【中学2年理科】感覚器官と運動器官

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中学2年理科。今日の学習テーマは感覚器官と運動器官です。生物は外界からさまざまな刺激を受けて活動しています。この刺激を受けとる感覚器官とその感覚を元に体を動かす運動器官について学習していきます。特に、目のつくりや耳のつくりは頻出です。

感覚器官とは

感覚器官とは、外部からの刺激を受けとる器官です。次のような感覚器官が外界のさまざまなな刺激を受けとっています。

感覚器官 刺激 感覚
視覚
聴覚
臭い 嗅覚
味覚
皮ふ 温度、圧力など 触覚

感覚器官で受け取った刺激は、脳などに伝えられ、その刺激をもとにして動物は行動するのです。

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目のつくり

その中でも、目のつくりは非常によく出題されます。応用的な問題になると、凸レンズの問題と絡めてくる問題も見受けられます。

まずはしっかりと目のつくりの名称やはたらきを押さえましょう。下の図は目の断面図になります。

目のつくり

  • レンズ(水晶体)
    光を屈折させ、網膜上に像をつくる。ふくらみを変えることでピントを調節している。
    近くを見るときレンズは厚くなり、遠くを見るときレンズは薄くなる。
  • 虹彩(こうさい)
    光が通る穴であるひとみの大きさを調節し、目に入る光の量を調節する。
  • ひとみ(瞳孔)
    光が目の中に入る穴。
    暗いときは光を取り入れるために大きくなり、明るいときは小さくなる。
  • 網膜(もうまく)
    光の刺激を受けとる感覚細胞がある。
  • 視神経
    網膜で受け取った刺激を脳に伝える感覚神経。

耳のつくり

耳も発展内容になると音の分野に絡めて出題されることがありますが、まずは基本をしっかりと押さえましょう。

耳は音の刺激を受けとる感覚器官です。音以外にも体の回転や体の傾きも感知しています。下の図の耳のつくりを覚えましょう。

耳のつくり

  • 鼓膜(こまく)
    空気の振動をとらえる。最初に振動するところ。
  • 耳小骨(じしょうこつ)
    鼓膜の振動をうずまき管に伝える小さな骨。耳小骨があることで振動が増幅される。
  • うずまき管
    音の刺激を受け取る感覚細胞がある。うずまき管内はリンパ液で満たされており、そのリンパ液が振動することで感覚細胞が刺激される。
  • 半規管(はんきかん)
    体の回転を感知する器官。リンパ液が入っており、リンパ液が動くことで体の回転を感知する。
  • 前庭(ぜんてい)
    体の傾きを感知する器官。

感覚器官の確認問題

  1. 外界からの刺激を受けとる器官を何というか。
  2. 目が受けとる刺激は何か。
  3. 温度や圧力などを受けとる感覚器官は何か。
  4. 目のつくりで、刺激を受けとる感覚細胞があるのはなんというつくりか。
  5. ひとみの大きさを変え、目に入る光の量を調節しているつくりは何か。
  6. 明るい部屋から暗い部屋に入ると、ひとみの大きさはどうなるか。
  7. 耳のつくりで最初に音の振動をとらえるつくりは何か。
  8. 音の刺激を受けとる感覚細胞があるつくりは何か。
  9. 感覚器官で受け取った刺激はどこに伝えられるか。

解答

  1. 感覚器官
  2. 皮ふ
  3. 網膜
  4. 虹彩
  5. 大きくなる
  6. 鼓膜
  7. うずまき管

運動器官

運動器官とは、体を動かすための器官になります。動物がからだを動かすためには筋肉が必要になります。骨と筋肉はつながっており、筋肉が収縮することで筋肉につながっている骨が動き、体を動かすことができるようになっています。

運動器官では、まずは骨と筋肉がどのようにつながっているのかを覚えましょう。

関節とけん

運動器官のポイント!関節骨と骨がつながっているところ。
けん骨と筋肉がつながっているところ。

運動器官

うでの曲げ伸ばし

うでを曲げたり伸ばしたりするときの筋肉の動きも良く問われます。関節で腕を曲げるためには、その関節をへだててついてる筋肉が伸びたりゆるんだりする動きが必要になります。

筋肉の動きポイント!うでを曲げるとき
上側の筋肉がちぢみ、下側の筋肉がゆるむ。
❷腕を伸ばすとき
上側の筋肉がゆるみ、下側の筋肉がちぢむ。

運動器官の確認問題

  1. 動物がからだを動かすためのつくりを何というか。
  2. 骨と骨がつながっているところを何というか。
  3. 骨と筋肉がつながっているところを何というか。
  4. うでを伸ばすとき、一方の筋肉が縮んだ場合、もう一方の筋肉はどうなっているか。
  5. 動物の身体で、体を動かすためには骨と何が必要か。

解答

  1. 運動器官
  2. 関節
  3. けん
  4. ゆるむ(のびる)
  5. 筋肉

【練習問題❶】感覚器官

問題外界からの刺激を受けとる器官を感覚器官という。下の図は、ヒトの2つの感覚器官を模式的に表したものである。これについて、次の各問いに答えなさい。

感覚器官

(1)図は目と耳のつくりを表したものであるが、目と耳は何を刺激として受け取っているか、それぞれ答えよ。

(2)目のつくりで、ひとみの大きさを調節し、目に入る光の量を調節している部分はA~Dのどこか、記号で答えなさい。また、そのつくりの名称も答えなさい。

(3)次の文は、目のはたらきについてまとめたものである。文中の{ }から、適するものを選び、記号で答えなさい。

 明るいところから暗い部屋に入ると、ひとみの大きさが{①ア:大きく イ:小さく}なる。また、遠くを見ている状態から、急に近くを見るとレンズの厚さは{②ア:厚く イ:薄く}なる。

(4)耳のつくりで、最初に空気の振動をとらえる部分はE~Gのどれか、記号で答えなさい。また、そのつくりの名称を答えなさい。

(5)耳のつくりで図中のEは耳小骨というつくりである。この耳小骨のはたらきを簡潔に答えなさい。

(6)目と耳のつくりで、刺激を受けとる感覚細胞があるつくりはどこか。A~Gの中からそれぞれ一つずつえらびなさい。

(7)目や耳などの感覚器官で受け取った刺激は、このあとどこに伝えられ意識されるか。

【解答・解説❶】感覚器官

(1)目: 耳:

感覚器官は、外界からの刺激を受けとる器官です。目は光の刺激を、耳は音の刺激を受けとっていま。その他にも、舌は味を、鼻はにおいを、皮膚は圧力や温度などを受けとります。

(2)記号: 名称:虹彩(こうさい)

目に入る光の量を調節するのは虹彩というつくりです。暗い部屋に入ると虹彩が広がり、ひとみが大きくなり目に入る光の量が増加します。逆に明るい場所に行くと虹彩がしぼられ、ひとみが小さくなり目に入る光の量が減少します。

(3)①: ②:

目のつくりで、レンズ(水晶体)は、光を屈折させ網膜上に像を結ぶつくりです。遠くのものは小さく見えるのでレンズはうすくなり、光をあまり屈折させないようにします。近くのものは大きく見えるのでレンズは厚くなり、光を大きく屈折させて網膜上に像を結びます。

(4)記号: 名称:鼓膜

音は空気を振動させながら伝わっていきます。この振動をとらえるつくりが鼓膜です。

(5)鼓膜で受け取った振動を増幅させてうずまき管に伝える。

鼓膜で受け取った振動は、耳小骨によって振動が増幅させられ、うずまき管内のリンパ液に伝わります。このリンパ液の振動で音が聞こえるのです。

(6)目: 耳:

刺激を受けとる細胞を感覚細胞といいます。目の場合、網膜上に感覚細胞があり、耳の場合、うずまき管内に感覚細胞があります。

(7)

感覚器官で受け取った刺激は、感覚神経によって中枢神経に伝えられます。そして脳に伝わると意識することができます。

【練習問題❷】運動器官

問題下の図は、ヒトのうでのつくりを示したものである。これについて、次の各問いに答えなさい。

運動器官1

(1)Aは、白い丈夫なすじで、骨と筋肉をつないでいる。この部分の名前を答えなさい。

(2)Bの部分は、骨と骨がつながっている部分で、この部分から腕を曲げることができる。この部分の名前を答えなさい。

(3)Bの部分で、筋肉と骨がつながっているが、筋肉と骨のつながりかたで正しいものは、次のア~エの中から一つ選び、記号で答えなさい。
運動器官2

(4)図の状態からうでを曲げるとき、筋肉Xと筋肉Yの状態は、それぞれどのようになるか。次のア~エから一つ選び、記号で答えなさい。
ア 筋肉Xは縮み、筋肉Yはゆるむ。
イ 筋肉Xは縮み、筋肉Yも縮む。
ウ 筋肉Xはゆるみ、筋肉Yは縮む。
エ 筋肉Xはゆるみ、筋肉Yもゆるむ。

【解答・解説❷】運動器官

(1)けん

骨と筋肉はつながっており、骨と筋肉がつながっている筋肉が少し硬くなった部分を「けん」といいます。

(2)関節

骨と骨がつながっている部分を関節といいます。うでや足は、この関節の部分から曲げることができるようになっています。

(3)

筋肉は、関節をへだてて次の骨につながっています。筋肉Xと筋肉Yで、関節を飛び越えて次の骨につながっているのはエになります。

(4)

うでを曲げるとき、筋肉Xは縮み、筋肉Yはゆるみ(のび)ます。また、うでを曲げた状態から伸ばすとき、筋肉Xはゆるみ(のび)、筋肉Yは縮みます。

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