Event Driven Science
エネルギーをとりだそう!

ねらい

上記５つの項目を体験しサイエンスストーリーを描くことによって、子どもたちの科学的・論理的思考力を育みます。

サイエンスストーリー

いかにエネルギーをとりだすか！

人間は遙か昔から、動いている物、燃えているものからエネルギーを取り出そうとしてきました。　自然の中では風の流れや、水の流れがあります。たとえば風車や水車を造って動力を取り出して来ました。そして、火から動力を得られるようになった時、産業革命がおこりました。

現代では、自然のエネルギーはまず電気のエネルギーに変えられてから、動力として使われています。

自然の中では、雨がふり、風がふき、地下には化石燃料があります。こうした自然のエネルギーを人間にとって便利なエネルギーである電気のエネルギーにかえましょう。　まず自然のエネルギーを有限な資源、無限な資源に分けましょう。

有限なエネルギー：　火力発電に使う化石燃料
無限なエネルギー；　地表をふく風と水の流れ

どうしたら効率よく電気エネルギーをつくれる？

いかに効率よく発電するかが勝負！　です。得られた電気でつけられた発光LEDの数で効率をはかりましょう。
１．いくつの発光ＬＥＤをつけることができるのか
２．電子回路は並列回路がいいのか、直列回路がいいのかを考えよう

風力、水力のふたつの発電所でいくつの発光ダイオードをつけることができるでしょうか。　各グループで勝負です！

風の力で発電しよう！

風の力で発電します。
１．扇風機で風の流れをつくる
２．プラスチック、アルミなどでプロペラをつくる
３．プロペラの形を工夫し、モーターの軸の回転率をあげる
４．ギアの比を組み合わせ、モーターの軸の回転率をあげる

できるだけたくさんの発光LEDをつけよう！
風の吹く向きや強さに対応できるように考えよう。

水の力で発電しよう！

水の力で発電します。
１．ポンプで水の流れをつくる
２．プラスチック、アルミなどでプロペラをつくる
３．プロペラの形を工夫し、モーターの軸の回転率をあげる
４．ギアの比を組み合わせ、モーターの軸の回転率をあげる

できるだけたくさんの発光LEDをつけよう！

火の力でエンジンをつくろう！

火の力でスチームエンジンをつくります。
１．火で水を沸騰させる
２．水蒸気の圧力を高め、ピストンを動かす
３．ピストンの往復運動を回転運動にかえる
４．回転運動で物を動かす

エンジンが温度差から動力をつくる仕組みを体感しよう！

エネルギーという見方で、効率を求めよう！

得られた電力の効率をもとめます。最初に使われたエネルギーと最後に得られたエネルギーを比べることで、効率がもとまります。　風と水の動かすのに使ったエネルギーで直接、発光LEDを光らせて、最初に使ったエネルギーをもとめます。
１．１０Ｖの電源を用意します
２．発光ＬＥＤを電子基板に差し込んでいきます

何個の発光ＬＥＤをつけることができるでしょうか？
効率は、
効率＝自分がつけた発光ＬＥＤの数/１０Ｖの電源でついた数です。

エネルギーという見方で世界を眺めよう！

エネルギーという見方でみると、新たな世界が見えてきます。発電の効率の悪さに驚いたことでしょう。　ヒトは日常的に電気を使っています。電気を作り出すためにどのぐらいのエネルギーを使っているのでしょう？

ヒトが体の中で使っているエネルギーは１００ワットです。体重が3トンのゾウは５０００ワットのエネルギーを使っています。

ところが、ヒトが生活で使っている電気エネルギーなどを足すと、ヒトはゾウほどのエネルギーをつかっているのです。

発電の原理って？

発電が起こる原理を探りましょう！
１．電池をモーターにつなげて、軸を回転させる
２．モーターというブラックボックスをあけます
３．中の部品の役割を考えます

軸を回転させると、今度は発電ができましたね。モーターの回転と発電とは同じ原理で結ばれているのです。電流から磁力が生まれ、そして力が生まれる関係を学びます。