電気の 通り道
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この 章で 学ぶこと
電気スタンド の スイッチを 入れる と、 ぱっと 明かりが つく。 リモコンの 電池 を 入れかえると、 また うごく ように なる。 私たちの 生活 は 電気 で 動いて います。
- 乾電池 と 豆電球 を どう つなぐと 明かりが つくか を しらべる
- 電気が 通る 道(回路) の しくみ を 知る
- 電気を 通す もの と 通さない もの が ある ことを 知る
- スイッチ や テスター を 作って 回路を じっさいに あつかう
最重要安全: 乾電池 の +きょく と -きょく を 直接導線で つなぐ こと(ショート) は ぜったいに きん止。 電池 が 熱く なる、 われる、 やけど の 大きな きけん が あります。 また コンセント の 電気 は ぜったい さわらない(家庭用電気は 学校 じっけん と ちがって とても きけん)。
1. 豆電球 を 光らせて みよう
教室 で つかう 豆電球 は、 小さな ガラス球の 中に 細い フィラメント(電気が 流れる ところ) が 入って います。 これを 光らせる ためには、 乾電池 と 導線 で 1つの 通り道 を 作ります。
ひつような 道具
| 道具 | はたらき |
|---|---|
| 乾電池 | 電気の もと(+きょく と -きょく が ある) |
| 豆電球 | 光る ところ |
| 電球ソケット | 豆電球を おさえる 入れもの |
| 導線(ビニル線) | 電気を 通す せん |
明かりが つく つなぎ方
正しい つなぎ方:
- 乾電池 の +きょく から 導線
- 導線 が 豆電球 の 片側 に
- 豆電球 の もう 片側 から 導線
- 導線 が 乾電池 の -きょく に
これで わ(円の ような 1つの 道)が できて、 豆電球 が 光ります。
2. つく つなぎ方・つかない つなぎ方
いろいろ な つなぎ方を 試して みましょう。
つく つなぎ方(◯)
| パターン | せつめい |
|---|---|
| ① 標準 | 上の 図の とおり、 + → 豆電球 → - で 1つの わ |
| ② +と- を 逆に | 電池 の 向きを 逆に しても、 1つの わなので つく |
つかない つなぎ方(✗)
| パターン | せつめい |
|---|---|
| ① わが 切れて いる | 導線 が とちゅうで はなれて いる → つかない |
| ② どちらか 片側 だけ | + 側 だけ つないで - 側 を つないで いない → つかない |
| ③ 電池 の 同じ きょく に 2本 | + に 2本 とも つないで - に つないで いない → つかない |
| ④ 豆電球 を と通って いない | 導線 だけで わを 作った(ショート、 きん止) → 豆電球 つかない、 でも 電池 が 熱く なって きけん |
大事: 明かりが つくのは、 「+ から - まで、 豆電球 を 通って 1つの わ が できて いる」 とき だけ。 1つでも 切れて いたり、 豆電球 を 通って いなかったり すると つかない。
3. 「回路」 という ことば
豆電球 が 光った とき、 電気は 「+きょく → 導線 → 豆電球 → 導線 → -きょく」 という 道すじ を 通って 流れて います。 この 電気の 通り道 の こと を 回路 と いいます。
回路 の きほん
| 部分 | はたらき |
|---|---|
| 乾電池 | 電気を おしだす ポンプ |
| 導線 | 電気の 通り道(パイプ) |
| 豆電球 | 電気を つかう ところ(光や 熱に かわる) |
回路は 1つの わ
回路 が 「1つの わ に つながって いる」 とき だけ、 電気は 流れます。 とちゅうで 切れて いる と、 電気は 流れません(豆電球 は つかない)。
ポイント: 「回路 = 電気の 通り道 が 1つの わ に なって いる」 と おぼえましょう。 この 章で 何度も でてくる 大事な ことば です。
4. 電気を 通す もの・通さない もの
回路の とちゅう に いろいろな ものを はさんで、 「電気が 通る か どうか」 を しらべて みましょう。 これを はかる 道具を テスター と いいます。
じっけん: テスターで しらべる
回路の 導線の とちゅうを 切って、 そこに クリップ 2本 を つける。 そのクリップに ものを はさんで、 豆電球 が つく かどう か を 見る。
| もの | ざいしつ | 通す? |
|---|---|---|
| クリップ・クギ | 鉄 | 通す |
| アルミはく | アルミニウム | 通す |
| 10円玉 | どう(銅) | 通す |
| アルミかん(外がわ) | 塗料の 上 | 通さない |
| わりばし・紙 | 木・紙 | 通さない |
| ガラスコップ | ガラス | 通さない |
| 下じき・けしゴム | プラ・ゴム | 通さない |
わかった こと
- 電気を 通す のは 金属(鉄・アルミニウム・どう・きん・ぎん など)
- 電気を 通さない のは 木・ガラス・プラスチック・ゴム・紙・ぬの など
- アルミかん の そとがわ には 塗料 が ぬって ある ので 通さない(けずる と 通す ように なる)
じしゃく と 電気の ちがい(くらべ表)
第8章で 学んだ じしゃく と 電気は、 「金属 に かんけい する 力」 で にて いる ようで、 大きく ちがいます。
| くらべ点 | じしゃく | 電気 |
|---|---|---|
| 鉄 | つく | 通す |
| アルミニウム | つかない | 通す |
| どう(10円玉) | つかない | 通す |
| ガラス・木・ゴム | つかない | 通さない |
ポイント: 「鉄は じしゃくに つく / 電気を 通す」 は おなじ。 でも アルミニウム や どう は じしゃくに つかない けど、 電気は 通す。 ここが 大切な 差異点 です。
5. ものづくり: スイッチ と テスター
スイッチを 作ろう
ふだん つかう 電気の スイッチ は、 「回路を つけたり 切ったり する しかけ」。
作り方(厚紙・クリップ・画鋲 2本・導線 2本)
- 厚紙に 画鋲 2本 を 5cm はなして さす
- 1本の 画鋲 に クリップ を ひっかけて 自由に 動く ように する
- 各画鋲 に 導線 を つなぐ
クリップが 両方の 画鋲 に ふれる → 回路 ON、 片側 だけ → OFF。
テスター を 作ろう
「電気を 通す か」 を しらべる 道具。 回路の 導線の とちゅうを 切って 2本の クリップ を つけ、 そのクリップで もの を はさむ だけ。 つけば 通す もの、 つかなければ 通さない もの。 知らない ものでも 自分で しらべる ことが できます。
ポイント: スイッチも テスターも、 回路を 作ったり 切ったり する しかけ で できて います。 回路の しくみが わかれば、 電気の しかけ の ほとんどが りかい できる。
6. ふりかえり
- 乾電池 + 導線 + 豆電球 で 1つの わ(回路)を 作る と 明かりが つく
- わが 切れて いる と 豆電球 は つかない
- [ ]電気を 通すのは 金属(鉄・アルミ・どう など)
- [ ]電気を 通さないのは 木・ガラス・プラスチック・ゴム・紙 など
- じしゃく と 電気の ちがい(アルミ・どうは じしゃくに つかないが 電気は 通す)が わかる
- スイッチ や テスター を 作れる
この 章の 安全配慮(最重要)
- 乾電池 の +きょく と -きょく を 直接導線 で つなぐ ショート は ぜったいに きん止
- 大きな 電気が 一気に 流れて、 電池 が 熱く なる
- やけど や 電池 が われる、 中の えき が もれる きけん
- 「豆電球 を 通さない 1つの わ」 は ぜったいに 作らない
- コンセント や 家庭の 電気 には ぜったい さわらない(学校の じっけん より はるかに 強い 電気で 死亡 の きけん)
- 電池 を 口に 入れない(中の えきが もれる と やけど・大きな 病気)
- 古く なった 電池 や えき が もれて いる 電池 は 先生に 言って すぐに かえる
- 電池 を 直接火に 入れない(破裂 の きけん)
- 電池 と 電池 を + と + で くっつけない(ショート)
次の 章: いよいよ さい後、 第10章は 物の 重さ を 学びます。 形を かえても 重さは おなじ? 同じ 体積 でも 重さは ちがう? てんびん と はかり で じっけん して、 ふしぎを 数で たしかめましょう。