【中三応援プログラム】＜基本問題＞刺激と受容・手つなぎ実験（2021年宮崎）

真 : 学習したa瞳の大きさの変化について,家で実際に確かめてみたら,本当に変化したよ。

優衣: 瞳の大きさの変化のように, b刺激に対して無意識に起こる,生まれつきもっている反応は反射といわれることを学習したね。

真 : 刺激に対する反応には,神経が関わっているよね。

優衣: ヒトの神経系は,脳や脊髄からなる（　　　　　）神経と,そこから枝分かれした末しょう神経で構成されていたね。

真 : 反射だけではなく,意識して起こる反応にも神経が関わっているはずだから,それに

ついて調べてみよう。

瞳の大きさの変化

1 下線部aに関して,明るいところから暗いところへ移動したときの変化を説明したものとし て,適切なものはどれか。次のア~エから1つ選び,記号で答えなさい。

ア　虹彩のはたらきにより,瞳の大きさが小さくなる。

イ　 虹彩のはたらきにより,瞳の大きさが大きくなる。

ウ　レンズのはたらきにより,瞳の大きさが小さくなる。

エ　 レンズのはたらきにより,瞳の大きさが大きくなる。

瞳の大きさの変化に関する問題である。

明るいところから暗いところに入ると、光をより多く目の中に入れなければならないので瞳は大きくなる。

　瞳の大きさを調節するのは虹彩である。

よってイが答えになる。

レンズは遠近の調節をするため、近いものを見るときには厚くなり、遠くのものを見るときには薄くなる。これは目にある毛様体、チン小帯という筋肉の働きによる

瞳孔が光によって大きさが変わることを瞳孔反射といい、中脳が行っている。

反射の例

2 下線部bの例として,適切なものはどれか。次のア~エから1つ選び,記号で答えなさい。

ア 友人に名前を呼ばれて、返事をした。

イ 飛んでくるボールを見て,バットを振った。

ウ 短距離走で笛の音を聞いて、走り出した。

エ 口の中に食物が入ると,自然にだ液が出た。

アイウは受け取って意識して脳で判断している

エは本能行動で無意識の反応である。

よってエ

神経の名前

3　空欄に入る適切な言葉を書きなさい。

神経には　脳、脊髄の中枢神経系　と　運動神経、感覚神経の末しょう神経にわかれる

手つなぎ実験

4 真さんたちは,意識して起こる反応について調べるために,次のような実験を行い,結果を 表にまとめた。下の(1),(2)の問いに答えなさい。

[実験]

1 図1のように,11人で背中合わせに手をつないで輪になった。

2 最初の人は,ストップウォッチをスタートさせると同時に, となりの人の手をにぎった。手をにぎられた人は,さらに となりの人の手をにぎり,これを手を見ないようにして次々に行った。

3最後の人は,最初の人からすぐにストップウォッチを受けとり,自分の手がにぎられたらストップウォッチを止めた。

4 計測した時間を,刺激や命令の信号が伝わる時間として記録した。

5 1~4を3回行い,平均値を求めた。

信号の経路

(1) 実験において,刺激を受けてから反応を起こすまで,信号はどのような経路で伝わるか。 信号が伝わる順になるように,図2のアーカから必要な記号をすべて選び,左から順に並べ なさい。

刺激は　感覚器官から　感覚神経　イを伝わり　脊髄に行き、中枢神経　ウ　を通り脳

脳で処理されて　エを通り脊髄　運動神経　カを通り運動器官に行く。

　イウエカ

伝わるは速さ

(2) 1人の人の右手から左手まで信号が伝わる経路の距離を1.5 m としたとき,右手から左手 まで信号が伝わる平均の速さは何 m/sになるか,表の平均値をもとに求めなさい。

この問題の解くポイントは反応実験に参加した人は何人であるかである。

最初の人物はストップウォッチを押すのと握るのが同時であるのでこの反応実験には参加していない。

手を初めて握られた2人目からストップウォッチを押す11人目の10人が反応実験に参加している。

反応時間の平均値が2.70秒であるから一人当たりの反応時間は

2.70÷10人＝0.270秒

一人の経路が1.5ｍとして速さは距離÷時間より

1.5÷0.270＝5.555555m/s

有効数字２桁より　5.6m/s

最後の速さを求める問題はこの手つなぎ実験では珍しい。たいていの場合、平均を求めて、反応時間の0.27ｓを求めるのが多い。

そして、この計算が割り切れないというのも入試問題にしては珍しい。

割り切れないのに小数点第二位を四捨五入して求めなさいという表現もない。

この実験では　結果の平均が　2.70ｓというように有効数字3桁であるが手の長さが1.5ｍと有効数字2桁になっているので有効数字が少ない2桁で最後求めている。

中学レベルでは有効数字を細かく理科ではやっていないのでこの問題は難しいかもしれない。

しかし、2021年度の学習指導要領から中学3年生の数学で有効数字を学習するのでこのタイプの問題が出題されるかもしれない。