ふたばのブログ〜理科教育と道徳教育を科学する〜

不思議な水圧実験まとめ

time 2017/05/08

水圧や気圧は目に見えづらく、計算もあって子どもにとって分かりにくい内容だと思います。今回は水圧による不思議な現象をまとめました。

水圧実験のまとめ


①浮かないピンポン玉



ペットボトルを切り取ったものに卓球の球をいれます。ピンポン球が水に浮くことを確認してから水を注いでいくと・・・

浮かびません。ピンポン球の上部にだけ水圧がはたらいているからですね。
ここで発問します。
「手を使わずにピンポン球を水に浮かべるにはどうすればいいですか?」
科学的な思考力が求められます。
正解は「ペットボトルの口を水につける」です。下側にも水圧を作ることでピンポン球が浮いてきます。

②傘袋で水圧実験

傘袋に水をいれるだけのお手軽実験です。
傘袋を手で押すと水深によって水圧が違うことが簡単にわかります。上部に(水面近く)はふにゃふにゃ、中央部はある程度弾力がありました。
一番下は反発する力が強いです。わかりにくい水圧を伝えるのにはうってつけの実験だと思います。

③こぼれない水

百均の網を用意します。水をすくっても、穴から水がこぼれます。でも、水の入ったコップをすくうと・・・
水がこぼれません。
不思議ですね。
このように網を張るだけでも実験をすることができます。
家にあるものでは瓶と水きりネットで作れます。

網の目が細かいほど、支える面積が大きくなり、張力がはたらくので水が漏れません。
水を入れるのは簡単。

落ちません。
水が落ちる理由を考えさせると、落ちない理由がわかるのではないでしょうか?

④水圧と面積の関係

大小2種類の注射器とチューブを用意します。
水をいれて2つをつないで押し合うとおもしろいことが起こります。
おりゃー!
と両手で大きい方の注射器を押しているにも関わらず、小さい注射器を持っている人は片手で余裕の表情です。子どもにとっては大きい注射器の方がパワフルに見えるので意外性の大きい実験だと思います。パスカルの原理ですね。
パスカルの原理(パスカルのげんり、英語:Pascal’s principle)は、ブレーズ・パスカルによる「密閉容器中の流体は、その容器の形に関係なく、ある一点に受けた単位面積当りの圧力[1]をそのままの強さで、流体の他のすべての部分に伝える。」[出典 1]という流体静力学における基本原理である。
出典:wikipedia
いかがでしたか?難しいと思われている水圧も実験を通して考えると面白く興味をもちたくなるのではないでしょうか?うまく実験を取り入れた授業を行ってみてください。

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自己紹介

ふたば

ふたば

1986年生まれ、三十路超え 近畿大学農学部卒業、理科コア・サイエンス・ティーチャー(CST)養成過程修了、家庭教師、個別指導、塾講師を経て、神奈川県で5年間中学校理科教師として勤務。現在は大阪で理科の楽しさを子どもたちに伝えるため日々奮闘中。 教材や教具の開発、効果的なICT機器の活用方法、カードゲームや問題解決を通してのコミュニケーション能力の育成など自らの実践に基づいた教育活動を展開中。 ゆくゆくはこのブログの内容を本にしてまとめられたらと考えています。記事執筆、講演依頼、書籍化についてはお問い合わせフォームからお願いします。

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