実験内容と予算
:実験を依頼される方は,下記のデータを参考資料として下さい
1.新エネルギーの実験
1−1.川村式高電圧低電圧手回し発電機作り(1人あたり)
手回し発電機を子ども達自身に作ってもらいます。
高電圧の場合には,下記の1−2の燃料電池の実験において,水の電気分解が可能です。
低電圧の場合には,学校で使う豆電球や,ダイオード,電子メロディーが壊れずに,楽しく発電実験ができます。
2つの手回し発電機同士をつないで,ロボットのランニングの原理などを学べます。
豆電球には+−がありませんが,ダイオードには+−があることが学べます。
3色ダイオードを利用して,光の原理のRGBを学び,加色混合の実験を行い,白色光の意味を学んでもらえます。
材 料
1台あたり1000円以下
ドライバー
2.5V豆電球(ソケット付き)120円
3色ダイオード 240円
作り方 → パワーポイントをダウンロードして下さい
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1−2.自転車を発電で,テレビをみよう!!
自転車をおもいきりこいで,旧技術のテレビと新エコ技術のテレビをつける競争をしてみましょう!
→親子実験教室の場合:親がブラウン管テレビを,子どもが液晶テレビをつけます。図は,子どもの液晶テレビが先につきました。
→学校の出前教室の場合:先生がブラウン管テレビを,児童・生徒が液晶テレビをつけます。
手作りのため1台製作すると約10万円,レンタルの場合,宅急便代往復と手間賃)
NEW!!
1−3.竹炭電池搭載型模型自動車(2009.10.27)(2009.7.30)→ 動画1 動画2 です。
動画2(しゃもじ竹炭電極)
ペットボトルキャップを「1個だけ」利用して、電解液にコーヒーを利用した「竹炭電池搭載型模型自動車」です。
川村式高電圧低電圧切り替え型手回し発電機のスイッチを高にして、コーヒーや紅茶、お茶などの身近なドリンクを電気分解し、
水素と酸素を貯め、それを用いて、竹炭電池として自走する模型自動車です。
(注意!)スポーツドリンク、食塩水、ケチャップ、マヨネーズは、塩素イオンが含まれますので、酸素ではなく塩素が発生します。食塩水では塩素臭もわかりますので、それらでは実験をしないで下さい。
1−3−1.竹炭電池の実験(電子メロディー)(1人あたり)
フィルムケースやペットボトルを利用して,竹炭電池のプロトタイプを作ってもらいます。
学習指導案
材 料
電子メロディは200円程度
フィルムケースかペットボトル 依頼者側で準備下さい
千枚通し 1本
鉛筆の芯 2B程度の濃いもの
紅茶,コーヒー,お茶,ワイン,ビールなど
1−3−2.竹炭電池の実験(模型自動車の走行)(4人あたり,40人ならその10倍)
1−3−1で作った,非力な竹炭電池を用いて,模型自動車を走らせます。
強力な竹炭電池の場合は,簡単に走る模型自動車ですが,
非力な電源の場合,どうすればよいか,創意工夫をしてもらうことで,
発明家の体験をしてもらえるプログラムになっています。
学習指導案
材 料
1−3の竹炭電池4個
模型自動車は1500円程度
牛乳パック(竹炭電池を4個入れるため)
それ以外は1人あたり50円程度
1−5.水素エネルギーでロケットを飛ばそう!(20人ぐらい,40人ならその2倍,100人ならその5倍)
21世紀は水素エネルギー社会です。水素エネルギー社会で利用されるものの1つは,燃料電池ですが,もう1つは,そのままの水素の利用です。
ここでは,水素を酸素を用いて燃焼させます。水素が酸素で燃えても二酸化炭素は発生しません。
実験展開シナリオ
材 料
20mチューブ 2000円
水素ボンベ 1200円
酸素ボンベ 700円
着火器 800円
水素,酸素混合チューブ 300円程度
ロケット 100円程度
1−6.色素増感太陽電池で模型自動車を走らせよう(実験キットは,依頼者側で購入して下さい) →パワーポイント
1−4の場合と同様,非力な電源です。この非力な電源を利用して,模型自動車を走らせます。創意工夫が身につき,発明家精神を養えます。
材 料
色素増感太陽電池搭載模型自動車 1キットあたり、約1万2千円
内訳;模型自動車、カセットコンロ+ボンベ、フライパン、アルミホイル、長いピンセット(類似品もオーケー)
1−7.色素増感太陽電池(実験キットは,依頼者側で購入して下さい)
現在のアモルファス太陽電池に変わって,次世代のより環境負荷が小さな光合成型太陽電池を実際に作ってもらいます。
材 料
色素増感太陽電池キット(1クラス) 約20000円程度、カセットコンロ+ボンベ、フライパン、アルミホイル、長いピンセット(類似品もオーケー)、
電子メロディー、みの虫クリップコード
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1−8−0.サボニウス型風車風力発電機 ふーふー発電 2012動画 2012発電機
発電機も,自作します。すごく楽しいです。
材料
フィルムケース,段ボール,竹串でサボニウス型風車をつくり,自作の交流発電機につなぎます。
1−8.サボニウス型風車風力発電機(自然エネルギー体感型 運動場などでします) → 逆回転型サボニウス型風車風力発電機 1 2 3 4
サボニウス風車は、フィンランドのサボニウス(Savonius)が発明したもので,
バケットといい円筒形を縦に2つに切った形をしたものを,中心を少しずらして心棒を取り付けたような形をしています。
材 料
ゴミバケツ45L(70Lの方がよい)
ハブダイナモ
円形ベニヤ(直径60cm)
板(25cm×20cm程度)
角材(2cm×2cm×30cm程度)
整流器
自転車のヘッドライト
トランジスタラジオ
携帯用蛍光灯
模型の扇風機
1−9.サボニウス型風車風力発電実験機(卓上型) 自然に吹く風でLEDが点灯(動画)
サボニウス風車は、フィンランドのサボニウス(Savonius)が発明したもので,
バケットといい円筒形を縦に2つに切った形をしたものを,中心を少しずらして心棒を取り付けたような形をしています。
部屋のなかで,うちわや扇風機の風で発電実験をします。
材 料
1セットあたり1200円以下,一人分のすべての材料を揃えます(内訳:1.5Lペットボトル,太陽電池モーターなど)
作り方 → パワーポイントをダウンロードして下さい
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1−10.プロペラ型風車風力発電機(自然エネルギー体感型 運動場など広場でします)
1−11.シャカシャカ振るライト
なんと、発光部と、発電部を分けました。これで、
利き手で鉛筆やペンをもちながら、発光部を、スタンドなどにつけておくと、
自然災害などで、電気がこないときでも、字を書いたりなどできます!!