理科実験について - 17ページ目 < 楽しい教材の選び方

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地震のメカニズムを知る　うごめく地球！地震のメカニズムキット

地震はどんなふうにして起こるのか？

自分で実験することで理解が深まります。

【うごめく地球！地震のメカニズムキット】

2016年5月末。

海上保安庁が行った海底の地盤の観測により、南海トラフで、特にひずみがたまっていることが明らかになりました。

平成１８年度から９年間かけて、南海トラフの海底にＧＰＳの観測点を設置して海底の動きを直接調べ、どこにひずみがたまっているか解析。

その結果、四国の沖合や東海地方の遠州灘の沖合では、陸側・海側どちらのプレートも年間におよそ６センチずれ動き、特にひずみがたまっているほか、紀伊半島の周辺の沖合でも、年間およそ５センチとひずみがたまっていることが分かりました。

今回の結果について、地震の専門家は想定される巨大地震の揺れや津波の大きさなどをより詳しく予測するための重要なデータだと指摘しています。

（NHK　ONLINEより抜粋）

このニュースを読み・聞きするだけでどういう状態か想像できますか？

【うごめく地球！地震のメカニズムキット】は、地震の発生にかかわる陸側・海側のプレートを模した地震発生器が入っており、実際に自分で、陸側プレート・海側プレートを動かしてみることでプレートがどのように動いて、どの部分に”ひずみ”が生じるのかを分かりやすく知ることができます。

また、日本のように地震の多い国の建物は、耐震性の高い建物になっており、どのような建物が耐震に向いているのかが、キットの中に入っている「地震実験用建物台紙」と「耐震構造台紙」でよくわかります。

阪神・淡路大震災・東日本大震災・熊本大分地震。

辛い経験ですが、私たちが知らなければいけない知識でもあります。

子どもたちが地震を身近なものとして気にしている今が、地震のメカニズムについて勉強するのにいい機会なのかもしれません。

このキットでは、４つの実験ができます。

　・地震の起きる様子を観察できます。

　・付属のミニビルで地震の被害が解ります。

　・耐震構造を自分で作ろう。

　・モデルを使って地殻変動を再現しょう。

くわしいテキストを見ながら実験をすることができます。

◆テキスト内容◆

　・地球は生きている
　・地震の原因は「カチカチとドロドロ」だった
　・実は浮いている「大陸の秘密」
　・縦揺れと横揺れの法則
　・建物の見えないところの「大きな技術」

今だからこそ知ってほしい「地震のメカニズム」。

夏休みの研究課題にも適した教材です。

■商品サイズ/本体（土台含まず）：１００×１０５×９２ｍｍ、断層褶曲モデル：２０×１００×３５ｍｍ、ミニビル：１０×１０×２０ｍｍ

■材質/本体：ＡＢＳ、スポンジ：ＥＶＡ、台紙：紙

■セット内容/地震発生器本体キット×１セット、断層褶曲モデル×各１、建物台紙（未組立・・印刷、トムソン抜加工済）×２
テキスト×１

【うごめく地球！地震のメカニズムキット】

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「エコエネルギー」を学べる理科教材　その２

エネルギーを学ぶ教材

種類がたくさんあります

「エコエネルギー」は、二酸化炭素をはじめとする　温室効果ガスの排出の少ない、地球環境を守るために注目を集めるエネルギーのことです。

その定義は「新エネルギー」とほぼ同じですが、その自然的特色を考慮し、「新エネルギー」には含まれない地熱エネルギー、水力エネルギー、海洋エネルギーを含めて「エコエネルギー」と呼んでいます。

　■新エネルギー

　●雪氷冷熱エネルギー

自然の雪または氷、あるいは寒冷な外気の取り入れやヒートパイプの利用により生産される氷を、断熱機能を有する貯蔵設備で保存し、農作物等の冷蔵や施設の冷房の熱源として利用することができます。

農作物などの保存に適した温度（0～5℃）や湿度が容易に得られます。

●バイオマスエネルギー

バイオマス（生物体）エネルギーとは、落ち葉・麦わら、家畜の糞・間伐材・下水汚泥などを燃焼あるいはメタン発酵させ、エネルギーを取り出して発電や熱源に利用するものです。

●廃棄物発電

廃棄物の燃焼に伴い発生する高温燃焼ガスによりボイラーで蒸気を発生させ　蒸気タービンで発電機を回すことにより発電するものです。また　燃焼する際に発生する熱を回収して給湯や暖房等の熱源として利用している施設もあります。

　●未利用エネルギー

都市内部における　生活・業務・生産活動の結果として生じ、有効に回収されることなく環境中に放出されている各種温度の熱エネルギー、ならびに自然に豊富に存在するもので活用が都市環境に生態学的に影響を与えないと思われる自然エネルギーを言います。

現在では、熱需要に対応させていくことが可能になっています。

●コージェネレーション

ひとつのエネルギー源から、電気（または動力）を得ると同時に、発生する熱も有効に利用するシステムです。高効率で、省エネルギーなので環境保全にも役立ちます。

●燃料電池

天然ガス、メタノールなどの燃料から取り出した水素と、大気中の酸素を水の電気分解の逆の化学反応により直接電気へ変換し、発電する仕組みです。生成されるのは電力と水だけというクリーンなエネルギー源として注目され、早期実用化に向けて、自動車用や住宅用などのシステムを中心に、実証試験や技術開発が進められています。

エアーマグセルカー

●クリーンエネルギー（自動車）

エンジンの回転動力として、環境負荷が少ない燃料である電気・天然ガス・メタノールを使用する自動車、およびこれら同士やガソリンなど二つ以上の動力源を複合したシステムを持つ自動車のことで、ハイブリッド車の総称を指します。（ディーゼル代替ＬＰガス自動車を含む）

蓄電ミニカー実験セット

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「エコエネルギー」を学べる理科教材　その1

エネルギーを学ぶ教材

種類がたくさんあります

「エコエネルギー」は、二酸化炭素をはじめとする　温室効果ガスの排出の少ない、地球環境を守るために注目を集めるエネルギーのことです。

★種類と特長

　■自然エネルギー（再生可能エネルギー）

　　●水力エネルギー

水の量と落差から生まれる力や流速を利用して発電するもので、古くから動力として用いられてきました。長い歴史の中でつちかわれた技術により経済的で安定した電気を作り出すことのできる自然エネルギーです。

最近では、農業用水路などを活用した中小規模の水力利用施設導入も盛んになってきており、再生可能なクリーンエネルギーとして一層の活用が期待されています。

　　●地熱エネルギー

地熱は火山の多い我が国に豊富に存在する純国産のエネルギーであるとともに、環境負荷が少ないクリーンエネルギーのひとつとして導入が期待されています。

蒸気を動力に変換して発電に利用するものや、蒸気と熱水を利用して給湯や施設園芸の熱源などに利用することができます。従来より低温の地熱環境でも発電することが可能となるバイナリーサイクル発電など　利用拡大に向けた技術開発も進められています。

　■新エネルギー

　　●太陽光発電

太陽から地球全体に照射されている光エネルギーは膨大で、１平方メートルあたり１ｋｗ相当のエネルギーをもっています。

太陽電池を利用し、太陽光のエネルギーを直接的に電力に変換する発電方式は直流電流をインバーターで交流交換することにより　商用電力としての利用も可能です。

ソーラーミニカー

ソーラーカーエレック

　　●太陽熱の利用

太陽エネルギーによる本格的な熱利用は、太陽熱を集めて温水をつくる「太陽熱温水器」の登場からです。

現在は、自然循環式、さらには、熱媒・蓄熱槽などにより高度な熱利用が可能な強制循環式のソーラーシステムが開発され、用途も給湯に加え暖房や冷房にまで広がっています。

　　●風力発電

「風の力」でブレード（風車の羽根）をまわし、その回転運動により発電します。

自然界に存在する風を利用しているためエネルギー源としては不安定ですが、風力エネルギーの最大40％程度を電気エネルギーに変換できる比較的効率の高いものです。

風力発電の種類には、プロペラ型以外にも形式の風車があります。

風力発電工作キット

　　●温度差エネルギー

年間を通じて温度変化の少ない河川水や海水、地下水、中・下水等と外気の温度差をヒートポンプなどで回収して熱源とすることにより、給湯や冷暖房に活用するものです。

工場や変電所などから排出される熱も外気との温度差があるので利用できます。

また　温度差を直接電気エネルギーに変換する方法としてペルチェ素子という半導体の利用があります。ペルチェ素子は温度差を与えると発電するという性質をもっています。

ペルチェ素子

この発電の原理は「ゼーベック効果」と呼ばれ1821年に発見され、古くから知られていました。しかし発電効率があまりよくないとされ、今まで発電方法のひとつとしてはあまり利用される機会がありませんでした。

現在実用化に向けて研究されている環境にやさしい発電方法のひとつです。

その２へ続く

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ペットボトルでできる水が落ちる簡単な実験

ペットボトルと水を使って　簡単な実験

ジュースの入っていた　1.5リットルのペットボトルを２本使って

実験をしてみよう。

まずは　

水の入ったペットボトルを上側に　からのペットボトルを下側にして

水がどんなふうに流れ落ちていくか

見てみよう。

つなぐのは　このペットボトルジョイント（ホルダー）を使ってね。

ポリカーボネイト製で割れにくいので　1.5リットルのペットボトルをしっかりつなげてくれます。

どうですか？

水は落ちて行ってるかな？

うむ(ーー;)

水はなかなか出てくれませんね。

つまってる？！

空気の栓ができてるのかと思うほどです。

そこで、下のボトルを軽く押さえて、上のボトルをもう一方の手でぐるぐると回してみると

竜巻（トルネード）のように渦が発生し、水は勢いよく下のボトルに出て行きます。

【なぜ？解説】

渦ができるとなぜ水がスムーズに出て行くのでしょうか。

それは、水の流れに横向きの力が働くからです。

そうすると渦ができ渦の中心に空気の通り道ができます。

下のボトルの空気が上がってきて水と入れ替わり、素早く水が抜けるというわけです。

水の入ったペットボトルをさかさまにして　バケツを下において次の実験です。

ｼﾞｮｲﾝﾄの下のところから　ストローをちょっと差し込んでみてください。

空気がボコボコと入って　水が落ちてくることがわかります。

渦ができた時と同じように　空気の入る通り道ができ、ペットボトルに入った空気の分、水が出てくるということがわかります。

夏のプールで実験できるし　お風呂でもできる

台所でもできるし　すごく簡単です。

目で見て学べるので　子供たちは楽しく覚えることができます。

なんでー？っていう疑問を　ぱっと解決してくれます。

夏のイベントに　みんなで競争するってのもあり？

誰が一番早く水を落とせるかな～

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光の三原色について　簡単に実験できる教材　

光の三原色ってなに？

赤・青・緑の３色を光の三原色といい　これらの光を混ぜ合わせると　白い光になります。

テレビや映画は無数の色が使われていますが、実は光の三原色である赤、緑、青の３色を組み合わせているだけです。

光の三原色とそれぞれの光の強さだけで　あらゆる色を表現しているのです。

光の三原色と色の三原色って違うんですね。

色には光のように色を混ぜていくと白になる「色光の三原色」と、絵の具などのように色を混ぜていくと黒になる「色料の三原色」があります。

色光の三原色は、レッド（R）・グリーン（G）・ブルー（B）の三色で、テレビやパソコンのモニタなどのような発光体では、この三原色を使ってさまざまな色を再現しています。　色料の三原色は、シアン（C）・マゼンタ（M）・イエロー（Y）の三色で、理論上ではこれらの色を合成することで人が光の反射によって認識できるすべての色を再現できるとされています。