No.06

エネルギーのさまざまな形 —手回し発電機を使って—

〖日 時〗
2011年8月1日 9:00 〜 12:00
〖担 当〗
植松 晴子

 

研修の概要

 新学習指導要領の「物質とエネルギー」の内容には,手回し発電機による実験が小学校6年生に導入された.電気を作る,蓄える,利用するという流れになっており,ここではその流れを踏まえつつ,電気的なエネルギーを中心としたエネルギー変換をテーマとした.

 初めに,日常用語との区別をしながら,物理で用いる「仕事」や「エネルギー」という概念とエネルギーのさまざまな形態について講義した.電気を作ることも利用することもエネルギー変換にあたり,エネルギーは形態を変えているだけでその総量が保存することも説明した.前半の実験では,手回し発電機を豆電球や発光ダイオード(LED)に直結し,手ごたえとして感じる仕事の大きさと消費電力の対応を確かめた.また,手回し発電機で充電したコンデンサーを電源にして,豆電球やLEDを点灯させ,電流と電圧から消費電力を実測しながら,点灯時間が桁違いに異なることを確かめた

次に,発電機・モーターやコンデンサーの原理について説明するとともに,苦手とされることの多い電流・電圧・電気抵抗など,電気回路に関わる概念を復習した.昨年度までに行った研修で,電気抵抗での発熱量について混乱が見られたので,電気抵抗のミクロなイメージについても簡単に触れた.後半の実験では,手回し発電機で充電したコンデンサーを用いて,音や運動のエネルギー,おもりを持ち上げる仕事などに変換した.また,一定電圧の電源を用いて,電熱線の太さによる発熱量の違いを確かめた.