(129)「豆電球のつなぎ方 〜まり子先生の授業の準備をして〜 」   2012年 11月14日  

                                        黒川理科研究会   永澤義人


1 まり子先生が、黒川郡教研で「まめでんきゅうのつけかた」の授業をするというので、いっしょに考えました。

 3年生ということで、教科書では乾電池と豆電球をつないで豆電球をつけるだけ、という感じでした。

 指導要領を抜粋してみます。
  目標
   (1) 物の重さ、風やゴムの力並びに光、磁石及び電気を働かせたときの現象を比較しながら調べ、
     見いだした問題を興味・関心をもって追求したり、 ものづくりをしたりする活動を通して、それら
     の性質や働きについての見方や考え方を養う。
  内容
   (5)電気の通り道
      乾電池に豆電球などをつなぎ、電気を通すつなぎ方や電気を唐須ものを調べ、電気の回路についての考えをもつことが
     できるようにする。
    ア 電気を通すつなぎかたと通さないつなぎ方があること。
    イ 電気を通すものと通さないものがあること。

2 この教材では「回路」というかんがえを大切にする。

 新幹線が配線の断線により普通になったという報道がよくあります。
 電線の回路が切れたのです。
 新幹線のような高度な交通機関でも断線ということで回路がこわれることがあるのです。
 回路ができることで電気器官が働くのです。
 ぐるっとひとまわりということを大切にしたいのです。


3 電気をつくって電気器具が働く力をおくるもの

 3年生では乾電池がでてきます。
 4年生になると光電池がでてきます。
 中村敏弘さんはパワーハウスと呼んでいます。
 名前はともかく乾電池は電気のエネルギーをつくって、仕事をするものに電気を送って仕事をさせるところだということを確認させたいものです。
 地震以来、手回し発電機や太陽光発電なども多く取り上げられていますが
 3年生ですから乾電池だけで仕方がなにのでしょうか。
 太陽光発電プレートぐらいは見せておきたいとおもうのですが。


4 作業場

 電気は光のエネルギーになったり、音になったり、熱になったりします。運動エネルギーになったりします。
 その仕事をするところを中村さんは作業場とよんでいます。
 3年生の教科書では豆電球がのっていますが電気をエネルギーとする機械はたくさんあります。
 豆電球は乾電池から電気をもらって、電気を原料にして光というエネルギーを放っている器具だとしたいものです。

5 導線

 乾電池(電源・パワーハウス)と豆電球(作業場)を導線(電気を通す線) でむすんで豆電球をつける。
 電源と作業場を結ぶ線は導線です。
 これは電気を通す線です。
 普通は金属の銅の線です。
 鉄の線でも電球はつきますが銅よりは電気を通しません。
 アルミニュームは電気を通しやすいのです。
 金属の電気抵抗 0° 抵抗の小さいのが電気をとおしやすいのです。
   銅      銀     金     アルミニュウム    鉄     鉛
   1.55   1.47  2.05   2.50         8.9    19.2

 普通電線には銅線が使われていますがショートをふせぐために
   銅線の表面に電気を通さない塗料がぬってあったり、電気をとうさないものがまいてあったりします。
   電線と電線をつなぐときにはその被覆をはがなければなりません。


6 ショート

 回路は電源から作業場まで2本の導線でむすばれています。

  │電│―――――――――― │作│
  │  │                │業│
  │源│―――――――――― │場│

     電源から作業場にいく2本の導線が途中で
        触れあうことをショートといいます。
     電源からの電流が作業場に行かないで途中でもどってくるのです。
     ものすごく大きい電流がながれます。
     熱をだすことがあります。 非常に危険です。


7 乾電池で豆電球をつけましょう。

 用意するもの・・・乾電池1個   乾電池ボックス・・・1本用1個
 導線20cmくらいの2本       豆電球とソケット

 乾電池を乾電池ボックスにいれます。+−間違えないで
 豆電球をソケットにいれます。

 私は乾電池ボックスとソケットは使った方がいいと思っているのです。
 つかわない方が電流のすじみちがよくわかるのではないかという意見もありますが
   電池ボックスの線 ソケットの線 導線の先は1センチくらいむいておきます。
   むきかたは8にかいておきました。
   これは子どもにしっかりと教えて練習させて、できるようのにしておきたいものです。

  乾電池ボックスの1方の線を 豆電球のソケットの1方の線にむすびます。
  残った線と線をむすびます。
    さあ 豆電球があかるくついたかな。
      線の途中をはずしてみましょう。 豆電球が消えた。

8 導線をうんと長くします。

 理科室にある短い銅線をいっぱいあつめます。
 線の被覆をはがしてどんどんつないでいきます。
  被覆をはがすときには
     エナメル線のときは紙やすりで銅のいろが出るまではがします。
      ビニール線のときにはカッターナイフでくるくるまわしてビニール
       を切り、ラジオペンチでビニールをひっぱってぬきます。
      ビニール線のビニールをとるろきには被覆を残すところをラジオペンチでおさえて、
       被覆をとる部分をニッパーでひっぱってとる方法もあります。

  つなぐときは 2本の線のはじをあわせて2本ともラジオペンチでおさえて、くるくると7回くらいまわします。
    まわしたら ねじれた部分を セロハンテープでまきます。
    ショートしないように

  線を長くしながら 豆電球で 点灯をたしかめながら
    長くしていきます。
  グループごとに競争してもいいです。

  さあどれくらい長くできるかな。


9 豆電球も回路になっているのです。

 1)豆電球が点灯するときは豆電球も回路になているのです。
   ピッカリテスターで豆電球が電気を通すかためしてみましょう。
    テスター棒の一方の先をねじのようなところにつけ
    別のテスト棒の先を豆電球のへそ(電球のはじのなまり)につけます。 電球がついたでしょう。
      豆電球は電気をとおしたのです。

 2)電球のどこがひかっているのかな、大きい電球で調べよう。
   漁業用の1キロの電球です。加藤先生からかりてきます。
    この電球を スライダックという電圧を上げたりさげたりできる機械です。
   今このコンセントにきている電気は100ボルトです。
    スライダックに電球をつなぎます。
     今0ボルト
        10ボルト 20ボルト 30ボルトとだんだん上げます。
           線が光ってきた。 だんだん明るくなってきた。
           電球のどこがひかってきたのかようくみましょう。
        100ボルトまであげます。
           電球から目をはなして 電球をみないで 目がこわれる。


10 乾電池を2個にしたら 豆電球はどうひかるでしょう。

   2個 直列つなぎにする
    2個の直列つなぎ用の乾電池ぼっくすをつかう。

 

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