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実験

えんぴつでかんたん
燃料(ねんりょう)電池(でんち)をつくろう

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実験 えんぴつでかんたん<br data-src-img=

二酸化(にさんか)炭素(たんそ)()さないクリーンなエネルギーとして注目(ちゅうもく)されている「燃料(ねんりょう)電池(でんち)」。かんたんな燃料(ねんりょう)電池(でんち)をつくって、そのしくみを()ろう!

用意(ようい)するもの

  • 電池(でんち)ボックス()きLED
    ※ここではセリアで販売(はんばい)しているインテリアLEDケーブルライトと、その付属(ふぞく)電池(でんち)ボックスを使(つか)前提(ぜんてい)実験(じっけん)(おこな)っています
  • えんぴつ(8(ほん)
  • 重曹(じゅうそう)
  • マンガン単三(たんさん)乾電池(かんでんち)(2()
  • ()しゴム(2()
  • クリアカップなどの透明(とうめい)容器(ようき)(2()
  • アルミやステンレスなどの電気(でんき)(なが)れるピンチ(6()
  • (みず)
  • ビニールテープ
  • はさみ
  • 計量(けいりょう)スプーン
  • えんぴつけずり
  • 油性(ゆせい)ペン

燃料(ねんりょう)電池(でんち)(つく)(かた)

[1]

写真(しゃしん)のような装置(そうち)をつくる。まず、両側(りょうがわ)をけずったえんぴつで()しゴムをはさんでビニールテープでとめる。(つぎ)に、横方向(よこほうこう)にえんぴつではさんでビニールテープで固定(こてい)する。

ヒント:(つぎ)手順(てじゅん)2でクリアカップの側面(そくめん)にえんぴつが()たってしまうときは、(さき)をけずっているほうのえんぴつが(すこ)(ぎゃく)「ハ」の()になるようにしてみよう。

[2]

クリアカップに半分(はんぶん)より(すこ)(おお)いくらいの(みず)()れ、重曹(じゅうそう)(おお)さじ1(ぱい)ほど(くわ)えてよくまぜる。①の装置(そうち)をセットする。これを2()つくる。

下側(したがわ)のえんぴつの(さき)がしっかり(みず)につかるようにする。クリアカップの側面(そくめん)(そこ)にえんぴつが()れないようにしよう。

[3]

LEDとコードを準備(じゅんび)する。まずは()(せん)位置(いち)でLEDのコードを()(はな)す。矢印(やじるし)の3つのパーツ(電池(でんち)ボックス、つなぐコード、LEDライト)を使用(しよう)するよ。
※はさみを使うときは()()らないように()をつけよう。

ヒント:LEDは、コードが2(ほん)だけ()ているものを使(つか)おう(矢印(やじるし)部分(ぶぶん)以外(いがい)のLEDはコードが4(ほん)()ているよ)。

コードが2(ほん)()ているLED。これを使(つか)おう。
コードが4(ほん)()ているLEDは使(つか)えないよ。

[4]

3つのパーツそれぞれのコードの(さき)から2cmのところにはさみで()()みを()れ、外側(そとがわ)のビニールをむく。(なか)導線(どうせん)まで()らないように注意(ちゅうい)しよう。
※はさみを使うときは()()らないように()をつけよう。

はさみで(すこ)しだけ()()みを()れ、そこにツメをたてるようにして外側(そとがわ)にビニールをむこう。
コードの(なか)にある(ほそ)線状(せんじょう)のものが導線(どうせん)だよ。

[5]

コードの(さき)導線(どうせん)をピンチにむすびつける。導線(どうせん)とピンチが()()うようにしっかりむすびつけよう。

[6]

「つなぐコード」「LEDライト」「電池(でんち)ボックス」の3つのパーツが完成(かんせい)

[7]

電池(でんち)ボックスとLEDをピンチでつなぎ、電池(でんち)ボックスのスイッチを()れる。LEDが(ひか)ったら、片側(かたがわ)のピンチのペアに油性(ゆせい)ペンで(しるし)をつける。(ひか)らなかったらピンチのペアを()()えてつないでみよう。

LEDには、電池(でんち)をつなぐ()きがあるんだ。だからこの(しるし)はあとで実験(じっけん)をするときに使(つか)うよ。

実験(じっけん)しよう

実験(じっけん)注意(ちゅうい)

電池(でんち)ボックスを使(つか)っていないときは(かなら)ずスイッチを()る。

・もし装置(そうち)(あつ)くなってきたら電池(でんち)をはずしてすぐに実験(じっけん)をやめる。

[1]

クリアカップに(はい)った装置(そうち)のえんぴつのしんに、電池(でんち)ボックスのピンチをつなぐ。(しるし)のついたピンチをつないだえんぴつには(おな)じように(しるし)をつけよう。

ヒント:ピンチどうしが()()わないようにする。ピンチどうしが()()ったまま電池(でんち)ボックスのスイッチを()れてしまうと、(あつ)くなるので注意(ちゅうい)

()(れい)
(わる)(れい)

ヒント:えんぴつの()部分(ぶぶん)はつままず、しんだけをそっとつまむ。ただし、(ちから)()れすぎてえんぴつのしんを()ってしまわないように()をつけよう。

()(れい)
(わる)(れい)

[2]

電池(でんち)ボックスのスイッチを()れ、2(ふん)()にはずす。これをもう1つの装置(そうち)でも(おこな)う。

電池(でんち)ボックスをつないでスイッチを()れると、えんぴつのしんの(さき)からあわが()てくるよ。

[3]

(しるし)注目(ちゅうもく)しながら、(した)()のように「つなぐコード」を使(つか)って2つの装置(そうち)をつなぐ。(つぎ)にLEDライトの片方(かたほう)のピンチ((しるし)あり)をえんぴつ((しるし)あり)につなぐ。そして、もう片方(かたほう)のピンチ((しるし)なし)を(のこ)ったえんぴつ((しるし)なし)のしんにおし()てたり(はな)したりしてみよう。おし()てたときにLEDライトが(ひか)るよ。

「つなぐコード」は、(しるし)のあるえんぴつと、もう1つの装置(そうち)(しるし)のないえんぴつをつなぐよ。

ヒント:燃料(ねんりょう)電池(でんち)につないだときのLEDライトの(あか)るさは、電池(でんち)ボックスにつないだときよりも(よわ)く、時間(じかん)(みじか)い。だから、観察(かんさつ)しやすいように部屋(へや)(すこ)(くら)くしてみよう。

つまづきポイント

LEDがうまく(ひか)らないときは、以下(いか)のつまずきポイントをチェックしてね。

 

●えんぴつのしんがしっかり()ていない、もしくは(なか)でしんが()れてしまっている。
→→えんぴつはしっかりとしんが()るまでえんぴつけずりでけずろう。ただし、(ちから)()れすぎるとしんが(なか)のほうで()れてしまうことがあるので注意(ちゅうい)

重曹(じゅうそう)(りょう)()りない、もしくはしっかりまざっていない。
→→重曹(じゅうそう)(おお)さじ1(ぱい)()れて、スプーンなどでしっかりまぜよう。(みず)(りょう)しだいでは(そこ)()(のこ)りが()ることもあるけど、問題(もんだい)ないよ。

●コードの導線(どうせん)がしっかりピンチと()れあっていない。
→→しっかりむすびつけよう。()いてきてしまう場合(ばあい)は、ビニールテープで固定(こてい)してもいいよ。

実験(じっけん)手順(てじゅん)1~3で、ピンチどうしが()()ってしまっている。もしくは、えんぴつのしんではなく()部分(ぶぶん)をピンチではさんでしまっている。
→→実験(じっけん)手順(てじゅん)1のところで解説(かいせつ)したヒントと写真(しゃしん)参考(さんこう)に、(ただ)しくつなごう。

実験(じっけん)手順(てじゅん)3で、(しるし)のある/なしを()にせずコードをつないでしまっている。
→→「つなぐコード」は(しるし)のあるえんぴつとないえんぴつをつなぐ。LEDライトは、(しるし)のあるえんぴつとピンチどうし、(しるし)のないえんぴつとピンチどうしをつなぐ。実験(じっけん)手順(てじゅん)3の()をよく()てつないでみよう。

 

これらを見直(みなお)したうえで、もう1(かい)実験(じっけん)手順(てじゅん)1からやってみよう。この実験(じっけん)では1(かい)()よりも2(かい)()、3(かい)()のほうがLEDライトが(ひか)りやすくなるから、1(かい)()(ひか)らなくても、あきらめずに何度(なんど)()(かえ)しチャレンジしてみてね。

発展(はってん)燃料(ねんりょう)電池(でんち)電池(でんち)ボックスをつなぐ時間(じかん)を、2(ふん)ずつ追加(ついか)していってみよう!

燃料(ねんりょう)電池(でんち)でLEDライトを(ひか)らせ、ピンチをおし()てても(ひか)らなくなってからもう一度(いちど)実験(じっけん)手順(てじゅん)1に(もど)って装置(そうち)に2分間(ふんかん)電池(でんち)ボックスをつなぐ。そしてまたLEDライトを(ひか)らせる…というように、実験(じっけん)何回(なんかい)()(かえ)してみよう。実験(じっけん)の1(かい)()と2(かい)()、3(かい)()でLEDの(あか)るさや(ひか)時間(じかん)()わるかな?

なぜ どうして?:燃料(ねんりょう)電池(でんち)のしくみ

(みず)電気(でんき)(なが)すと、酸素(さんそ)水素(すいそ)というものに()かれるよ。そこに、たとえばLEDをつなぐと、今度(こんど)(ぎゃく)水素(すいそ)酸素(さんそ)によって電気(でんき)発生(はっせい)するんだ。このようなしくみのものを燃料(ねんりょう)電池(でんち)とよんでいるよ。
燃料(ねんりょう)電池(でんち)はどういった利用(りよう)方法(ほうほう)(かんが)えられているのか調(しら)べてみよう。

注意(ちゅうい)

実験(じっけん)は、(かなら)ずおうちの(ひと)といっしょにしよう。
実験(じっけん)(まえ)にこの(つく)(かた)とヒント、注意(ちゅうい)をしっかり()んで、まちがった手順(てじゅん)(おこな)わないようにしよう。
実験(じっけん)使(つか)材料(ざいりょう)は、おうちの(ひと)用意(ようい)してもらうこと。
実験(じっけん)(ちゅう)()(はな)さず、装置(そうち)放置(ほうち)したままにしないこと。
実験(じっけん)のあとは、おうちの(ひと)といっしょにあとかたづけをして、(ちい)さい()どもの()がとどかないところにしまうこと。

監修(かんしゅう)秀明大学(しゅうめいだいがく)大山(おおやま)光晴(みつはる)

燃料電池の実験をパソコンでまとめてみよう!

レポートに必要(ひつよう)なものがデザインされたPowerPoint(パワーポイント)のテンプレートを用意(ようい)したよ。ダウンロードして使(つか)ってみてね!

まとめ(よう)テンプレートはコチラ

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