かがやけ!みんなのエネルギー

ストーリー2 1, 電気を作ってみよう!

学習のねらい
  • 発電を体験し、電気エネルギーへの興味関心を高める。
  • 電気がおきるしくみをおおまかに理解する。
  • 電気を大量に作り続けるエネルギーの大きさに気づき、電気の使用方法について考える。
指導上のポイント
  • 果物を使って電気を作ることができる。
  • コイルの中で磁石が動くと電気を作ることができる。
  • 電気エネルギーは運動エネルギーに変えることができる。
  • 電気は簡単に作れるが、大量に作るためには多くのエネルギーが必要である。
関連する単元
  • 4年  理科 電気の働き
  • 5年  理科 電流の働き
  • 6年  理科 発電と電気の利用

くだもの電池(電池のしくみ)

レモンなどの果汁は、乾電池に入っている電解液と同じはたらきをする。レモンに銅板と亜鉛板を差し込み、導線でつなぐと、イオンになりやすい亜鉛がプラスイオンになって溶け出す。その時、残されたマイナスの電子は溶けにくい金属である銅の方へ導線を伝わって流れる。電流は電子の流れと逆の向きであるので銅がプラスになる。

レモンのほか、グレープフルーツ、オレンジ、野菜、食塩を水に溶かした食塩水、お酢、果物の果汁なども、電解液となるので発電できる。

くだもの電池(電池のしくみ)

実験展開例

  1. レモン電池を作り、電圧・電流計(テスター)で電圧を測る。
  2. レモン電池にメロディーICをつなげてみよう。
  3. レモン電池に発光ダイオード(LED)をつなげてみよう。
  4. レモン電池の数を増やして直列つなぎにし、1~3を試す。メロディーICの鳴り方や発光ダイオードの光り方はどう変わるか観察しよう。
  5. 他の果物で試してみる。
  6. テスターで乾電池の電圧(ボルト)を測り、レモン電池と比べてみる。
  7. ※実験に使用した果物には金属が溶け出しているので絶対に食べないよう注意する。

ふりふり発電(発電のしくみ)

コイルの中で磁石を動かすと、コイル内の磁界が変化し、コイルに電気が流れる。これを電磁誘導という。

コイルを巻き付けたパイプに発光ダイオードをつなげ、パイプの中で磁石を動かすと、磁石がコイルの中を通過する時、ダイオードが発光する。

ふりふり発電(発電のしくみ)

実験展開例

  1. 完成したものを左右に振る。振る速さをかえてみよう。
    ※ゴム栓を押さえながら振る。押さえないで振ると、ゴム栓が外れて磁石が飛び出し危険。
  2. コイルの巻き数を変えてみるとどうなるだろうか。
  3. 他の磁石(アルニコ、フェライトなど)で試してみよう。
  4. 赤色と青色のLEDはどのようなタイミングで光るのか、よく観察してみよう。

くるくる鳥(モーターの原理)

この実験では、磁石(磁力)と乾電池(電流)を使って「力」を発生させている。コイルに電気が流れると、コイルの周りに磁力が発生する。この磁力と磁石の磁力が、反発、吸引することによって鳥がついたコイルがくるくる回る。

モーターのしくみもこの実験と同じで、磁石とコイルで回っている。

実験展開例

  1. 磁石を貼り付けるS極、N極を逆にしてみよう。鳥の回る方向はどう変わるかな?
  2. 電池をつなげる向きを変えてみよう。鳥の回る方向はどう変わるかな?

※実験の作り方はエネルギー工作紹介に掲載しています。

(実験・工作指導)一般財団法人 電力中央研究所 吉光 司