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K's理科実験室 ~K's Science Lab~

中学校理科の教材に関するメモなど

 
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断熱圧縮発火

 「空気が膨張し温度が下がる」の逆を行う実験。シリンダ内に,耳かき一杯分の綿を入れ,高温によって発火させることができます。綿の発火点は200~400℃くらいとのこと,この場合,気圧も上がるので詳しいことは確認できていません。
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ペットボトルで雲の生成

 空気の断熱圧縮・膨張による雲の生成実験。液晶シートタイプの温度計で測定すると,2℃ほどの変化が見られます。
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霧ができる条件

 室温+αの水を入れたビーカーを氷で冷やし,線香の煙少々をいれ,結露する条件について考える。
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金星 2020/02/01

 だいぶ明るくなってきたので,久しぶり(令和初?)に撮像。この後2020年3月25日の東方最大離角を迎え,10月26日の内合を過ぎて初の撮像。明るい面の向きが内合前とは逆になっています。この後は4月28日に最大光度,6月4日の内合と,変化が大きく見頃です。
等級 -4.1 視直径 15.3" 太陽離角 40.409゚E 地心距離 1.08742au
SE-120(f600mm)×2バロー NexImage5
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直流と交流

 LEDを使った直流と交流の確認。50Hzから逆算して,シャッタースピード(露出時間)を求めてみます。
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電磁誘導

 電磁誘導の実験。ローレンツ力の実験装置をそのまま流用することで,モーターと発電機のしくみについて考えさせることができるかと…。
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磁界の中の電流が受ける力(ローレンツ力)

 電流はMaxで,2A,2秒以内に限定。数年前に自作したコイルがまだ現役で使えます。圧着端子とゼムクリップの組み合わせが中々相性が良いようです。
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電流のまわりの磁界

 電流が流れるとそのまわりに磁界(磁場)が発生することを確認。コイルの発熱を考慮し,電流は2A,連続1分を越えない程度で調整。
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磁石のまわりの磁界

 棒磁石のまわりに鉄粉をまいて,模様から磁界のようすを間接的に観察。ついでに,くるっている方位磁針を棒磁石で校正。
 生徒の記憶が曖昧なのか,小学校で砂鉄取りをやっていない所もあるらしく,意外に新鮮な様子でした。
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電力(=電流×電圧)

 電流による発熱量が何によって決まるのか?を確認する実験。まず,電熱線に電圧を加え電流を流して,発熱量が時間に比例することを確認。さらに,時間を固定(5分)した場合,電力=電流×電圧に発熱量が比例することを確認します。
 電力=電流×時間,電力×時間=発熱量=電力量,W,J,Whなど,単位が目白押しでこれらの解釈がポイントでもあります。
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電流と電圧の関係(オームの法則)

 抵抗に加わる電圧を変え,流れる電流の大きさを測定し,電圧と電流の関係を調べる実験。電流と電圧以外にも,抵抗の温度変化などの要因が測定誤差に影響していると思われます。
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第7回ダジック・アース研究会2019

 2019/12/25~27,三菱みなとみらい技術館で行われた,第7回ダジック・アース研究会に参加しました。VRや,DEMICなど,どんどん新しい仕掛けが始まっています。毎回この研究会に参加すると,ダジック・アースに関わる人たちの熱量の高さ,ポテンシャルの高さに圧倒されます。来年度は何やら新しいステップに進む予感が。
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回路に加わる電圧(直列・並列)

 直列・並列回路それぞれに加わる電圧を調べます。基本的な実験ですが,数値の読み取りや,有効数字の概念を身につけることは重要な要素です。また,あえて,豆電球,電圧計,導線,電池に不備のあるものを混ぜることで「マニュアル通りにつないだのに電球が光りません」という訴えから,それぞれの部品を一つ一つチェックを行う手順はまさに,プログラミング的思考そのものと言えます。
 ICTを一切使用しなくてもプログラミング教育は可能だと言えます。
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回路を流れる電流の大きさ(直列・並列)

 回路を流れる電流の大きさ,豆電球と乾電池で。2つの豆電球はあえて規格の違うものを使います。同じ規格を使うと,「並列回路では電流が半分ずつになる」という誤った限定をかけた解釈をしてしまうので。
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肺(横隔膜)のモデル

 ペットボトルと風船,傘袋で作った肺と横隔膜のモデル。
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エタノールと水の密度

 水とエタノールの体積と質量を測定し,密度を求める実験。実際に求めた値は教科書とは異なりますが,ここで「誤差」の概念を形成することも大切です。そもそも,使用した「エタノール」の瓶には,はっきりと99.5%の表記があります…。
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プロフィール

Koichiro

Author:Koichiro
 公立中学校教師(理科)です。自然体験。科学的な実体験を通して,科学的に考えるとはどういうことなのか,そして科学の面白さや奥深さを実感できるような授業を目指しています。
 2011.3.11の震災当時には校舎が沈下,解体され,プレハブ仮設校舎の生活でしたが,たくさんの方からご支援いただき,なんとか観察・実験を継続することができました。自分の実践が少しでも他の理科教育に携わる方の参考になれば幸いです。自分のメモも兼ねて,授業実践や観察・実験教材などアップしています。
 なお,当サイトは観察・実験の実践を紹介するものであり,その安全を確実に保証するものではありません。授業などで実践する前には,充分な予備実験を行い,事故防止に努めて下さいますよう,よろしくお願いいたします。

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