中学受験理科｜浮力の基本と解き方
灘・東大卒の中学受験専門プロ家庭教師が、理科の浮力について、基本の考え方から解き方まで解説します。
大阪・兵庫を中心に対面指導を行い、遠方のご家庭にはオンライン指導にも対応しています。
1 .浮力の問題でつまずく原因と対策
浮力でつまずく原因は、だいたい次のどれかです。
- 何の力が上向き／下向きなのかが図にできない
- 「浮力＝体積×密度」を使うときに、どの体積を使うかが曖昧（全部？沈んでいる部分だけ？）
- 食塩水・油などで、密度の使い分けができない
浮力は暗記科目ではありません。
図→つり合い→計算の処理パターンに落とせば、得点源になります。これは理科全体でも同じ方針です（電気・ばね・浮力などを分野別に「処理パターン化」して定着させる）。
2. 浮力の解法手順：図とつり合い（2ステップ）
浮力の解法手順は、これだけです。
① 力の矢印を書く（上向き／下向きに分ける）
② 止まっているなら「上向きの合計＝下向きの合計」を立てる
手順① 力の矢印を書く（登場する力は基本3つ）
浮力の問題で、まず書く矢印はこれだけで十分です。
- 重さ（下向き）
- 浮力（上向き）
- 糸・ばねはかりが引っ張る力（上向き：基本）
手順② 上向きの力の合計＝下向きの力の合計
物体が静止しているなら、必ず
上向きの力の合計＝下向きの力の合計
が成り立ちます。
浮力は、このつり合いの式に入れて処理します。
3. 浮力の基本知識（覚えるのは1行だけ）
浮力は、押しのけた液体の重さです。
計算式で表すと、
- 浮力＝水中にある部分の体積（cm³）× 液体の密度（g/cm³）
※水の密度は 1 g/cm³。食塩水・油などは問題文の密度を使います。
ここで重要なのは、「体積」は 水中にある部分 ということ。
全部沈めたなら全部、浮いて一部が出ているなら沈んでいる部分だけが、水中にある部分です。
浮力は、水中での重さの変化や力のはたらきを整理して考えることが大切な単元です。
また、力の向きやつり合いという点で、力学分野全体にもつながる単元です。
単元どうしのつながりも含めて理解したい方は、【中学受験の力学分野の対策まとめ】もあわせてご覧ください。
4 .中学受験レベルの浮力問題例と解説
例題①ばねはかりと完全に沈んだ物体
〈問題〉
重さ200g の物体を糸でつり、水中に完全に沈めて静止させると、ばねはかりの値は80gを指しました。この物体の体積は何㎤ですか。
図１：水中で静止。まず状況図を確認。手順①：力の矢印 を書く。
この図で、上向きの力は、浮力・ばねはかりが物体を引く力になります。
また、下向きの力は物体の重さになるので、力の矢印は図２のようになります。
手順② 上向きの力の合計＝下向きの力の合計
物体が静止しているため、上向きの力の合計＝下向きの力の合計が成り立つので、
Xg＋80g＝200g
X＝120
ここで、浮力＝水中にある部分の体積（cm³）× 液体の密度（g/cm³）を用いると、
120g=□㎤×1g/㎤
□=120
よって、物体の体積は120㎤になります。
〈問題〉
体積100㎤ の物体を糸でつり、油の中に完全に沈めて静止させると、ばねはかりの値は50gを指しました。この物体の重さは何gですか。ただし、油の1㎤あたりの重さは、0.9gとします。
油では密度（1cm3あたりの重さ）を問題文の値で使う。手順①：力の矢印 を書く。
この図で、上向きの力は、浮力・ばねはかりが物体を引く力になります。
ここで、浮力＝水中にある部分の体積（cm³）× 液体の密度（g/cm³）を用いると、
浮力=100㎤×0.9g/㎤
浮力=90g
また、下向きの力は物体の重さになるので、力の矢印は図２のようになります。
手順② 上向きの力の合計＝下向きの力の合計
物体が静止しているため、上向きの力の合計＝下向きの力の合計が成り立つので、
50g＋90g＝Xg
X＝140
よって、この物体の重さは140gになります。
例題②物体が浮いた場合
〈問題〉
体積200㎤ の物体を水に浮かべると、水面下の体積は120㎤になりました。
この物体の重さは何gですか。
手順①：力の矢印 を書く。
この図で、上向きの力は、浮力だけになります。
ここで、浮力＝水中にある部分の体積（cm³）× 液体の密度（g/cm³）を用いると、
浮力=120㎤×1g/㎤
浮力=120g
また、下向きの力は物体の重さになるので、力の矢印は図２のようになります。
手順② 上向きの力の合計＝下向きの力の合計
物体が静止しているため、上向きの力の合計＝下向きの力の合計が成り立つので、
120g＝Xg
X＝120
よって、この物体の重さは120gになります。
〈問題〉
重さ70g・体積120㎤ の物体の上におもりAをのせると、物体は完全に沈みました。
おもりAの重さは何gですか。
手順①：力の矢印 を書く。
この図で、上向きの力は、浮力だけになります。
ここで、浮力＝水中にある部分の体積（cm³）× 液体の密度（g/cm³）を用いると、
浮力=120㎤×1g/㎤
浮力=120g
また、下向きの力は物体の重さ・Aの重さになるので、力の矢印は図２のようになります。
手順② 上向きの力の合計＝下向きの力の合計
物体が静止しているため、上向きの力の合計＝下向きの力の合計が成り立つので、
120g＝Xg+70g
X＝50
よって、おもりAの重さは50gになります。
例題③食塩水に沈めた場合
〈問題〉
重さ180g の物体を糸でつり、食塩水の中に完全に沈めて静止させると、ばねはかりの値は120gを指しました。この物体の体積は何㎤ですか。ただし、食塩水の1㎤あたりの重さは、1.2gとします。
手順①：力の矢印 を書く。
この図で、上向きの力は、浮力・ばねはかりが引く力になります。
また、下向きの力は物体の重さになるので、力の矢印は図２のようになります。
手順② 上向きの力の合計＝下向きの力の合計
物体が静止しているため、上向きの力の合計＝下向きの力の合計が成り立つので、
Xg+120g＝180g
X＝60
ここで、浮力＝水中にある部分の体積（cm³）× 液体の密度（g/cm³）を用いると、
60g=□㎤×1.2g/㎤
□=50
よって、物体の体積は50㎤になります。
5. 浮力がわからないときは
浮力の問題がわからないと、「自分は理科が苦手なのかな」と思ってしまうことがあります。
でも、解説を読んでもよくわからなかったり、基本問題で止まったりすることは誰にでもあります。
大切なのは、「自分はできない」と決めつけることではなく、どこでわからなくなったのかを見つけることです。
そこを少しずつ整理していけば、前よりも問題に取り組みやすくなります。
勉強でつまずいたときに、どう考えればよいかを小学生向けにまとめたページもあります。
保護者の方には、塾の授業についていくことが難しくなっている場合の指導方針をまとめています。
５. まとめ：浮力は2ステップで安定する
浮力は、
①力の矢印を書く → ②上向きの力の合計＝下向きの力の合計を使って式を立てる
この順番だけで解けます。
覚えるべき公式は、「浮力＝水中にある部分の体積（cm³）× 液体の密度（g/cm³）」です。
あとは 沈んでいる体積と密度を正しく使うだけです。
６. 関連ページ
浮力は、力の向きやつり合いを図で整理することが大切な単元です。
理科全体の進め方は【理科の指導方針】で整理しています。
また、近い考え方を使う単元として【てこの基本と解き方】、【滑車の基本と解き方】も参考にしてください。
理科全体の分野ごとの対策は、【理科の分野別対策まとめ】で整理しています。
7. 浮力・力学でつまずいているお子さんへ
浮力が苦手な場合、公式を覚えていないというより、処理手順が固まっていないことが多くあります。
特に、浮力では「どの体積を使うのか」「上向きの力と下向きの力をどう整理するのか」で止まってしまうケースが少なくありません。
また、浮力だけでなく、てこ・滑車・輪軸など、力学全体で共通してつまずいている場合もあります。
- 力学になると急に手が止まる
- 力の矢印を書いて整理するのが苦手
- 浮力の式で、どの体積を使うのか分からない
- 上向きの力の合計＝下向きの力の合計の式が立てられない
- 食塩水や油など、密度が変わる問題で混乱する
- 塾教材を使っているが、復習の優先順位が決められない
このような場合は、単に問題数を増やすより、どこでつまずいているかを整理して、処理の型を固めることが大切です。
体験授業では、実際に問題に取り組む様子を見ながら、どの段階でつまずいているのかを確認します。
そのうえで、浮力だけを復習すればよいのか、てこ・滑車・輪軸を含めた力学全体を整理した方がよいのかをご提案します。
対面指導に加えて、オンライン指導にも対応しています。
遠方の方でも、問題や答案を共有していただければ、力の向き、図の書き方、条件整理、つり合いの式の立て方を確認しながら進めることができます。
また、体験授業を受けるかどうか決まっていない段階でも、ご相談いただけます。
「今の成績で家庭教師に相談してよいのか」
「塾の宿題や家庭学習をどう整理すればよいのか」
「志望校に向けて、何から立て直すべきか」
「まずは相談だけしてみたい」
という場合も、お気軽にお問い合わせください。