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第76時
実験5 いろいろな回路にかかる電圧
2018 1 17(水)、18(木)
理科室はじめに
生徒は豆電球を使っていろいろな回路を組み、豆電球にかかる電圧を測定します。基本は豆電球2個の直列回路と並列回路ですが、それができたら数を増やます。1つ追加すると、回路は4通り増えますが、どのように増えるかは生徒に考えさえます。もう1つ追加すると、さらに7通り増えます。
図1:豆電球2個と3個でつくる回路(実験4 回路にかかる電圧2年(2003年度)から)今日は先生にとって忙しい1時間になるでしょう。前時は合格印240個を押しましたが、今回はその倍以上になる可能性があります。がんばってください!
図1: 本時の学習プリント(クリックすると拡大します)
本時の目標
・複数の豆電球を使った回路をつくり、いろいろな部分の電圧を測定する準 備
生 徒 教 師
- 教科書
- 理科便覧
- ファイル
- 本日の学習プリント(1 /人)
- 乾電池 (3/2人)
- 乾電池ボックス (3/2人)
- リード線 (6/2人)
- 豆電球 (3/2人)
- 豆電球のソケット(3/2人)
※スイッチは使用しません授業の流れ
(1)本時の授業内容の紹介 (1分)(2)電圧計の使い方の確認 (5分)
電圧計は『測定したいところを挟むようにして』つなぎます。豆電球にかかる電圧を測りたいなら、豆電球と電圧計を並列つなぎにします。その原理について、少しだけ話します。「電圧計は2つの『差』を測るものです。具体的には、豆電球を乾電池につないだ場合、1.5Vだったものが0Vになってしまうので、電圧は1.5Vになります。1.5Vは『電子がはたらいた量』、と考えてもよいでしょう。したがって、電圧は『仕事前』と『仕事後』の差を示しているのです」
「豆電球2個を直列につないだ場合は、電子ができる仕事は半分ずつになります。したがって、豆電球1つにかけることができる電圧は0.75Vです。その数値を確かめるためには、豆電球に『入るところ』と『出るところ』に電圧計をつないでください」
電圧計の使い方は別ページ『乾電池の電圧を測ろう』をご覧ください。
(3)生徒実習(35分〜40分)
合格印をもらうための条件は、班員全員ができていることではありません。自分の学習プリントに正しい回路図が書かれているか、です。そして、回路図の豆電球にかかる電圧の数値を測定し、それらが理論値と大きくずれていなけば追加合格印をもらえます。したがって、同じ班でも合格印の数が違います。回路図が書けない生徒は0個になりますが、どの班も教え合うので0個の生徒はいませんでした。
なお、本年度は授業スナップ写真がないので、以下に14年前の様子『実験4 回路にかかる電圧2年(2003年度)』を紹介します。
14年前の実践記録を編集したもの
図2:豆電球4つのオリジナル回路
・電圧計3つを同時に使っている
・豆電球の明るさが2種類ある
図4:B君の学習プリント
図5: 豆電球3つの並列回路(電圧は2.6V)
図6:C君の学習プリント
(左: 上下が2.7ボルトなら、中央の理論値は1.35ボルト)
(右: 2.9ボルト= 2.4ボルト+ 0.5ボルト)
図7:P君の学習プリント
(4)本時の感想、考察 (5分)
授業を終えて
とても充実した1時間だったと思います。関連ページ
実験4 回路にかかる電圧2年(2003年度)実践ビジュアル教科書『中学理科の物理学』
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実験4 豆電球1個の回路
→ 第77時
実習6 電圧の理論