このページは、Mr.Taka 中学校理科の授業記録 年(2017年度)です

第98時

実験25 直流と交流、周波数 

2018 3 14(水)、19(月)
理科室

はじめに
 今日は気楽な学習です。教科書を読んだり資料集を調べたりしながら、直流と交流、周波数に関する理解を深めていきます。また、とても単純でわかりやすい実験を1つ行います。


図1:本時の学習プリント(クリックすると拡大します)
※本時は右半分で、右半分は前時に使いました


本時の目標
・直流と交流、周波数に関する理解を深める

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)
  • 交流電流観察器具 (1/班)
  • リード線 (1/班)
  • 電源装置 (1/班)

授業の流れ
(1)本時の授業内容の紹介 (1分)

(2)直流と交流、周波数(20分)
 教科書を読んだり、関連する資料集を見ながら、直流電流と交流電流について理解を深めていきます。

 ポイントは交流電流の周波数です。周波数とは、+極と−極が入れ替わる周期のことで、1秒間に入れ替わる回数の単位をHz(ヘルツ)で表します。ここで、中学で学ぶヘルツを復習することで、周波数に対する理解が深まります。中学1年『音』の分野で、音の高さ(音程)は周波数によって変わることを学んでいます。また、ヒトの可聴域は20Hz〜20000 Hzであること、それより小さなものは振動、それより大きなものは超音波、であることも紹介しています。


図2:直流と交流、周波数に関する板書(A組)


図3:直流と交流、周波数に関する板書(B組)


図4:DC(直流)とAC(交流)

(3)生徒実験:交流電流 (10分)
 とても簡単な実験器具を使います。教科書でよく見かけるものですが、私は初めてつかったので、とても面白かったです。単純な実験でも、自分で体験することはとても大事ですね。

 図6をみてください。生徒が持っているアクリル製の棒が、それです。アクリル棒の中には赤と黒の導線が通っており、先端部には赤色LED1個と黄色LED1個がついています(複数あるように見える理由は後述)。

 それぞれのLEDは、赤黒が逆になるようにつないであります(LEDには+−の極性があります)。


図6:交流を確かめるための実験器具

 この器具を動かさななければ、LEDは点灯し続けているように見えます。家庭にあるLED電灯と同じです。しかし、実際は1秒間に60回(名古屋)点滅を繰り返しています。

 図6の赤LEDと黄LEDが複数あるように見えるのは、それらを動かしているからです。速く動かすほど、LEDの数が増えるように見えます。数が増えると同時に、LEDの軌跡が長くなります。

 図7は、別タイプの実験器具です。


図7:別タイプの交流電流観察器具

図7を左右に振ると、図8のように写真に写ります。

 
図8:図7の器具を左右に振った場合

(5)世界の電圧、周波数(5分〜20分)
 世界の電圧、周波数などをまとめます。生徒から楽しい旅行の話をしてもらうのも良いでしょう。これで2年物理分野の学習は終了です。

(6)本時の感想、考察 (5分)


授業を終えて
 次の時間は問題集を使った物理分野の復習です。そして、なんと、早いもので来週は修了式です。

関連ページ
直流と交流
2年(2000年)

実践ビジュアル教科書『中学理科の物理学

第97時 ←
実験24 磁界を動かして電流をつくる

→ 第99時
問題集
↑ TOP

[→home
(C) 2018 Fukuchi Takahiro