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発熱反応と吸熱反応
今回は、発熱反応と吸熱反応についての実験を行いました

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「アニメーションのかがく」

今回の実験では、お子さんが大好きなアニメについて、どんな仕組みで動いて見えるのかを確かめる実験を行いました。

【実験１】ぱたぱたアニメーション
ことなるイラストの描かれているカードをぱたぱたと回すと、どのように見えるのかを観察しました。 オモテは顔の輪郭、ウラは目や口などの顔のパーツが描かれています。

さっそく竹とんぼの要領で回してみましょうすると・・

絵が重なって見えるようになりました
これは、回転によって素早く絵を切り替えることで起こる「残像効果」によるものです。 この他にも「鳥」と「鳥かご」や「顔」と「角」などの絵をかいて回すと、「鳥かごに入った鳥」や「オニ」に見えるので、ぜひご自宅でもやってみてください。

【実験２】くるくるアニメーション
「ゾートロープ」と呼ばれる実験装置作り、連続した静止画を素早く入れ替えるとどう見えるか観察しました。
用意したのは手の位置が少しずつ違うイラストと、すき間がたくさんある筒です。

筒をクルクルと速く回転させながら、すき間からイラストを見ると、手を振っているように見えました！
これは先ほどの「残像効果」とすき間によって見えたり見えなかったりする時間が合わさり、連続した動きに見えるようになるのですね
ご自宅でも、少しずつ異なる絵を紙に描いて、くるくるアニメーションを作ってみてください。

普段視聴するアニメーションはまさに今回実験した原理が用いられています。録画した映画などをスローモーションにすることでも、少しずつの変化の積み重ねであることが確かめられます
ぜひ、確かめてみてください。

栄光サイエンスラボ　南浦和校

「ふしぎなボルタ電池」
今回は、200年以上前に作られた「ボルタ電池」の実験を行いました
ボルタさんが発見した電池に似せて電池を作り始めました。 水にりゅうさんナトリウムを溶かしてできた「ボルタ液」に２種類の金属を入れると…

「わっ！音が鳴った！」 電子オルゴールから音楽がながれましたね。 どうやら電気が流れる液体に２種類の違う金属を入れると、電気が発生し、オルゴールが鳴ることがわかりました。 ちなみに、ボルタ液を２個、３個、と増やしていくと音に変化が…

次に、皆さんが食べる果物で電気が発生するか調べましたね。

まずは、ミカンから！

「少し音楽が鳴ったよ！」
次は、リンゴ！

「ミカンより音が大きく聞こえた！」「音が少しはやい！」
なぜ、果物でも電気が発生するのでしょうか？

果物にさしていた２種類の金属のうち、片方が汚くなっていることに気がつきましたね。 実は汚く見えた金属は電気を発生する引き換えに溶けてしまったのです

今回の実験を通して、金ぞくの性質や電気が発生するための条件などを電池づくりを通して体感しました。 家でも簡単にできる実験ですので、ぜひいろいろな果物や野菜などで試してみてください。 ただし、実験で使った果物や野菜には金属が溶けだしていますので、口に入れないようにお気を付けください。

栄光サイエンスラボ　南浦和校

「Kinetic Energy Transfer」

今回の実験では、エネルギー「energy」の大きさと移動「travel」について実験・学習しましたね

止まっている鉄球「steel ball」に、動いている鉄球がぶつかると、エネルギーの移動が起き、理論上、止まっている鉄球は動きだし、動いている鉄球が止まります。まずは、これを確認する実験からスタートしました。

◆ビリヤードみたいでしたね！
さらに、いろいろな条件で実験をし、エネルギーの移動やエネルギーと重さ「weight」の関係について理解を深めました。
みんな、楽しそうに鉄球の動きを観察していましたね！
　
◆ぶつかった後に飛び出す鉄球の数は・・・

次に、ネオジム磁石「neodymium magnet」を使って運動エネルギー「kinetic energy」と速度「speed」の関係について実験・学習しました。 レールの真ん中にネオジム磁石を固定し、鉄球を衝突「collision」させます。

結果は・・・ 磁石から一番遠い鉄球が勢いよく飛び出しましたね！ でも、どうしてだろう？

今回の実験では、エネルギーと物体の重さや速度の関係などについて学習しました。 また、「ニュートンのゆりかご」作製キットも持ち帰っていただいているので、ぜひご家庭で作製してみてください。

栄光サイエンスラボ　南浦和校

「豆電球を光らせるには？」

今回は、電気を通すもの・通さないものについて考え、スイッチ付きの懐中電灯を作りました

まずは、豆電球や導線、乾電池をつかい回路をつくりました。 電気の流れる道がしっかりとつながっていると、電気が流れて豆電球のフィラメントが光ることがわかりました
実験ではこの回路の途中に身のまわりにあるいろいろなものを入れ、電気を通すのか、通さないのかを調べましたね。 金属は電気を通すという仮説のもと実験を行いましたが、必ずしもそうでもなことがわかりましたね。
でもなぜだろう・・・？ また、鉛筆の芯やシャープペンの芯も電気を通しましたが、みんなとても不思議がっていました
　

通電性を調べた後は、スイッチ付の懐中電灯をつくりましたね。 回路が切れると電流が流れなくなってしまいますが、これをうまく利用したのがスイッチですね。 スイッチを閉じることで再び電気が流れ豆電球が光ります。

今回の実験を通して、電気を通さないと思ったものが電気を通したり、またその逆の結果もあり、とても勉強になりましたね。 また、スイッチのしくみも学ぶことができました
家のどんなところにスイッチがあるのか探してみてくださいね

栄光サイエンスラボ　南浦和校

「導電の科学」

今回は、電気を通す性質「導電性」について学習しましたね

電気を通しやすい代表的なものは金属ですが、金属以外でも電気を通すものがあるのか実験で調べましたねまずは、「シャープペンシルの芯」と「木綿糸（白い糸）」の導電性をＬＥＤを使って調べました。

　
◆左：シャープペンシルの芯　右：木綿糸

シャープペンシルの芯は電気を通し、木綿糸は電気を通さないことがわかりましたね
でも、どうしてシャープペンシルの芯は電気をとおすのでしょうか・・・？

次に調べたのは「黒い糸」です。
結果は・・・

あれっ、電気が通りましたね！
この糸は「導電糸」といって、糸状にした金属を織り込んでいるので、電気を通すことができます。
寒い冬になると、スマートフォンなどのタッチパネルを操作できる手袋が売られていますが、これは指先に導電糸がぬい付けられているからです！

今回はさらに電気を通すゴム「導電ゴム」を使って電流と抵抗の関係についても調べましたね。
まずは、普通のゴムは電気を通しませんが、導電ゴムは電気を通すことを確認しました。

◆左：輪ゴム　右：導電ゴム

実験ではこの導電ゴム、LED、電流計を使って次のことがわかりましたね！
①電気を通すものでも抵抗がある。
②電気が流れる素材が長いと抵抗が大きくなる。⇒抵抗は素材の長さに比例する。
③電気が流れる素材の厚みがうすいと抵抗が大きくなる。⇒抵抗は素材の断面積に反比例する。

実験最後には「導電小麦粘土」を作り、食塩と砂糖の電気の通しやすさを調べましたね。
食塩と砂糖は電気を通すのでしょうか？
【食塩入り粘土】

「お～光った！！」
思い思いに好きな形の回路を作ってLEDを光らせましたね！


【砂糖入り粘土】

「だめだ、光らない」

ところで、食塩と砂糖にはどのような違いがあるのでしょうか？

今回は、いろいろな物質の導電性やその導電のしくみ、電流と抵抗の関係について学習しましたね。
2000年に白川英樹博士が電気を通すプラスチック（導電性高分子）を発見し、ノーベル化学賞を受賞しました。
この世の中には、まだまだ私たちが想像もできないような驚きがきっとたくさんかくれているはずです。
日頃の実験から不思議に思ったことや「ピン」ときた時は、それをさらに追及できると良いですね。

「ギターを作ろう」

今回は、ギター作りを通して「音」について学習しましたね

まずは、ものが振動することで音が発生することを「音叉」と「水」を使った簡単な実験で 確認しましたね！

Kさん「くすぐったいっ！！」
Sさん「にぎると音が止まった！」
音を出している音叉を触ると細かくふるえていましたね！

Hくん「わっ！水が飛んできたっ」
音を出している音叉を水に入れると細かくふるえて、水しぶきがでましたね！

音の発生を確認したところで、ギター作りのスタートです！

ギターは、片方の手で弦をおさえ、もう一方の手で弦をはじくことで音が出ます。
弦をおさえる場所を変えることで、ドレミファソラシドの音階ができあがります。

まずは、本体の木の板に音階シールを貼ります。

次に竹ひごを付け、３本の太さの違う弦を同じくらいの強さで張っていきます。

ここまでできたら、弦を弾いて音を聴き比べ、わかったことをみんなでまとめました。
①弦が細いと、高い音がでる。
②弦を強くはじくと、強い(大きい)音がでる。 ※音の大きさは、大小ではなく強弱で表します。
③弦の長さを短くすると、高い音がでる。
④弦を強く張ると、高い音がでる。 音の違いを決めるものは、「音の強弱、音の高低、音色」です。
この実験を通して弦と音の関係に ついて学習できましたね。

先生「ところで、みんなが作ったギターと本物のギターの違いはなんでしょう？」
Aくん「作ったギターは弦が３本だけど、本物は弦が６本！」
先生「確かに！よく知ってるね。３本だから三味線かぁ！」
みんな「わははっ」
Iくん「箱みたいなのがついてない！」
先生「そうだね。おもちゃのギターだけど箱のようなものがついているね」

先生「では、箱をつけよう！」

弦を張った木の板に箱を付けると、音が強くなることがわかりましたね！
これは弦の振動が箱の中の空気に伝わることで音が強くなります。

実験をやった後は、「かえるのうた」や「チューリップ」の演奏に挑戦しましたね！

今回は音の発生のしくみや音の三要素について、ギター作りをとおして学習してもらいました。
ところでみなさんが使ったことがあるリコーダーはどのようなしくみで音の高低を作っているのでしょうか？
身近な楽器についてもどのようなしくみになっているのか調べてみると、より音の理解が深まると思いますよ