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中学受験理科の磁石の性質—極と引き合う向きを観察の結果から整理する｜武蔵野個別指導塾

公開 2026.11.11更新 2026.11.11武蔵野個別指導塾の特徴中学受験の理科物理と化学

アルミと鉄を材質ごとに分け、磁石につくかを考えます。極を調べる問題では、向かい合う端と引き合う向きを照らして判断しましょう。

磁石の問題は、近づけた場所と動いた向きを整理すると解きやすくなります。引き合うときは違う極（きょく）同士、しりぞけ合うときは同じ極同士です。ただし、相手が磁石ではなく鉄の場合は、極の名前をそのまま当てはめることはできません。

よくあるのは、アルミも金属だから磁石につくと考える小4の場面です。金属という仲間の名前と、磁石につくかどうかは別の手がかりです。鉄は磁石に引きつけられますが、アルミニウムはふつうの磁石には引きつけられません。観察の表では、見た目が似ている物も材質を確かめて読みます。

問われ方には、物が磁石につくかを分類する型、動いた結果から見えない極を決める型、方位磁針（ほういじしん）の向きから近くの磁石の極を考える型があります。どの型でも、まず問題に書かれた条件を拾い、何と何が向き合っているかをはっきりさせます。ここで扱う観察は紙の上に示された結果です。

極と物の関係を分けて見る

棒磁石（ぼうじしゃく）には、鉄を特によく引きつける両端があります。この部分を極といい、片方がN極、もう片方がS極です。図1のように、2本の棒磁石では近い側の端を見て、同じ極か違う極かを判断します。遠い側の端どうしを比べても、向き合う部分の関係にはなりません。

図1ではN極とS極が向き合うので引き合います。2本を持つ手を入れ替えても、向き合う端の組合せが変わらなければ関係は変わりません。N極とN極、またはS極とS極なら、互いにしりぞけ合います。磁石は触れる前にも力を及ぼします。

鉄のくぎはN極にもS極にも引きつけられます。したがって、くぎが一方の端についたことだけで、その端がN極かS極かは決められません。一方、極のわかっている磁石と、もう1本の磁石の端がしりぞけ合えば、その2つは同じ極です。何を相手にした結果なのかが、判断の出発点です。

方位磁針は、自由に回る小さな磁石です。近くに磁石などの影響がない場所では、針のN極は北の方を、S極は南の方を指します。近くに棒磁石を置いた問題では針の向きが変わるため、北を指すはずだと決めつけず、示された針の向きと近くにある極の関係を読みます。方角と磁石の極は、同じNという文字でも別の情報です。

基本例題：見えない端を決める

次の観察結果が与えられています。棒磁石Aは左がS極、右がN極です。別の棒磁石Bは左端をア、右端をイとします。Aの右端とBの左端を向かい合わせると、2本はしりぞけ合いました。アとイの極を、それぞれN極かS極で答えましょう。2本はいずれも通常の棒磁石で、両端は違う極です。

図2のように、観察したのはAの右端とBの左端です。まず動きと向き合った端だけを表にします。

調べた端	観察した動き	決める手がかり
Aの右端とBの左端ア	しりぞけ合う	同じ極同士
Bの左端アと右端イ	1本の両端	違う極

1行ずつたどります。Aの右端は、条件からN極です。

しりぞけ合う2つの端は同じ極なので、アはN極です。

Bの両端は違う極なので、イはS極です。

答えは、アがN極、イがS極です。アを決めてから、同じ棒磁石の反対側へ進む順番にします。最初からイを見てAの右端との関係を考えると、向き合っていない端を比べることになります。

答えを戻して点検すると、AのN極とアのN極は同じ極なので、観察の「しりぞけ合う」と一致します。さらにBの両端はN極とS極になっています。観察の結果と棒磁石の条件を両方満たしているかを確かめると、途中で端を取り違えた場合にも気づけます。

この問題で引き合ったという結果に変われば、向き合う端は違う極として考えます。動きの言葉が変わると最初の判断が変わりますが、決まった端から反対側の端を考える手順は同じです。図に書き足すときは、答えの文字を磁石の内側の端へ置き、どの端に対応するかを見失わないようにします。

追加の観察が必要になる場合

別の問題です。極の表示がない棒磁石Cの一方の端をウとします。極が表示された棒磁石DのS極をウに近づけたところ、2本は引き合いました。次にDを遠ざけ、磁石以外の影響を受けない方位磁針のN極側にウを近づけたところ、針のN極側はウに向かって動きました。2つの観察からウの極を1つに決められるでしょうか。観察ごとに考えた結果を比べ、決められない場合はその理由を書きます。CとDはそれぞれ両端が異なる極の棒磁石です。

最初の観察では、DのS極とウが引き合いました。相手は棒磁石と決まっているので、違う極同士です。したがってウはN極と考えます。ところが次の観察では、針のN極側がウに向かって動いています。針も磁石なので、この結果だけからはウをS極と考えることになります。

2つの結果は同じ端について食い違います。与えられた条件をすべて正しいとすると、ウをN極にもS極にも決められません。ここで、最初の観察だけを選んでN極と答えたり、後の観察だけを選んでS極と答えたりすると、残った結果を説明できません。答えは「結果が矛盾（むじゅん）しており、条件のままでは決められない」です。

図の端の記号を読み違えた、針のN極側とS極側を取り違えた、観察の動きが逆に記録された、といった可能性は考えられます。ただし、どれが原因かはこの記録だけでは特定できません。新たな観察や記録の確認が必要です。問題で結果がそろっている場合と、そろっていない場合を分けることが、この例題の分かれ目です。

もう1つ注意したいのは、相手が磁石だと示されない場合です。ある物がN極に引きつけられたとしても、その物はS極のある磁石かもしれませんし、磁石に引きつけられる鉄かもしれません。引き合うという情報だけでは、その物が磁石かどうかまでは決まりません。しりぞけ合った結果があるか、材質が示されているかを確認します。

間違えた場所から直す

図3は、アルミニウムが金属であることから、磁石につくと判断してしまう間違いを表しています。金属という分類は正しいのですが、そこから磁石につくという結論は出せません。鉄とアルミニウムを別の行に置き、それぞれの観察結果で判断し直します。

図3のように、鉄はつき、アルミニウムはつかないと分けると、間違えた理由が見えます。アルミニウムがつかないからといって、金属ではないという意味でもありません。「金属か」と「磁石につくか」は別々の問いです。問題の表に複数の物があるときは、名前と材質を対応させてから結果を写しましょう。

極の問題では、しりぞけ合うのに違う極と答える誤りもあります。そのときは答えを消す前に、どの端が向き合っていたかを指で追います。次に、観察の言葉を「同じ極」という関係に直し、極がわかっている側からもう一方へ印を移します。向き合う端を変えていないか、最後に逆向きにも読み直します。

方位磁針で針の矢印が省略されていたり、N極の印が読めなかったりする図もあります。その情報がなければ、向いた端がN極かS極かを勝手に決められません。読めない印を想像で補うのではなく、何が不足しているかを答えるのも観察の読み方です。

観察の表を読むときの確認

結果の表に「ついた」「つかなかった」と並んでいるときは、それぞれの行に何が書かれているかを確かめます。たとえば鉄の物とアルミニウムの物を調べた表なら、物の形ではなく材質と結果を結びつけます。片方の物が箱に入っている場合は、箱の材質と中身を混同しないよう、問題で磁石に近づけたものを確認します。表にない物については、その表だけで観察したことにはできません。

また「つかなかった」という記録を読む際には、示された条件を見落とさないことが必要です。磁石から離れた位置に置いたまま動かなかったという記録だけでは、近くに置いたときの結果まで読み取れません。磁石が弱い場合や物が動きにくい場合も、記録の条件を確認する必要があります。結果を疑って好きな答えに変えるのではなく、どこまでが観察されたことかを分けて書きます。

棒磁石の図では、左右という位置とN極・S極という名前も分けます。棒を回せば、同じN極でも図の左側に来る場合と右側に来る場合があります。左だからN極、右だからS極という決まりはありません。極の表示を読み、動かした後の向き合う端を改めて見ます。図が回転していても、同じ極はしりぞけ合い、違う極は引き合うという関係は変わりません。

方位磁針の図を読むときも、針全体がどこにあるかと、針のどちらの端が磁石に近いかを別々に見ます。針の中心だけに注目すると、引き合った端がN極なのかS極なのかを取り違えます。問題に北向きの矢印があっても、磁石の近くでは針が必ずその矢印に重なるわけではありません。与えられた針の印と動いた向きから、向かい合う極の関係をたどります。

観察結果が複数あるときは、1つずつ結論を出してから比べます。すべてが同じ極を示せば、その結論は各結果と整合します。別々の極を示すなら、記録や条件の確認が必要です。どの行から何が言えるかを残せば、答えを見直すときに最初からやり直さずに済みます。