますよ!
       



受験生の「運動不足」対策に「エアロバイク」!

 皆さん、こんにちは。 仙台市で東北大生家庭教師を派遣している「名門進学会」、社長の三沢 也寿志(みさわ やすし・早大大学院修了)です。
  
 
      
1. お家籠りの冬では?
 寒さが募るこの頃、インフルエンザにも注意を払わなくてはいけません。 こういった状況の中で、受験生の皆さんは、ほとんど室内に閉じこもって勉強をしているのではないかと思います。
    
2. 運動不足に「エアロバイク」
 家の中に閉じこもっていると運動不足になり、それが受験生の皆さんにとって深刻な悩みになっているのではないでしょうか? しかし、その悩みをすぐに解消出来るとても良いものがあります。 それが、これからご紹介する「エアロバイク」(別名フィットネスバイク)です。
 
   負荷を設定してペダルを漕ぐだけ
 ただ、エアロバイクと言ってもどういったものか思い浮かばない方もおられるのではないかと思いますので、まずは、僕が現在使っているものを写真にてご紹介します。 使用方法は、「コントロールパネルで適当な負荷を設定して十分な時間ペダルを漕ぐだけ」ととても簡単で、誰でも出来ます。
 
僕のエアロバイク
 
 
同・後ろから
 
 
同・コントロールパネル
 
 
   これがAmazonにて54,000円
 上記写真のエアロバイクは、Amazonにて54,000円で購入したものです。 重量のある完成品ですが、中国で大量生産したものなので、投入してある物量と得られる効果の割にはう~んと安いです。
 
 これが、それほど重くなくて、組み立て式のものでしたら、わずか2万円位で購入出来ます。 興味を持った方は、価格比較サイトの「価格ドットコム」などをご覧になって下さい。 きっと、気に入るものがあるはずです。
 
3. エアロバイクを漕ぐ効用は
 このエアロバイクをある程度の時間漕ぎ続けることは、十分な有酸素運動となります。 皆さんご存じのことと思いますが、有酸素運動には脂肪を燃焼させる効果があるので、肥満を解消する一助ともなります。
 
   頭の働きが良くなるので 
 また、ある程度の時間エアロバイクを漕ぎ続けると、気持ちと血の巡りが良くなり、頭がかなり具合よく働くようになります。 もちろん、受験勉強のストレスを和らげるのにも役立ちます。 僕も、エアロバイクを漕ぐことで『頭の働きが良くなって仕事の生産性が上がり、かつストレスが緩和される』ことを実感しています。
 
 受験生の皆さん、エアロバイクは上述のように決して値段が高いものではないので(ねだれば親に買ってもらえるような値段なので)、ぜひ購入して漕いで下さい。
      



宮城県高校入試「過去問演習」を徹底的に!

 皆さん、こんにちは。 仙台市で家庭教師を派遣している「名門進学会」、社長の三沢 也寿志(みさわ やすし・早大大学院修了)です。
 
 
   
1. 最も効率の良い勉強方法  
 今日は、受験に向けてこれからでも出来る「最も効率の良い勉強方法」をお教えします。 知れば合格可能性が大きく上がりますので、最後までご覧下さい。
 
2. 一番傾向が似ているのが「過去問」
 筆記試験ならどんなものでも、その年の本試験と一番傾向が似ているのが、その試験で今までに出題されてきた問題、いわゆる過去問です。 決して、本試験出題者とは別の組織が作成した「模試の問題」や「対策問題」ではありません。
 
   出題する組織が同じなのだから
 ですから、宮城県の高校入試の場合でも、来春の本試験と一番傾向が似ているのは、今までにこの試験で出題されてきた問題である「過去問」です。 出題する組織が同じなのだから、これは当然のことです。
 
 仙台市の受験生の皆さんも、この「過去問」が何年分かまとめられた「過去問集」を購入して何度も解いてみて下さい。 このブログの最後「4.」で、最も効果的な過去問演習の方法をお教えしますので、その通りにやってみて下さい。
 
3. 書店で「過去問集」を購入する
 宮城県内の高校入試問題過去問集は、県立高校も私立高校も今年の分が既に出版されていて、Amazonや仙台市内の大手書店で普通に購入出来ます。
 
当社にある「宮城県立高校入試過去問集」
    
税込み1,650円
     
   受験生は必ず購入を
 例えば宮城県立高校の過去問集は上のもので、値段も手頃なので、県立高校を受験される方は必ず購入しましょう。 また、宮城県内私立高校の過去問集は、1校当たり3,000円前後と値段が大分高くなりますが、自分が受験する高校の分は惜しまずに購入して下さい。
 
当社にある私立高校入試過去問集の例
 
     
4.「過去問演習」の方法
 最後に、上の方でお約束したように、これからの時期の『最も効果的な過去問演習の方法』をお教えします。
 
  A. すぐに2年前の問題を解く
 まず、「過去問集」を購入したら、すぐに2年前の問題を解いて下さい。 解いてみて、あまり出来なくとも構いません。 それでも、1回でも過去問を解いてみれば、今までの入試でどのような傾向の問題が出題されていたか把握できるはずです。
 
  B. 出題傾向に合わせた勉強を 
 そして、入試での出題傾向が分かれば、今後はそれに合わせて焦点を絞った効率的な勉強が出来ます。 今の時期に過去問を解いておく最大の目的は、このこと、つまり、出題傾向を知って今後的を絞った効率的な勉強をするためです。
 
  
            
 そして、出題傾向に合わせた勉強が進んだ年末に、残りの過去問を全部解いて下さい。 そして、その後は、過去問を解いて出来なかった問題を解けるように勉強を進めて下さい。
 
  C. 最後は「全ての過去問を5回」解く
 そのようにして勉強を進めて、入試2ヶ月前になったら、過去問集に載っている『全5年分の問題を5回ずつ』解いて下さい。 解いてみて、その時にまだ出来なかった問題は、入試までに解けるようにしておいて下さい。
 
  D. 高い確率で合格出来る
 上記の方法でしっかりと勉強出来れば、現時点で合格可能性が五分五分の受験生でも、高い確率で志望校に合格出来ます。 当社では、この勉強方法を取ってもらうことによって、最初は必ずしも成績が良い訳ではなかった生徒さんを数多く志望校に合格させてきました。
     



東北大医学科生:受験生のための「面接」対策

 皆さん、こんにちは! 仙台市の『名門進学会』家庭教師で、東北大学医学部医学科2年の 金子 茉央(かねこ まお)です
  
 
      
1. 4年生はCBT(評価試験)が
 東北大学医学部の今のイベントはと言うと、まもなく4年生のCBTがあります。 CBTとは、臨床実習が開始される前に全国の医学生が受けなくてはならない評価試験です。 演習用のCBT用アプリがあり、それをひたすら量をこなしていくそうなのですが、先輩方もとても大変そうです。
  
先輩の使っていたCBT対策問題集
   
          
2. 医学部「面接」対策   
 それからもう一つ、間もなくAO2期の二次試験が行われます。 ご存知の方もいらっしゃるでしょうが、AO2期は英語・数学・理科2科目の筆記を行う1次試験と、小論文・面接の2次試験に分けられます。
  
 東北大学医学部のAO2期入試は3年前から始まり、2年前私も情報が少ない中で面接試験の準備をしていました。 結局面接の点数はあまり良くありませんでしたが、今日はその反省も踏まえて、私の試みた医学部面接対策についてお話しします。
 
  A. まず募集要項を読む
 まず、大学の募集要項を読みました。 「大学側がどういう人材を求めているのか?」ということに対して自分をアピールしていかないと意味ないと思ったからです  例えば、東北大学の方針は「研究第一主義」「門戸開放」「実学尊重」です。
 
東北大学のアドミッションポリシー
 
          
 特にAO2期は研究者の育成のために設けられた枠であったので、勤勉で論理的な研究者をイメージし、志望動機書や小論文の中にそういった要素を入れるように努めました。
 
  B. 次に医療時事を調べる
 次に、医療時事を調べました。 本の題名は忘れてしまったのですが、医療時事についてまとまっている本を1冊買って学校への行き帰りの電車の中で読んでいました。
 
医療時事の本
 
         
 他にもニュースなどのチェックは欠かさず、最近の医療時事や、私の時は本庶佑教授がノーベル賞を取ったばかりの時だったので、PD-1抗体について調べたりなどをしていました。
 
 面接では自分の意見に根拠を求められることが多いですが、相手は医学部の教授たちです。 下手に自分の考えを述べてしまうと突っ込まれてタジタジになってしまいますが、事実を論拠とすれば説得力が生じます。
 
  C.「分かりません」とは言わない!
 最後に、「分かりません」と言わないことです。 私は面接中に予想外の質問をされて、慌てて「分かりません」と言ってしまいました。 その時に、面接官は微妙な顔をしたように思い出されます。
 何でもいいから言ってみることが大事です。 結果的に合格出できたから良いようなものの、もし落ちていたら大きな後悔になってしまったと思います。
 
東北大学合格時に川内にて
 
          
 以上が、私の行った面接対策です。 最後に伝えたいことは、面接対策に時間を割き過ぎないということです。 もちろん面接も大事ですが、筆記の方が点数の占める割合も高く、今は問題演習を重ねたい時期です。 平行して筆記試験の勉強も忘れないで下さい。
   



東北大医学科生:忘却曲線と暗記ルーティーン

 皆さん、こんにちは! 仙台市の『名門進学会』家庭教師で、東北大学医学部医学科2年の金子 茉央(かねこ まお)です。
 
 
    
1. いよいよ肉眼解剖学のテストが   
 いよいよ肉眼解剖学のテストが迫って参りました…! テスト日程は、実物試験が7/27で、筆記試験が7/31… もうすでに3週間を切っているのです!
 
   覚える量が多すぎる!
 私は、今までのテストでは、早くても2週間前からしか勉強を始めていませんでした。 しかし、今回は特別です。なんせ量が多い! 頭のてっぺんから足先まで、あらゆる骨・筋肉・神経を覚えていくのです。 覚えても覚えても、残りのレジュメ量を見て絶望します(笑)
 
解剖学テキスト・電子版
 
      
   受験生時代も暗記に苦労
 このように、医学科2年生ではとんでもない量の暗記地獄が待っているわけですが、よくよく考えてみると、暗記に苦労した記憶は初めてではありません。 日本史などの社会を始めとして、古文単語に英単語… 受験生時代も覚えることは沢山ありました。
 
 暗記よりもガリガリ計算している方が得意だった私にとって、期末試験のたびにやってくる暗記は試練以外の何物でもありませんでした…(笑)
 
受験生時代に使っていた英語の参考書
  
      
2. 自分なりの暗記ルーティーン
 さて、皆さんはどのように暗記をしていますか? 私は、「苦手な暗記をどうにかして克服したい」というわけで試行錯誤した結果、自分なりの暗記ルーティーンを編み出しました。
 
  A. とにかく体を動かす
 ん?何の話だっけ?となる感じのスローガンになってしまいましたが、私は体を動かしながら覚えるタイプの人間です(笑)
 
 受験時代には駿台の自習室に通うようになりずいぶん緩和されましたが、小中学生のころはノートを片手にベッドをゴロゴロ転がりながら大声で単語を繰り返したり、バランスボールで上下運動をしながらリズムに乗って口ずさんだり、壁倒立をして腕の限界が来るまでのタイムリミットの間にノート1ページ覚えようとしたり、私の中で暗記と汗は切り離せないものでした…(笑)
 
   自習室では手を動かしながら
 人目のある自習室では体を大っぴらに動かすことは出来ないので、唯一動かしていても不審ではない手を動かして、単語を繰り返し書き取りながら暗記をしていました。
 
最近の勉強での書き取り
  
      
  B. 復習のタイミングを図る
 私は一回ノートを見ただけで覚えてしまうことは出来なかったので、暗記をする時、最低ノートを3巡はしていました。 3巡目は、テスト前日に範囲全体を一気に網羅するのですが、ここでのポイントは1巡目と2巡目のタイミングです。
 
 1巡目と2巡目の間には、必ず夜を挟むのです。 「忘却曲線」に沿った復習のタイミングということを耳にしたことがあるかと思いますが、私はその効果をすごく実感しています。 
 
エビングハウスの忘却曲線
  
(この図は学術サイトから引用しています。)
 
 1巡目でどんなに頑張って覚えても、翌日には記憶は曖昧になっているものです。 そこで、2巡目が出来たかによってテスト直前の慌しさやその後の記憶の定着度が大分異なります。 逆に言うと、テスト直前の詰め込みが出来ないので、普段のテストでは暗記ものは大体1~2週間前に始めていました。
 
  C. インパクト付けする
 その単語にどれだけ思い入れがあるかは、記憶の定着度に如実に影響します。 語呂合わせ、単語の由来等々なんでも良いので、その単語を見たときに呼び起こされる情景があるように試行錯誤します。
 
 全ての単語でそう上手い語呂が見つかるわけではありませんが、その試行錯誤の記憶すらも暗記の助けにするのです。 そして、私のオススメは、友達と一緒に覚えることです。 自分では思いもかけない考え方が、飛び出します。
 
語呂合わせ
 
 
3. 最後に      
 上で述べた3点が私の暗記方法です。 皆さんとの共通点はあったでしょうか? 興味を持って頂けたら幸いですが、一番大事なことは自分に合った方法を見つけることです。 皆さんも、ぜひ自分に合った暗記方法を探してみて下さい!
 



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