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地磁気を体感できる面白実験

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地磁気について学べる面白実験の紹介です。

地磁気を体感できる面白実験



用意するのは伏角計と
鉄の棒です。
学校に交流の電源装置はあるでしょうか?中学校で交流の電源装置を使うときは少ないと思います。しかし、交流の電源装置があるからこそ出来る実験があります。交流の電源装置をつかうことで磁石の磁力をなくすことができます。
電源装置を交流にします。コイルに電流を流すと右ねじの法則に従って交互に磁界が発生します。こうすることで鉄芯内の磁力がなくなります。この時鉄芯は磁力を影響を受けて振動しています。鉄芯をコンパスに近づけても反応しなくなったことを確認します。
続いて使うのが伏角計です。伏角を調べることができます。

伏角

伏角とは地球を棒磁石と考えた時、赤道以外の地点で磁力線の向きが水平面に対して地面の方向に向く角度のことです。精度の高い方位磁針は伏角を計算してS極側に重りをつけています。
↑S極側にコイルでお守りがつけられています。この方位磁針は使える緯度がきまっているということです。
伏角計によると、計測地点の伏角は約60°でした。磁力を失った鉄芯を伏角に合わせて持ちます。
その角度を維持した状態で金属などに打ち付けて衝撃を与えると・・・
地磁気により鉄芯が磁化されるのです。磁化されたかどうかは方位磁針が反発したかどうかで調べます。北側(S極側)に向けて振動を与えたので、鉄芯の先はN極になるはずです。方位磁針のN極が反発すれば実験成功です。磁石で鉄釘を磁化させる実験はよくありますが、地球で鉄芯を磁化させることができるとは知りませんでした。磁鉄鉱などはこの地磁気から磁化されて磁界の向きが決まるので。磁鉄鉱を掘り出すと磁鉄鉱が堆積した時代の地磁気の向きがわかるそうです。壮大ですね。

各年代の伏角

日本各地域の伏角は理科年表にのってあります。気になるかたは調べてみてください。

ふたばのブログが本になりました。

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自己紹介(PROFILE)

窪田 一志

窪田 一志

1986年生まれ、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)養成課程修了
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。現在は大阪府の公立中学校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、デジタル教材の開発、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。
ブログのアクセス数は月7万pvを超え、中学理科の授業情報をまとめた書籍「100均グッズからICTまで 中学校理科アイテム&アイデア100」を明治図書から出版。また、ブログがアプリ化されるなど勢いのある教育研究者 兼 教育実践者。
先生向け情報サイト「ふたばのブログ」の他、反転学習や、家庭学習に利用できるオンライン学習サイト「ふたば塾」を運営。
記事執筆、研修・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。

【著書】
100均グッズからICTまで 中学校理科アイテム&アイデア100[明治図書出版]
【協力実績】
株式会社 NHKエデュケーショナル
国立科学博物館
株式会社 朝日新聞社 企画事業本部文化事業部
株式会社 高純度化学研究所
株式会社 アスウム
株式会社 学映システム
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