実験道具
自分で条件を決めて、試してみよう
回路を組む、天気図をつくる、橋に重さをかける。教材ページの「予想して確かめる」とは別に、自由に組み立てたり条件を変えたりして試せる道具を集めました。
モノコードで音の高さと大きさ弦の長さ・張り・太さ・弾く強さを変えて弦を弾き、振動のようすとオシロスコープの波形をくらべよう。音の高さと大きさが、波形のどこに表れるかが見えてきます。
凸レンズの作図ろうそくの位置とレンズの焦点距離を変えて、光の進み方と像のでき方を作図で確かめよう。実像ができる位置、虚像が見えるときのちがいが見えてきます。
光の反射と屈折光を鏡や水・ガラスの境目に当てて、反射と屈折の決まりを確かめよう。入射角を変えると、屈折のしかたや全反射が起こる角度、虹ができるしくみまで見えてきます。
質量・体積・密度をくらべよう金属やプラスチックなど2つの物質を選び、同じ質量のときの体積や、同じ体積のときの質量をくらべよう。物質ごとに決まった「密度」の意味が、大きさで見えてきます。
蒸留で混合物を分けよう水とエタノールの混合物などを加熱して、出てくる気体を冷やして集めよう。温度のグラフと、集まる液体の変化から、沸点のちがいで物質を分けるしくみが見えてきます。
状態変化と粒子のようす物質を選んで温度を変え、固体・液体・気体の粒子の動きと、実物のようすをくらべよう。融点・沸点が物質ごとにちがうことも確かめられます。
溶解度と再結晶硝酸カリウム・塩化ナトリウム・ミョウバンを水100gにとかし、温度を変えて、とけ残りや出てくる結晶の量を調べよう。溶解度曲線と粒子のようすが連動します。
気体の集め方上方置換法・下方置換法・水上置換法で、いろいろな気体を集めてみよう。気体の重さ(空気とくらべて)と水への溶けやすさから、集め方を選べるようになります。
物質が水にとけるようす食塩や砂糖、硫酸銅を水にとかして、目に見えない粒子がどのように広がっていくかを見よう。とけた物質がなくなったわけではないことや、水溶液がどこも同じこさになることが見えてきます。
濃度と湿度の計算わかっている数字を入れると、質量パーセント濃度や湿度が図といっしょに計算されます。割合の計算を、図で見ながら確かめよう。
加熱したときの温度変化(融点・沸点)いろいろな物質を固体から加熱して、温度の変わり方をグラフにしよう。とけている間やふっとうしている間は温度が上がらないことと、融点・沸点が物質によって決まっていることが見えてきます。
地層の柱状図をくらべよう4つの地点の標高と地層の傾きを変えて、柱状図をならべよう。火山灰が固まった凝灰岩(ぎょうかいがん)を手がかりに、地層の広がりや傾きが読み取れます。
地震のゆれの伝わり方震源から3つの地点へ、P波とS波がどう伝わるかを見よう。地点の位置・震源の深さ・マグニチュードを変えると、初期微動継続時間やゆれの大きさが変わります。緊急地震速報のしくみも確かめられます。
地層をつくろう(堆積・化石・断層)岩石の種類と厚さを選んで地層を下から積み上げよう。化石を入れたり、あとから褶曲や断層を加えたりして、地層から大地の歴史を読み取るしくみが見えてきます。
マグマの冷え方と火成岩マグマの成分と冷やし方を選んで、どんな火成岩ができるかを確かめよう。ゆっくり冷えるか急に冷えるかでつくりが変わり、6種類の火成岩の図鑑がそろっていきます。
マグマのねばりけと火山の形マグマにふくまれる鉱物の色やねばりけを変えて噴火させ、できる火山の形と噴火のようすをくらべよう。ねばりけと火山の形・溶岩の色の関係が見えてきます。
電気回路を組み立てよう部品を並べて回路をつくり、電流計・電圧計で測ってみよう。直列と並列で、電流・電圧・抵抗のふるまいがどう変わるかが見えてきます。
直列・並列回路の電流と電圧抵抗1つ・直列・並列の回路で、電源電圧と抵抗の大きさを決めて、各部分の電流・電圧と電圧の下がり方(電位)を図で確かめよう。
磁石と電磁石の磁界棒磁石と電磁石のまわりの磁界を、磁力線・方位磁針・砂鉄の3つの方法で見よう。磁力の強さや、電流・コイルの巻き数を変えると、磁界がどう変わるかがわかります。
電磁誘導(コイルと磁石)磁石をドラッグしてコイルに近づけたり遠ざけたりして、コイルに流れる電流(誘導電流)の向きと大きさを検流計で調べよう。動かし方・磁石の向き・巻数で結果が変わります。
発電機と交流コイルの間で磁石を回転させて、コイルに流れる電流(誘導電流)と、起電力の波形を見よう。回転の速さやコイルの巻数を変えると、豆電球の明るさや波形が変わります。
電気ブランコ(電流が磁界から受ける力)U字形磁石の間にあるコイル(電気ブランコ)に電流を流して、コイルが受ける力の向きを調べよう。電流の向き・磁界の向き・電流の強さを変えると、ふれ方が変わります。
クルックス管と電子線クルックス管に電圧をかけて、-極から出る電子の流れ(電子線・陰極線)を見よう。十字形の金属板の影や、電極の+・-を入れかえたときのちがいから、電子線の性質がわかります。
モーターのしくみ磁石の間に置いたコイルに電流を流して、モーターが回るしくみを確かめよう。整流子をはずしたり、磁石の極を入れかえたりすると、回り方が変わります。
化学反応式の係数あわせ反応の前と後で原子の数が同じになるように係数を決めて、化学反応式を完成させよう。粒子のモデルで、原子の数が目で数えられます。
金属の酸化と質量の変化銅やマグネシウムの粉末をくり返し加熱して、質量の変化をグラフで調べよう。金属と結びつく酸素の質量には限度があることや、質量の比が見えてきます。
酸化と還元(酸素のうばい合い)酸化物と、別の物質を混ぜて加熱し、酸素がどちらに移るかを確かめよう。酸化と還元が同時に起こるようすと、酸素との結びつきやすさの順が見えてきます。
化学変化と質量の保存2つの物質を混ぜて反応させ、反応の前と後で全体の質量をくらべよう。沈殿ができる反応と気体が出る反応、ふたのあり・なしで、はかりの値がどう変わるかが見えてきます。
心臓の弁と血液の流れ心臓が縮んだりゆるんだりする順番に合わせて、4つの弁が開いたり閉じたりするようすと、血液の流れを見よう。弁が何のためにあるのかが見えてきます。
消化RPG:食べ物を吸収できる形に食べ物を選び、口・胃・十二指腸・小腸で、正しい消化液と消化酵素を選んで栄養分を分解していくゲームです。最後に、分解されてできた物質と、吸収される場所も選ぼう。
動物の分類チャレンジ出てくる動物の特徴(背骨・生まれ方・呼吸・体温・体表)を手がかりに、どのなかまに分類されるかを答えよう。10問の中で何問正解できるかな。
腕の曲げのばしと筋肉腕を曲げたり伸ばしたりして、上腕の2つの筋肉がどう縮み、どうゆるむかを見よう。骨と筋肉が、腱と関節でどうつながっているかも透かして見られます。
肺のはたらき(呼吸運動と肺胞)息を吸ったりはいたりして、横隔膜と肺の動きを見よう。肺胞では、酸素と二酸化炭素が血液との間でどのように交換されるかも確かめられます。
刺激と反応(反射)目や手で受けた刺激が、神経を通ってどのように筋肉に伝わるかを光る信号で追いかけよう。意識して反応するときと反射とで、信号の通り道と反応にかかる時間がどうちがうかが見えてきます。
葉のはたらき(光合成・呼吸・蒸散)葉の断面で、光合成・呼吸・蒸散による気体の出入りを粒子で見よう。日光の強さを変えると、酸素と二酸化炭素の出入りがどう変わるか、気孔がどこに多いかが見えてきます。
光合成でできるデンプン(ヨウ素反応)ふ入りの葉の一部をアルミはくでおおって日光に当て、脱色してヨウ素溶液で調べよう。葉のどの部分でデンプンができたかから、光合成に必要な条件が見えてきます。
等圧線と風の天気図日本付近の地図に高気圧・低気圧を置いて、等圧線と地表付近の風の向きを調べよう。季節の気団を重ねると、季節ごとの天気図の形も見えてきます。
飽和水蒸気量・湿度・露点空気1m³にふくまれる水蒸気の量と温度を変えて、湿度・露点・水滴(析出)の量を調べよう。飽和水蒸気量を「いすの数」、水蒸気を「すわる人」に見立てて表します。
前線と天気の変化停滞前線・温暖前線と寒冷前線・閉塞前線を地図の上に置いて、暖気と寒気のようす、雲のでき方、風の向きを見よう。前線が通過するときの天気の変化も確かめられます。
霧と雲のでき方空気を冷やしたり、空気を上空へ上げたりして、水蒸気が水滴になるようすを粒子で見よう。露点と、ちり(凝結核)のはたらき、雲ができる高さが見えてきます。
斜張橋のワイヤーにかかる力柱の高さと橋の重さを変えて、ワイヤーの角度と、ワイヤーにかかる力(張力)がどう変わるかを調べよう。力の分解が目に見えます。
アーチ橋の力の流れ台形のブロックを並べたアーチで、それぞれのブロックの重力が、となりのブロックや支柱へ向かう力に分かれて支え合うようすを見よう。自分でアーチを組み立てることもできます。
てこと仕事の原理左右のうでにおもりをつるして、てこがつり合う条件を見つけよう。支点からの距離とおもりの重さの関係が見えてきます。
自由落下と記録タイマー質量や大きさのちがう2つの球を同じ高さから落とし、落ち方と記録テープの打点をくらべよう。空気抵抗のあり・なしで結果が変わります。
3つの量の関係(速さ・密度・オームの法則)「道のり・速さ・時間」「質量・密度・体積」「電圧・電流・抵抗」の3つの量の関係を、円の図と式で確かめよう。わかっている2つの量を入れると、残りの1つが計算されます。
浮力と水圧(浮く・沈む)いろいろな物質の物体を液体に入れて、浮くか沈むかと、上下の面にかかる水圧の差(浮力)を調べよう。ゴム膜の実験で、水圧と深さ・向きの関係も確かめられます。
位置エネルギー(杭打ち)おもりを高いところから落として杭を打ちこみ、高さや質量を変えたときの沈みこむ量をくらべよう。位置エネルギーが何で決まるかが、記録から見えてきます。
運動エネルギー(くぎ打ち)動いているおもりをくぎにぶつけて打ちこみ、速さや質量を変えたときの打ちこまれる量をくらべよう。運動エネルギーが何で決まるかが、記録から見えてきます。
車の運動と記録タイマー水平な面・下り坂・登り坂で台車を走らせ、記録タイマーのテープを0.1秒ごとに切ってグラフにしよう。速さの変わり方が、テープの長さの変化として見えてきます。
力学的エネルギーの保存(ジェットコースター)山や谷のコースに球を置いて転がし、位置エネルギーと運動エネルギーが入れかわるようすをグラフで見よう。摩擦があるときとないときのちがいもくらべられます。
力の合成・分解2つの力を1つにまとめる「合成」と、1つの力を2つの向きに分ける「分解」を、矢印を動かしながら確かめよう。平行四辺形の対角線が、合力になるようすが見えます。
発電のしくみ火力・水力・原子力・地熱・太陽光の5つの発電方法を切りかえて、電気ができるまでの流れをくらべよう。タービンと発電機を使う発電と、使わない発電のちがいが見えてきます。
仕事の原理(斜面・滑車)斜面・定滑車・動滑車を使って物体を持ち上げ、加えた力と動かした距離から仕事を計算しよう。道具を使うと力は小さくできても、仕事の量は変わらないことが見えてきます。
慣性の法則(飛行機と電車)飛んでいる飛行機からボールを落としたり、走っている電車の中でジャンプしたりしよう。動いている物体が、そのまま動き続けようとする性質(慣性)が見えてきます。
中和とイオンの数酸の水溶液にアルカリの水溶液を少しずつ加えて、水素イオン(H⁺)と水酸化物イオン(OH⁻)の数、指示薬の色の変化を見よう。中和で何ができるのかが粒子で見えます。
水溶液の中のイオン(電離)酸・アルカリ・塩などの水溶液を選んで、水の中で物質がどんなイオンに分かれているかを粒子で見よう。電離しない物質との違いもくらべられます。
電気分解とイオンの動き塩化銅水溶液や塩酸に電流を流して、陽イオンと陰イオンがどちらの電極へ移動し、何ができるかを粒子で見よう。電子の流れも見えます。
電池のしくみ(ボルタ電池・ダニエル電池)金属板と水溶液の組み合わせを選んで回路をつなぎ、どちらの金属がイオンになってとけ出し、電子がどう流れるかを粒子で見よう。素焼き板のはたらきも確かめられます。
イオン化傾向(金属を水溶液に入れる)金属を、別の金属のイオンをふくむ水溶液に入れて、反応が起きるかを確かめよう。電子の受け渡しと、金属のイオンへのなりやすさ(イオン化傾向)の順が見えてきます。
自然選択で生物はどう変わる?環境(えさ)に合った特徴をもつ個体ほど生き残って子を残しやすい。世代を重ねるうちに、集団の特徴がどう変わっていくかを観察しよう。
メンデルの法則(エンドウの種子)丸い種子としわのある種子のエンドウを、遺伝子の組み合わせを決めて掛け合わせよう。子や孫にどんな形質が、どんな割合で現れるかが見えてきます。
食物連鎖と生物の数のつり合い草・ネズミ・イタチ・ワシ(海ではプランクトン・アジ・マグロ・サメ)の数の変化を見よう。ある生物の数を急に変えると、まわりの生物の数がどう変わり、もとにもどっていくかが見えてきます。
セキツイ動物の進化魚の体のつくり(体表・呼吸・手足・心臓・うまれ方など)を1つずつ変えて、両生類・は虫類・鳥類・ほ乳類の体をつくってみよう。水中から陸上へ生活の場を広げるために、体のつくりがどう変わってきたかが見えてきます。
太陽・月・星の1日の動き方位・時刻・日付・緯度を変えて、空を見上げたときの太陽・月・星の動きを確かめよう。季節による太陽の高さのちがいや、北の空の星の回り方が見えてきます。
月と金星の見え方北極の上から見た図で月や金星を動かし、地球から見たときの形と見える時刻・方位を確かめよう。月の満ち欠けや、金星が夕方と明け方にしか見えないわけが見えてきます。
太陽系の惑星の公転太陽のまわりを回る8つの惑星を動かして、公転の向きや、1周にかかる時間(公転周期)をくらべよう。太陽から遠い惑星ほどゆっくり回るようすが見えてきます。ここにある実験道具は、現役の理科の先生が作ったシミュレーターを、作者の許可を得て理科ラボ向けに編集したものです。値や動きは学習用の模型です。