(111)「金属は電気を通す
        金属を電流が通ると「熱」が出る。」
   2011年 3月2日  

                                          黒川理科研究会   永澤義人

 

 指導要領の改訂で6年生の電気で電流の発熱という教材がでてきました。
 復活しました。というのでしょうか。

 まだ新しい教科書を見ていないのでどういう教材になったのかわからないのですが、電流の熱作用を6年生に教える場合に考えなければなければならないことが少しあるようなきがします。

  ・電流ということを3年・4年・5年でどのような学習をしてきたかということです。
   私たちは回路概念ということを叫んできました。
   電源・作業場・電線がぐるっとひとまわりになって回路ができあがるということです。
   そのために導線のつなぎかたも重視してきました。

  ・電流が通すもの・通さないものということで、ピッカリテスター・ぶーぶーテスターの製作です。
   テスターを使って、かなもの(金属)探しをします。
   電気を通すものは金属です。

  ・金属に電流を通すときには抵抗を考えなければなりません。
   どんな金属も同じ ように電気をとおすのではありません。
   理科年表で電気抵抗を調べました。

  ・私たちの生活で金属に電気を通して、熱を発生させて、その熱を使っているものがたくさんあります。
   どんな金属を使っているのかも考えていきたいと思っています。

1.金属は電気を通す

 金属を電流を流れると「熱」が出る

 投げ込みヒーターです。
 私は毎朝これでお湯を沸かしてコーヒーを飲みます
 ほかに電気を使って熱を出す機械にどんなものがありますか。

2.金属の電気の通しやすさ 金属の電気抵抗 0°で

 アルミニュウム 2.5  
 金        2.05
 銀         1.47
 鉄        4.7
 銅        1.55
 鉛       19.2  
 ニクロム   107.3

 さあ、電気の導線にはどんな金属をつかった方がいいと思いますか。
 抵抗が大きいと熱を発生するのです。 
 電気抵抗の小さいのは

 生徒  銀 1.47
 先生  そう、銀ね、でもね、銀は値段が高いの、今たかくなっているの
 生徒  銅1.55  アルミニュウム2.5
 先生  普通は電気の導線には銅をつかっています。導線に銅ね。笑う
      アルミニュウムでもいいですね。あまり変わらない。
      金もいいんだけど値段がうんと高いね。

3.それでは電気器具で熱をだすものにはどんな金属を使っていると思いますか

 生徒  ニクロム107.3
 先生  そうですね、ニクロムという金属はすごく電気を通しにくい金属ですね。
      これがニクロム線です。
      ニクロム線は電気を通しにくいのだから ニクロム線に電流が通ると、うんと熱が発生するのです。
      電気器具にはニクロム線を使っているのです。

  手回し発電機に銅とニクロムをつないでまわして手応えを調べます。
      銅は どうでしょうか。 1.55    線は熱くならない。
     ニクロムはどうでしょうか。  107.3   線が熱くなる。

4.電源装置につなぎます。

 0ボルトからだんだん電圧を上げていきます。

 豆電球 0ボルト 点かない  2ボルト 3ボルト

 ニクロム線では

 鉛筆の芯では
     鉛筆のしんは電気を通すかな。

 電気の通るものは電圧があがるとだんだん熱をもつようになります。
    金属が赤くなります。
    もっと上げると白っぽくなります。

       星  ペテルギュウス  赤い
           シリウス      白い

5.鉄は電気が通ると熱をもつか。 鉄は8.9

 スチールウール 食器を洗うたわしです。
 鉄のうんと細い線です。
 これに手回し発電機で電流を流します。
 ひとつのみのむしクリップをスチールウールにつなぎます。
 もう一方のクリップをスチールウールに何回もさわります。
 火花がでます。
 鉄が赤くなって 広がっていきます。

 金属は電流が通ると熱エネルギーが発生する。

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