自由研究の実験で小学生が身近な【電気】を作る方法とは!

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電気ってとても身近なものであり、生活する上で必需品と言えます。

今回は小学生が自由研究として、その身近に感じる電気をどうしたら作ることが出来るのか、

それに合わせて、低学年、高学年のお子様にそれぞれ合った研究方法もご紹介したいと思います。

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自由研究に小学生ができる理科の実験は?

さて、まずは学年関係なく、電気の基本的な仕組みを知る実験方法をご紹介します。
全て、とても身近にあるもので出来る研究となっております。

これらの実験をすることで、電気がどうしたら、起こるのかを知り
実験に、また、電気に興味を持っていただけたらと思います。

●静電気の体験

お子様も1度は感じたことはある静電気、これを物理的に簡単に起こす方法をご紹介します。

この実験でご用意して頂くものは
・「ティッシュペーパー」
・「下敷き(黒)」

実験方法は2つです。

【実験方法】
衣服に下敷きをこすりつけます。
そして、その下敷きを髪の毛に持っていき、髪の毛の動きを体感する方法です。

ティッシュペーパーを細かく切ります。
そして、上記と同じく衣服に下敷きをこすりつけます。
こすった下敷きを細かく切ったティッシュペーパーに近づけその様子を観察する方法です。

以上です

そもそも、静電気が普段起きない時は、正の電気というものと負の電気という2つの電気が互いに打ち消しあっているためです。

それを、髪の毛と下敷きの例で言えば、髪の毛は正の電気で、下敷きは負の電気です。
これら2つをこすり合わせることにより、打ち消しあっていた2つの電気がそれをやめ、帯電し、静電気がおきるのです。

●電気の発熱の体感

電気をどうやったら発熱させることが出来るのか、ご家庭にあるアルミホイルを使用して実験する方法をご紹介します。

この実験でご用意して頂くものは
・「アルミホイル」
・「乾電池(単1型)」
・「わりばし」
・「はさみ」

【実験方法】
アルミホイルを幅3cmに切り、縦3つに折り、半分の長さに切ります。
 片方のアルミホイルの端に電池のマイナス極を置き
 もう片方のアルミホイルをプラス極につけて、わりばしで押さえて
 その真ん中を触り、熱くなるのかの確認をする方法です。

以上です

大人でも、アルミホイルは電気を通さないと勘違いし
電子レンジにて使用するケースもありますが
アルミホイルは、通電性がある為、電気を通す力があるのです。

●ストローで電気の力を調べる

ストローをティッシュペーパーでこすりつけ静電気を起こし、他のものと近づけることで反発するかどうか、という実験方法をご紹介します。

※1つ目の静電気の実験の応用編のような実験となります。

この実験でご用意して頂くのは
・「ストロー」
・「針」
・「食品ラップフィルム」
・「油性マジック」
・「セロハンテープ」
・「ティッシュペーパー」
・「ものさし」
・「テーブル」

この実験では全部で4本のストローを使用します。

【実験方法】
1本目のストローを先端から5cmまで黒色の油性マジックで塗って、乾かします。
  2本目のストローの真ん中あたりに釘を刺します。
  3本目のストローを机のふちにセロハンテープで貼り付け、台にします。
 
  2本目のストローをティッシュで熱くなるまでこすり合わせます。
  こすったストローを机に貼り付けたストローの上に乗せます。

  4本目のストローをティッシュペーパーでこすり、2本目のストローに近づけて
  様子を観察します。

  1本目のストローにラップフィルムを巻きます。
  ラップ部分をティッシュペーパーでこすり、針のついたストローに近づけて観察しま
  す。

  ものさしをティッシュペーパーでこすり、2本目のストローに近づけて様子を観察し
  ます。

以上です

4本のストローを使用し4通りの方法で電気の発熱を実験します。
お手軽に色々な方法で実験が行えるので、興味深い実験になると思います。

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小学生の理科の自由研究で電気について

ここでは、低学年のお子様向けの実験をご紹介します。

今回のここでのテーマは「電気が通るものの種類は何か」の実験です。

実験前に何が通るか予想してみて、○×をつけていくやり方がお勧めです。

この実験で用意して用意して頂くものは
・乾電池(単1型)
・ワニロのコード
・豆電球
・電気を通すか実験してみたいもの

【実験方法】
電池のプラス極とマイナス極にワニロのコードを付けて、一方の間に豆電球を繋いでおきます。

このコードの両端に身近にある様々なものをつけ、豆電球が点灯するかを調べます。

以上です

豆電球が点灯すればつけたそれは、電気を通すもの
豆電球が電灯しなければそれは、電気を通さないものとなります。

この研究は以下のことを記入してまとめることもいいと思います。

○研究のきっかけ・・・何故調べようと思ったのかを書きます
○調べたいこと・・・実験で何を調べたいのかを書きます。
○予想・・・実験を行う前に結果を予想してみて書きます。
○用意したもの・・・実験に使った道具や材料を書きます。
○実験の方法・・・実験の方法を書きます。
○実験の結果・・・実験の結果を書きます。
○わかったこと・反省したこと・・・結果からわかったことや考えを書きます。
○参考にしたもの・・・参考にしたものがあればその情報を書きます。

電気の作り方の自由研究について

最後に、高学年のお子様向けの実験をご紹介します。

今回のここでのテーマは「電気を流す・作る」実験です。

コイルと磁石を使って発電するかどうかというものになります。

この実験で用意して頂くものは
・「エナメル線」
・「セロハンテープ」
・「ネオジム磁石」
・「はさみ」
・「マーク用シール」
・「紙やすり」
・「乾電池」
・「紙管」
・「方位磁石」
・「画用紙」
・「まめ電球(ソケット付)
・「みのむしクリップ付き導線」
・「ものさし」
・「竹串」

【実験方法】

 巻き始めと巻き終わりをそれぞれ20cmずつのばして、方位磁石にエナメル線を30    
 回巻きます。
 
 次に、方位磁石とエナメル線をセロハンテープで止めて、エナメル線両端5cmをエナメルをはがすために紙やすりで磨きます。

 エナメル線の両端を竹串に3回巻いてバネ状にします。

 簡易検流器に豆電球と乾電池を繋いで電気が流れることの確認をします。

簡易検流器を乾電池に直接繋いで、プラス極とマイナス極を付け替え、検流器の針の動きを
確認します。

紙管の端に、縦横10cmに切った画用紙を少し緩めに巻いて、セロハンテープで止めます。

巻き始め、巻き終わりをそれぞれ20cmずつ伸ばして、画用紙の上にエナメル線を300
回巻いて、セロハンテープで固定します。

エナメル線の両端5cmをエナメルをはがすために紙やすりで磨きます。

コイルに豆電球と乾電池を繋いで、コイルに電流が流れることの確認をします。

紙管の真ん中にコイルがくるように画用紙を移動します。

ネオジウム磁石を5個繋いで、両方の極に違う色のシールをそれぞれ貼り、極の区別がつく
ようにします。

磁石の影響を直接受けないように、みの虫クリップで検流器とコイルを繋げます。

紙管の上からネオジウム磁石を落として、検流器の針の動きを確認します。

磁石の向きを反対にして、再び、検流器の針の動きを確認します。

以上です

この研究は必要な道具屋材料、実験工程は少し多いですが
電気の仕組みについて調べるためには、とても為になる実験だと思います。

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まとめ

いかがでしたでしょうか。
今回は自由研究の中でも電気に特化した記事でした。
身近で生活に必要な不可欠な電気のことを
是非、お子様に知ってもらう為に、電気についての研究をお勧めされてみては?と思います。

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