「ふりこの動き」と「電磁石」

〖日 時〗
2012年 8月 24日 13:30 ~ 17:00
〖担 当〗
植松 晴子

 ふりこと電磁石は,どちらも小学校5年で取り扱う内容で,ふりこの周期や電磁石の強さを決める条件が,明確で制御しやすい.一方で,定量的に測定すれば,教科書で説明されていることから外れる結果もしばしば現れる.この研修では,教科書通りの内容に,時間をかけて条件を制御しながら,定量的な測定を行った.
 「ふりこの動き」では,大型振子実験器を用いて,ふりこの周期が初期振幅・おもりの質量・ふりこの長さによってそれぞれどう変わるかを測定した.初期振幅についての実験結果は教科書と異なり,多くの参加者にとって予想外のようであった.条件設定の粗い測定では,教科書との差を測定誤差によるものと見誤っている可能性がある.実験後に,ふりこの運動の原理を講義し,周期が初期振幅によらないのは,近似の成り立つ範囲内に限られることを説明した
 「電磁石」は,それぞれにエナメル線を巻いて自作し,電磁石の周囲にできる磁場の様子を観察した.また,巻き数の違いや接続する電池の数によって電磁石の強さがどう変わるかを測った.電磁石の強さは,引き付けられる小さなワッシャの数で比較した.ワッシャの数は電池の数に比例しては増えないことが多い.同時に電流を測定し,電流も比例しては増加していないことと対応させた.実験後に,電流の作る磁場について講義した.また,電流が大きくなると電池の内部抵抗による効果が現れることを説明した.