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電気のはたらき3

直列つなぎと並列つなぎ

森竹高裕


 これまでモーターカーやプロペラなどで遊んできた。こうした遊びの中で電池を〈たておき〉にするときと〈横おき〉にするときでは、動き方が違うことがわかった。この動き方の違いは〈電流の強さ〉〈回路の違い〉〈導線の長さ〉による違いなのではないか、と子どもたちは考えた。今回は、電池のつなぎ方による動きの速さの違いなのではないか、と子どもたちは考えた。今回は電池のつなぎ方による動きの速さの違いはなぜなのかを探った。

電池のつなぎ方によって速さが違うのはどうしてだろう?

〈電気の強さ〉
 ・電気の強さが違う。
 ・電気のパワーが違う。
 ・威力が違う。

〈回路の違い〉
 ・横のつなぎ方は線が余分。
 ・輪がしっかりしている方が流れる。

〈導線の長さ〉
 ・短い方が長い。
 ・線が長いと電力がなくなる。
 ・長いので電気の流れが遅い。

 ここで〈導線の長さ〉について取り上げた。子どもたちが言っている「長い」というのは、どの部分なのかを尋ねた。すると

ということなので〈導線の長さ〉=〈回路の違い〉であると確かめた。ネーム磁石を置いて仮説の分布を取ると、
〈電気の強さ〉5人 〈導線の長さ〉=〈回路の違い〉28人だった。

 ここで直列つなぎ並列つなぎを調べるために

〈たておき〉と〈横おき〉の違いを調べるための方法を考えよう。

 ・豆電球をつけてみる。
 ・プロペラ飛ばし。
 ・モーターの動き
 ・プロペラの回る速さなどが出された。

 そこで、流れる電流の量を調べる道具(検流計)を教えた。

検流計や考えた道具を使って〈たておき〉と〈横おき〉の違いを調べよう。

 検流計の他にも様々な方法で違いを調べていた。

 ・モーターに着いている赤い導線(+)に−をつけたら飛ばなくて、+
  に着けたらプロペラが飛びました。
 ・プロペラを回しました。直列のときのつなぎ方でやるとすごい回りま
  した。

 こうした違いはどこからくるのか、結果から考察した。

結果からわかることはどんなことですか?

 ・直列回路は電気の力がプラスされて、並列回路は二つに分かれているから、通るときにぶつかっている。
 ・回路が分かれているとどっちへ行っていいかわからなくなってしまう。
 ・出された電気が二つに分かれてしまうので弱い。
 ・並列つなぎだと電気が分かれる。電気が半分に分かれると「もどってくる力」が半分になるから、2こ乾電池があっても、1こ分の乾電池の力にしかならない。


授業の流れとして
  (1)仮説を発表する。
  (2)電池−−−−−−−−−−−−−−−−−電池
    のような導線が長い回路でも、パワーアップすることを確かめて〈長さ〉をつぶす。
  (3)〈電流〉〈回路〉の仮説を確かめる実験方法を考えさせる。
     ・豆電球  ・プロペラ  ・音を聞く  ・検流計など
  (4)実験をする。
  (5)考察をすることで、〈回路〉は〈電流の量〉につながることに気づく。

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