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実験

ガリレオ温度計

実験 ガリレオ温度計

大きめのよう器に水を入れ、その水の温度でぎりぎりうくくらいの重さにした小さなびんを入れる。よう器の水の温度を上げたり、下げたりするとどうなるかためしてみよう。

用意するもの

  • 大きめのとうめいなよう器 1こ
  • 小さめのガラスびん 2こ
  • 温度計
  • ガラス玉
  • ガラスビーズ 8mm・4mm
  • ふたの開けしめ器
  • お湯
  • タオル

実験方法

びんが、ぎりぎりうくくらいに調整しよう

1

びんが、ぎりぎりうくくらいに調整しよう

よう器の中に水道の水を入れて、温度をはかる。

わすれないように、はかった温度をワークシートに記入しておこう。

2

びんが、ぎりぎりうくくらいに調整しよう

ガラスびんのふたをあけて、ガラス玉を5~6こ入れてふたをしめ、1のよう器の中に入れる。びんが水にうかんでいるかかくにんしよう。

※びんがしずんでしまうときは、うかぶまでガラス玉の数をへらす。

ガラス玉を口に入れたり、なめたりしないこと。

びんが、ぎりぎりうくくらいに調整しよう

しっかりふたをしめないと、水が入って、しずんでしまうよ。また、手についた水が入らないようにしよう。

※ふたは、最後にグッとしまるまでしっかりしめる。ふたの開けしめ器を使うとべんり。

空気がついていると、重さではなく、空気のせいでういてしまうよ。

※びんのふたのうらに空気がたまるとういてしまうので、水の中でびんをかたむけたりさかさにして、空気をとりのぞく。びんのそこやふたなどにも空気がついたらとりのぞこう。

3

びんが、ぎりぎりうくくらいに調整しよう

ガラス玉の数を1こずつふやしていき、びんがしずんだところで、1こをびんから取り出す。びんが水にうかぶようにする。

ガラス玉をもう1こふやしたらびんがしずむ、という重さになっていればいいよ。

4

びんが、ぎりぎりうくくらいに調整しよう

次に、びんの中にガラスビーズ(8mm)を入れる。ガラス玉のときと同じように、びんがしずむまで1こずつふやしていき、びんがしずんだところで、1こをびんから取り出す。

ガラスビーズをもう1こふやしたらびんがしずむ、という重さになっていればいいよ。

5

びんが、ぎりぎりうくくらいに調整しよう

小さいガラスビーズ(4mm)をびんの中に入れる。同じように、しずむ直前まで数をふやしていこう。

6

びんが、ぎりぎりうくくらいに調整しよう

びんをしずめて手をはなすと、7~10秒かけてゆっくりういてくる状態になっていればいい。これでできあがり。

調整には時間がかかることがあるよ。根気よくやろう。

びんが、ぎりぎりうくくらいに調整しよう

※条件によって、ガラス玉とビーズの数は変わります。
※最後にもう一度水温をたしかめる。

実験しよう 温度の変化と、びんの動きをたしかめよう

水の温度が最初のときと同じか、それよりも低いときは、びんがうかぶ。
そして、最初の水の温度よりも5℃くらい高いときは、びんがしずむ。
このように、びんがういたりしずんだりするのを見ることで、温度の変化を知ることができるよ。

1

実験しよう 温度の変化と、びんの動きをたしかめよう

お湯をたして、水の温度を5℃くらい上げてみよう。うかんでいたびんがゆっくりしずむよ。何℃のときに、どんなようすになるかを観察し、ワークシートに記入しよう。

お湯は、びんにかからないように、ゆっくりそそいで、静かにかきまぜる。

※水の表面張力(ひょうめんちょうりょく)により、しずまないことがあるので、その場合は少し水をかけてみよう。

お湯を入れるときにやけどをしないように十分注意すること。

水があふれてもいいところで実験しよう。

2

実験しよう 温度の変化と、びんの動きをたしかめよう

氷を入れて、最初のときと同じくらいの温度にしてみよう。びんがうかび上がってくるよ。何℃のときに、どんなようすになるかを観察し、ワークシートに記入しよう。

発展 中のおもりのびんを2つにしてみよう!

たとえば20℃、25℃など、水の温度を一定にしながら、びんの重さを調整してみよう。びんがしずみはじめる温度に差をつければ、よりくわしく変化を知ることができるよ。

発展 中のおもりのびんを2つにしてみよう!

まとめ方

ワークシートをダウンロードして必要な数だけ印刷して使おう。
重さを調整しているときのガラスの小びんのようすをワークシートにメモし、写真もとっておく。
重さを調整したガラスの小びんが、水の温度によってどう変化するかもワークシートに書きこみ、写真をとっておこう。
そのワークシートを整理し、気づいたこと、わかったことをまとめ用のワークシートにまとめる。

ワークシートダウンロード

まとめ方のコツ 実験の例」を見てみよう

なぜ? どうして?

どうして、おもりが入ったびんがしずんだりういたりするの?

どうして、おもりが入ったびんがしずんだりういたりするの?

水は、4℃のときが一番重く、それよりも温度が低くなっても高くなっても、ほんの少しずつ軽くなっていく性質(せいしつ)があるんだ。それに対して、温度が変わっても、おもりを入れたびんの重さはほとんど変わらない。だから、最初はつり合っていても、水の温度が上がるとびんの方が重くなるのでしずみ、水の温度が下がって4℃に近づいていくと、びんの方が軽くなるのでうかび上がってくる。

温度によって水の重さが変わるのは、おふろのお湯をわかしたときなどにたしかめることができる。お湯をよくかきまぜないと、上の方が熱くても下の方がぬるいことがあるね。このときは、温められたお湯の方が軽くなるので、上にうかんでくるんだよ。

監修(かんしゅう):秀明大学 大山光晴

注意

  • 実験は、必ずおうちの人といっしょにしよう。
  • 実験前にこのレシピをしっかり読んで、まちがった手順で行わないようにしよう。
  • 実験に使う材料は、おうちの人に用意してもらうこと。
  • 材料をなめたり、口に入れたりしないこと。特にガラス玉がのどにつまるとあぶないよ。
  • びんのふたの開けしめは、意外と力がいるので、ふたの開けしめ器を使うか、おうちの人にやってもらおう。
  • お湯を使うときは、やけどをしないように気をつけよう。
  • 氷は直せつ手でさわらないようにしよう。手や指にくっつくと赤くなったり、はれたりすることがあるよ。
  • 実験するときは、まわりがぬれてもいい場所で実験しよう。
  • 実験のあとは、おうちの人といっしょに手や道具をきれいにあらい、しっかりあとかたづけをしよう。あらった道具は、きれいになったかどうかおうちの人にたしかめてもらおう。

実験をするときの注意

実験をする前に必ずおうちの方といっしょに読んでね。

  • 実験をするときは、必ずおうちの人に実験することを伝えておこう。
  • 実験に使う材料(ざいりょう)や道具などは、使ってよいものかどうか、おうちの人ひとに確(たし)かめよう。
  • 火や化学薬品、電気製品(せいひん)などを使うときは、かならずおうちの人といっしょにしよう。
  • つまようじやフォーク、シャープペンシルのしんなど、先のとがったものを使うときは、けがをしないように気をつけよう。
  • はさみやカッターナイフを使うときは、けがをしないように気をつけよう。
  • むずかしい実験をするときは、おうちの人に手伝ってもらおう。
  • 実験に使った食べ物などは、絶対(ぜったい)に口に入れないこと。
  • 実験が終わったらきちんとあとかたづけをし、実験に使ったものを、家族が口に入れたりしないように気をつけよう。
  • 実験で使ったものや作った作品は、小さい子の手のとどかない場所にしまうこと。
  • 実験をしたあとは、必ず手をよくあらうこと。

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