大気圧を圧力差による現象から説明する
七つの架空の観察や測定で、大気圧、内外の圧力差と力の向きを読む14問と、観察と説明を結び付ける六つの記述課題です。
学年・内容の目安 中学校第2学年「理科」の大気圧を考える補助教材。授業の復習や教材の準備に使えます。公開教材の利用条件を確認し、年少の生徒には講師が紙の教材を用意します。
学習内容や既習事項に合わせて使う独自の練習です。文部科学省の認定教材や、教科書・入試の全範囲を網羅する教材ではありません。
中学校理科第2分野(4)ア(ア)㋐「気象要素」のうち、大気圧を空気の重さや押す向きと結び付ける補助教材です。
解説を読む
地球を取り巻く空気には重さがあり、地上付近の物体は空気からあらゆる向きに押されています。同じ面の両側から押す力を比べるときは、どちら側の圧力が大きいかを読みます。面積が等しければ、圧力が大きい側からの力が大きくなります。
必要な予備知識
力の向き、数の差、圧力と面積の関係を使います。1 hPaは100 Paです。
- 面の両側に、どの空気が接しているかを確かめる。
- 同じ面積なら、高い圧力の側から低い圧力の側へ押す力が残る。
- 内外の圧力が同じでも、空気は両側から面を押している。
- 力の向きの説明と、物体がどれだけ動くかの予想は分ける。
解き方の例
箱の外側の気圧が1000 hPaで、箱の内側が970 hPaなら、外側の方が30 hPa高くなります。同じ面積のふたでは、空気からは内向きの力が残ります。
よくある間違い
- 空気は上からだけ押すと考える。
- 圧力の低い側が物体を引っ張る力を出すと考える。
- 観察した変形の量だけで、内外の圧力をそれぞれ数値で決める。
観察と考え方を講師と確かめる
選択では圧力差、空気から残る力の向きと単位を確認します。記述ではどの観察とどの条件が説明を支えるかを講師と確かめます。
架空の装置を用いた読解課題です。装置を自作して圧力を変える手順や、変形の大きさを予測する練習ではありません。
読む文章・資料
外側の方が高い
薄い膜でふさいだ箱があります。膜の外側の気圧は1000 hPa、箱の中の気圧は960 hPaです。膜の同じ部分について、外と中の空気から受ける力を比べます。
ふたを横向きにしても
箱の外側の方が高い気圧に保たれています。右側を向いた柔らかいふたは箱の内側へへこみました。箱を回し、ふたを箱の底側にして、外の空気がふたの下に来るようにしました。圧力差を同じに保つと、ふたは箱の内側へへこみました。
内外を通じさせた後の記録
軽い膜でふさいだ箱で、最初は外が1000 hPa、箱の中が975 hPaです。箱の内外を通じさせ、両方の読みが1000 hPaで安定しました。外の気圧は前後で変わりません。
内側の方が高い
別の箱の壁に薄い膜があります。中の気圧は1020 hPa、外の気圧は990 hPaです。膜の表と裏の同じ面積に、内側と外側の空気が接しています。
圧力の差と面積を分ける
二つの平らなふたAとBで、どちらも外の気圧は中より2000 Pa高いです。Aの面積は0.010 m²、Bの面積は0.020 m²です。空気から受ける力だけを比べます。
同じ容器から空気を出した記録
実験用の硬い容器を、空気を入れた状態と一部の空気を出した状態で量りました。ふたなどの部品と外形は前後で同じで、外の空気の条件も同じです。測定のばらつきを超えて、後の方が0.8 g小さくなりました。
へこんだ記録と測っていない値
内外が同じ気圧のときに平らだったやわらかい膜が、箱の外から内へへこんだと記録しました。膜を押したものは両側の空気で、ほかのものは膜に触れていません。気圧計がないため、内外の気圧の値は記録していません。
練習する
選択問題では答えを一つ選び、数値問題では指定された単位で数だけを入力します。観察の根拠や途中の計算は、記述課題で講師と確認します。
入力した答えは、ページを再読み込みするか離れるまで、このページのメモリ上に保持されます。保存済みの下書き、アカウントの成績、自動の宿題提出は作成されません。
自分の答えと記述
確認問題・資料・講師と使う課題
資料：外側の方が高い
外と中の気圧の差はどれですか。
- 40 hPa
- 4 hPa
- 400 hPa
答えと解説
40 hPa
1000 hPaから960 hPaを引くと40 hPaです。
資料：外側の方が高い
両側の空気から受ける力を合わせると、膜をどちら向きに押しますか。
- 箱の外側へ押す。
- 力がつり合い、膜はどちら向きにも押されない。
- 箱の内側へ押す。
答えと解説
箱の内側へ押す。
外の圧力が高く、同じ面積では外側から内側へ押す力が大きくなります。
資料：ふたを横向きにしても
ふたを下向きにしたとき、外の空気がふたを押す向きはどちらですか。
- 下向き
- 上向き
- 右向き
答えと解説
上向き
下向きのふたの外側にある空気は、下から上へふたを押します。
資料：ふたを横向きにしても
二つの向きでの観察を説明できるのはどれですか。
- 外の空気は、右からも下からもふたを押す。
- ふたの向きによらず、外の空気は上から下へ押す。
- 箱を回すと、外の空気はふたの位置に集まる。
答えと解説
外の空気は、右からも下からもふたを押す。
ふたの向きを変えても、外側に接する空気がふたを内側に押します。
資料：内外を通じさせた後の記録
内外を通じさせた後、気圧の差はどうなりましたか。
- 25 hPaのまま残った。
- 0 hPaになった。
- 外側の方が1000 hPa高くなった。
答えと解説
0 hPaになった。
両方とも1000 hPaなので、その差は0 hPaです。
資料：内外を通じさせた後の記録
読みが安定した後、空気は膜をどのように押しますか。
- 空気から受ける合力は箱の外向きである。
- 両側の気圧が等しいので、空気は膜をどちらからも押さない。
- 両側から押し、空気から受ける力はつり合う。
答えと解説
両側から押し、空気から受ける力はつり合う。
圧力はどちら側にもあり、大きさが同じ力が反対向きに働きます。
資料：内側の方が高い
空気から受ける力を合わせた向きはどれですか。
- 箱の内側へ向く。
- 向きはなく、力はつり合う。
- 箱の外側へ向く。
答えと解説
箱の外側へ向く。
この箱では内側の気圧が高く、膜を外側へ押す力が大きくなります。
資料：内側の方が高い
内外の気圧の差をPaで表すとどれですか。
- 3000 Pa
- 30 Pa
- 300 Pa
答えと解説
3000 Pa
1020−990＝30 hPaで、30に100を掛けます。
資料：圧力の差と面積を分ける
両側の空気を合わせたとき、ふたAに残る力はどれですか。
- 外向きに20 N
- 内向きに20 N
- 内向きに200 N
答えと解説
内向きに20 N
圧力差2000 Paに0.010 m²を掛けると20 Nで、外側から内向きに残ります。
資料：圧力の差と面積を分ける
空気からふたに残る力の大きさを比べるとどうなりますか。
- BはAの半分。
- BとAは等しい。
- BはAの二倍。
答えと解説
BはAの二倍。
圧力差が同じで、Bの面積はAの二倍です。
資料：同じ容器から空気を出した記録
前後の記録で小さくなった量はどれですか。
- 容器の外側の体積
- 容器と中に残った空気を合わせた質量
- 外の空気が示す気圧
答えと解説
容器と中に残った空気を合わせた質量
gで記録した質量の変化です。容器の外形も周囲の条件もそろえています。
資料：同じ容器から空気を出した記録
この記録が支える説明はどれですか。
- 取り出した空気にも質量があった。
- ふたの部品が軽く変化した。
- 外の気圧が0.8 hPa低下した。
答えと解説
取り出した空気にも質量があった。
空気の一部を出したほかは容器と測定の条件が同じで、質量が小さくなりました。
資料：へこんだ記録と測っていない値
膜のへこみから、この場面の気圧の大小はどう考えられますか。
- 箱の中の方が高い。
- 箱の中と外は等しい。
- 箱の外の方が高い。
答えと解説
箱の外の方が高い。
同じ面の両側の空気だけが押して、膜は外から内へへこんでいます。
資料：へこんだ記録と測っていない値
この記録にない情報を補うために、何をするとよいですか。
- へこんだ方向から、圧力差を25 hPaと記録する。
- 内と外の気圧をそれぞれ測って、その差を求める。
- 箱の色を調べて、内と外の気圧を読み取る。
答えと解説
内と外の気圧をそれぞれ測って、その差を求める。
膜の向きから大小は説明できますが、数値の差を知るには圧力を測ります。
観察と考え方を講師と確かめる
資料：外側の方が高い
内と外の気圧の差を求め、その差が膜をどちら向きに押すか説明しましょう。
答えと解説
外の1000 hPaから中の960 hPaを引いて40 hPaです。外の気圧が高く、同じ面積では外側の空気から内向きに押す力が大きいので、内向きの力が残ります。
圧力の単位と、力が残る向きを分けて書きます。
- 外の1000 hPaから中の960 hPaを引き、気圧の差を40 hPaとする。
- 同じ面積では外側からの力が強いので、内向きの力が残ると示す。
資料：ふたを横向きにしても
ふたを下向きにしてもへこんだことから、大気圧の向きについて説明しましょう。
答えと解説
ふたが下向きのとき、箱の内側はふたより上にあります。ふたは内側へへこんだので、下にある外の空気も、ふたを上へ押しています。右向きのときと合わせ、空気が上からだけ押すわけではないと分かります。
観察した向きに沿って、空気が面を押すと考えます。
- ふたが下向きなら、箱の内側はふたより上だと示す。
- 内側へのへこみから、外の空気がふたを下から上へ押したと説明する。
資料：内外を通じさせた後の記録
膜を押す空気の力が、箱の内外を通じさせる前と後でどう変わるか説明しましょう。
答えと解説
前は外が1000 hPa、中が975 hPaで、外から内への力が大きいです。後は両側が1000 hPaで、空気は両側から膜を押しますが、力が等しく反対向きなのでつり合います。
差がゼロになっても、両側の気圧はゼロではありません。
- 変化前は外の気圧が高く、内向きの力が残ると示す。
- 変化後は両側の気圧が等しく、反対向きで等しい力がつり合うと示す。
資料：内側の方が高い
この箱で膜を押す力が外向きに残ることを、内と外の測定値を根拠に説明しましょう。
答えと解説
箱の中は1020 hPa、外は990 hPaなので、中が30 hPa高いです。同じ面積なら、中の空気から外へ押す力が大きく、外向きの力が残ります。
圧力の高い側の空気が膜を押します。
- 中の1020 hPaと外の990 hPaを比べ、中が30 hPa高いと示す。
- 同じ面積で中から外へ押す力が大きく、外向きの力が残ると説明する。
資料：圧力の差と面積を分ける
AとBに残る力をそれぞれ求め、力の差を面積に結び付けましょう。
答えと解説
Aでは2000×0.010＝20 N、Bでは2000×0.020＝40 Nです。圧力差は同じで、Bの面積が二倍なので、空気から残る力も二倍です。
ここでは圧力そのものではなく、同じ差が生む力を比べます。
- 圧力差2000 Paに各面積を掛け、Aを20 N、Bを40 Nと求める。
- 圧力差が同じでBの面積が二倍なので、力も二倍だと説明する。
資料：同じ容器から空気を出した記録
空気にも質量があるという説明を支える記録と、そろえた条件を書きましょう。
答えと解説
同じ容器で部品と外形、外の空気の条件をそろえました。中の空気を一部出した後に質量が0.8 g減ったので、出した空気にも質量があったと考えられます。
この観察は、空気の質量に関する証拠です。
- 同じ容器、部品、外形と周囲の条件をそろえたことを挙げる。
- 中の空気を出した後に0.8 g減ったことを、空気にも質量がある根拠にする。
ワークシート
学習内容と参考資料
日本の学習指導要領
中学校理科第2分野(4)ア(ア)㋐「気象要素」のうち、大気圧を空気の重さや押す向きと結び付ける補助教材です。 · 2026-11-08
学習内容と参考資料文部科学省 · 冊子92–93ページ。空気の重さと大気圧を関連付け、空気中の物体が各方向から圧力を受けることを観察から考える。
授業・宿題・次の記録につなげる
観察や測定の結果をもとに、生徒が何を根拠に考えたかを一緒に確かめましょう。印刷する場合は、生徒用には解答を付けず、講師用には解答と記述課題の評価の目安を付けます。年少の生徒には講師が紙の教材を用意します。生徒用のログインを使う場合は、利用条件と同意の手順を確認してください。
講師の方へ
教材にリンクを保存し、必要なときに生徒と共有できます。
この練習問題を保存ワークシート: 大気圧を圧力差による現象から説明する
MomentDesk · https://momentdesk.com/ja/practice/explain-atmospheric-pressure-phenomena-using-pressure-differences/
選択では圧力差、空気から残る力の向きと単位を確認します。記述ではどの観察とどの条件が説明を支えるかを講師と確かめます。
読む文章・資料
外側の方が高い
薄い膜でふさいだ箱があります。膜の外側の気圧は1000 hPa、箱の中の気圧は960 hPaです。膜の同じ部分について、外と中の空気から受ける力を比べます。
ふたを横向きにしても
箱の外側の方が高い気圧に保たれています。右側を向いた柔らかいふたは箱の内側へへこみました。箱を回し、ふたを箱の底側にして、外の空気がふたの下に来るようにしました。圧力差を同じに保つと、ふたは箱の内側へへこみました。
内外を通じさせた後の記録
軽い膜でふさいだ箱で、最初は外が1000 hPa、箱の中が975 hPaです。箱の内外を通じさせ、両方の読みが1000 hPaで安定しました。外の気圧は前後で変わりません。
内側の方が高い
別の箱の壁に薄い膜があります。中の気圧は1020 hPa、外の気圧は990 hPaです。膜の表と裏の同じ面積に、内側と外側の空気が接しています。
圧力の差と面積を分ける
二つの平らなふたAとBで、どちらも外の気圧は中より2000 Pa高いです。Aの面積は0.010 m²、Bの面積は0.020 m²です。空気から受ける力だけを比べます。
同じ容器から空気を出した記録
実験用の硬い容器を、空気を入れた状態と一部の空気を出した状態で量りました。ふたなどの部品と外形は前後で同じで、外の空気の条件も同じです。測定のばらつきを超えて、後の方が0.8 g小さくなりました。
へこんだ記録と測っていない値
内外が同じ気圧のときに平らだったやわらかい膜が、箱の外から内へへこんだと記録しました。膜を押したものは両側の空気で、ほかのものは膜に触れていません。気圧計がないため、内外の気圧の値は記録していません。
資料：外側の方が高い
外と中の気圧の差はどれですか。
- 40 hPa
- 4 hPa
- 400 hPa
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：外側の方が高い
両側の空気から受ける力を合わせると、膜をどちら向きに押しますか。
- 箱の外側へ押す。
- 力がつり合い、膜はどちら向きにも押されない。
- 箱の内側へ押す。
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：ふたを横向きにしても
ふたを下向きにしたとき、外の空気がふたを押す向きはどちらですか。
- 下向き
- 上向き
- 右向き
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：ふたを横向きにしても
二つの向きでの観察を説明できるのはどれですか。
- 外の空気は、右からも下からもふたを押す。
- ふたの向きによらず、外の空気は上から下へ押す。
- 箱を回すと、外の空気はふたの位置に集まる。
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：内外を通じさせた後の記録
内外を通じさせた後、気圧の差はどうなりましたか。
- 25 hPaのまま残った。
- 0 hPaになった。
- 外側の方が1000 hPa高くなった。
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：内外を通じさせた後の記録
読みが安定した後、空気は膜をどのように押しますか。
- 空気から受ける合力は箱の外向きである。
- 両側の気圧が等しいので、空気は膜をどちらからも押さない。
- 両側から押し、空気から受ける力はつり合う。
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：内側の方が高い
空気から受ける力を合わせた向きはどれですか。
- 箱の内側へ向く。
- 向きはなく、力はつり合う。
- 箱の外側へ向く。
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：内側の方が高い
内外の気圧の差をPaで表すとどれですか。
- 3000 Pa
- 30 Pa
- 300 Pa
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：圧力の差と面積を分ける
両側の空気を合わせたとき、ふたAに残る力はどれですか。
- 外向きに20 N
- 内向きに20 N
- 内向きに200 N
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：圧力の差と面積を分ける
空気からふたに残る力の大きさを比べるとどうなりますか。
- BはAの半分。
- BとAは等しい。
- BはAの二倍。
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：同じ容器から空気を出した記録
前後の記録で小さくなった量はどれですか。
- 容器の外側の体積
- 容器と中に残った空気を合わせた質量
- 外の空気が示す気圧
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：同じ容器から空気を出した記録
この記録が支える説明はどれですか。
- 取り出した空気にも質量があった。
- ふたの部品が軽く変化した。
- 外の気圧が0.8 hPa低下した。
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：へこんだ記録と測っていない値
膜のへこみから、この場面の気圧の大小はどう考えられますか。
- 箱の中の方が高い。
- 箱の中と外は等しい。
- 箱の外の方が高い。
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：へこんだ記録と測っていない値
この記録にない情報を補うために、何をするとよいですか。
- へこんだ方向から、圧力差を25 hPaと記録する。
- 内と外の気圧をそれぞれ測って、その差を求める。
- 箱の色を調べて、内と外の気圧を読み取る。
途中の計算・単位・理由・確認答え:
観察と考え方を講師と確かめる
ここからは講師と確認する記述問題です。自動採点の点数には含みません。
資料：外側の方が高い
内と外の気圧の差を求め、その差が膜をどちら向きに押すか説明しましょう。
資料：ふたを横向きにしても
ふたを下向きにしてもへこんだことから、大気圧の向きについて説明しましょう。
資料：内外を通じさせた後の記録
膜を押す空気の力が、箱の内外を通じさせる前と後でどう変わるか説明しましょう。
資料：内側の方が高い
この箱で膜を押す力が外向きに残ることを、内と外の測定値を根拠に説明しましょう。
資料：圧力の差と面積を分ける
AとBに残る力をそれぞれ求め、力の差を面積に結び付けましょう。
資料：同じ容器から空気を出した記録
空気にも質量があるという説明を支える記録と、そろえた条件を書きましょう。
解答: 大気圧を圧力差による現象から説明する
40 hPa
1000 hPaから960 hPaを引くと40 hPaです。
箱の内側へ押す。
外の圧力が高く、同じ面積では外側から内側へ押す力が大きくなります。
上向き
下向きのふたの外側にある空気は、下から上へふたを押します。
外の空気は、右からも下からもふたを押す。
ふたの向きを変えても、外側に接する空気がふたを内側に押します。
0 hPaになった。
両方とも1000 hPaなので、その差は0 hPaです。
両側から押し、空気から受ける力はつり合う。
圧力はどちら側にもあり、大きさが同じ力が反対向きに働きます。
箱の外側へ向く。
この箱では内側の気圧が高く、膜を外側へ押す力が大きくなります。
3000 Pa
1020−990＝30 hPaで、30に100を掛けます。
内向きに20 N
圧力差2000 Paに0.010 m²を掛けると20 Nで、外側から内向きに残ります。
BはAの二倍。
圧力差が同じで、Bの面積はAの二倍です。
容器と中に残った空気を合わせた質量
gで記録した質量の変化です。容器の外形も周囲の条件もそろえています。
取り出した空気にも質量があった。
空気の一部を出したほかは容器と測定の条件が同じで、質量が小さくなりました。
箱の外の方が高い。
同じ面の両側の空気だけが押して、膜は外から内へへこんでいます。
内と外の気圧をそれぞれ測って、その差を求める。
膜の向きから大小は説明できますが、数値の差を知るには圧力を測ります。
記述問題の解答・確認の観点
資料：外側の方が高い
内と外の気圧の差を求め、その差が膜をどちら向きに押すか説明しましょう。
外の1000 hPaから中の960 hPaを引いて40 hPaです。外の気圧が高く、同じ面積では外側の空気から内向きに押す力が大きいので、内向きの力が残ります。
圧力の単位と、力が残る向きを分けて書きます。
- 外の1000 hPaから中の960 hPaを引き、気圧の差を40 hPaとする。
- 同じ面積では外側からの力が強いので、内向きの力が残ると示す。
資料：ふたを横向きにしても
ふたを下向きにしてもへこんだことから、大気圧の向きについて説明しましょう。
ふたが下向きのとき、箱の内側はふたより上にあります。ふたは内側へへこんだので、下にある外の空気も、ふたを上へ押しています。右向きのときと合わせ、空気が上からだけ押すわけではないと分かります。
観察した向きに沿って、空気が面を押すと考えます。
- ふたが下向きなら、箱の内側はふたより上だと示す。
- 内側へのへこみから、外の空気がふたを下から上へ押したと説明する。
資料：内外を通じさせた後の記録
膜を押す空気の力が、箱の内外を通じさせる前と後でどう変わるか説明しましょう。
前は外が1000 hPa、中が975 hPaで、外から内への力が大きいです。後は両側が1000 hPaで、空気は両側から膜を押しますが、力が等しく反対向きなのでつり合います。
差がゼロになっても、両側の気圧はゼロではありません。
- 変化前は外の気圧が高く、内向きの力が残ると示す。
- 変化後は両側の気圧が等しく、反対向きで等しい力がつり合うと示す。
資料：内側の方が高い
この箱で膜を押す力が外向きに残ることを、内と外の測定値を根拠に説明しましょう。
箱の中は1020 hPa、外は990 hPaなので、中が30 hPa高いです。同じ面積なら、中の空気から外へ押す力が大きく、外向きの力が残ります。
圧力の高い側の空気が膜を押します。
- 中の1020 hPaと外の990 hPaを比べ、中が30 hPa高いと示す。
- 同じ面積で中から外へ押す力が大きく、外向きの力が残ると説明する。
資料：圧力の差と面積を分ける
AとBに残る力をそれぞれ求め、力の差を面積に結び付けましょう。
Aでは2000×0.010＝20 N、Bでは2000×0.020＝40 Nです。圧力差は同じで、Bの面積が二倍なので、空気から残る力も二倍です。
ここでは圧力そのものではなく、同じ差が生む力を比べます。
- 圧力差2000 Paに各面積を掛け、Aを20 N、Bを40 Nと求める。
- 圧力差が同じでBの面積が二倍なので、力も二倍だと説明する。
資料：同じ容器から空気を出した記録
空気にも質量があるという説明を支える記録と、そろえた条件を書きましょう。
同じ容器で部品と外形、外の空気の条件をそろえました。中の空気を一部出した後に質量が0.8 g減ったので、出した空気にも質量があったと考えられます。
この観察は、空気の質量に関する証拠です。
- 同じ容器、部品、外形と周囲の条件をそろえたことを挙げる。
- 中の空気を出した後に0.8 g減ったことを、空気にも質量がある根拠にする。