2021.8.12 身近ミジカな科学カガク 中学チュウガク2年生ネンセイ(14歳サイ)が持モつ思考力シコウリョクで深フカく学マナぶ
単元タンゲン 電流デンリュウとその利用リヨウ　： 回路カイロ､磁界ジカイ､電子デンシ 　
学習ガクシュウの前マエ　心得ココロエ　： 電子デンシや電磁波デンジハの発生ハッセイはビックバーンから始ハジまる 　 　水ミズを温アタタめる時トキ、次ツギの方法ホウホウ「ガスで湯ユを沸ワかす」「電熱線デンネツセンで湯ユを沸ワかす」「湯沸ユワかし器キで湯ユを
法則ホウソクとその利用リヨウ 　 沸かす」がある。水ミズの温度オンドを上昇ジョウショウさせる時トキは、熱量ネツリョウであらわす。
実験ジッケン テーマ 電力デンリョクの大オオきさと水ミズの温度変化オンドヘンカの関係カンケイを調シラべる。 　 　熱量ネツリョウには、ジュールとカロリーの単位タンイがある。
　
方法ホウホウ 1　装置ソウチを組クみ立タて、最初サイショの
　
　水温スイオンをはかる。 　 実験ジッケン 電流デンリュウと加熱時間カネツジカンを調シラべる (℃) 1.6 　電流デンリュウを流ナガした時間ジカンと温度オンド上昇ジョウショウ
　 　
2　電圧デンアツを加クワえ電流デンリュウを流ナガす。 　 　発砲ハッポウポリスチレンの容器ヨウキに水ミズ100ｇ 1.4 　
　 を入イれる。 水ミズ
　
3　1分フンごとに水ミズの温度オンドをはかり 　 　電熱線デンネツセンを入イれ、電流デンリュウを流ナガす、 の 1.00 　
　温度オンド上昇ジョウショウを記録キロクする。 　 　１分フンごとの温度上昇オンドジョウショウをはかる。 温オン 　
　 　 度ド 0.6 　
結果ケッカ 電流デンリュウを流ナガした時間ジカンと水ミズの温度上昇オンドジョウショウの関係カンケイ　1班ハン 　 時間ジカンと温度上昇オンドジョウショウの関係カンケイ(グラフ化カ） 上ジョウ 　
時間ジカン(分フン) 0 1 2 3 4 5 　 昇ショウ 0.2 　
水ミズの上昇ジョウショウ温度オンド(℃) 0 0.2 0.5 0.8 1.1 1.5 　 時間ジカンと温度上昇オンドジョウショウは「比例ヒレイ」する。 　 　 　 　 　
　 　 0 1 2 3 4 5
電力デンリョク(各班カクハン)と5分後フンゴの水ミズの上昇ジョウショウ温度オンドの関係カンケイ 　 時間ジカン(分フン)
　 　 　 1班ハン 2班ハン 3班ハン 4班ハン 　 実験ジッケン　電力デンリョクと水ミズの温度上昇オンドジョウショウの関係カンケイ (℃)
電圧デンアツ(V) 3.0 4.0 5.0 6.0 　 　電力デンリョク(W)　電流×デンリュウカケル電圧デンアツ 水ミズ
5
　
電流デンリュウ(A) 0.73 1.00 1.24 1.50 　 　４つの班ハンをつくりる。 の 4 　
電力デンリョク(W) 2.19 4.00 6.20 9.00 　 　発砲ハッポウポリスチレンの容器ヨウキに水ミズ100ｇを 温オン 3 　
5分フン後ゴの水ミズの温度上昇オンドジョウショウ(℃) 1.4 2.4 3.6 5.6 　 入れる。 度ド 2 　
再度サイド記入キニュウ 　 　各班カクハンの電力デンリョクと温度上昇オンドジョウショウの関係カンケイを調シラべる 上ジョウ 1 　
電力デンリョク(W) 2.19 4.00 6.20 9.00 　 　電力デンリョクと温度オンド上昇ジョウショウの関係カンケイをグラフに書カく。 昇ショウ 　 　 　 　 　
5分フン後ゴの水ミズの温度上昇オンドジョウショウ(℃) 1.4 2.4 3.6 5.6 　 0 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00
電力デンリョク(W)×時間ジカン(300秒ビョウ）J 657 1200 1860 2700 　 電力デンリョクと温度オンド上昇ジョウショウは「比例ヒレイ」する 電力デンリョク(W)
熱量ネツリョウ(cal）上昇ジョウショウ温度オンド×水ミズの量リョウ(100g) 140 240 360 560 熱量ネツリョウJとcal 　 　
J / cal 4.6 5 5.2 4.8 　換算カンサン　1cal＝4.2J 　 熱量ネツリョウ　：　水ミズの質量シツリョウ(g)×温度オンド上昇ジョウショウ　(比熱ヒネツは１）
※温度オンド上昇ジョウショウは、実験上ジッケンジョウ､熱ネツが失ウシナわれ小チイさくなっている　 　 　　　　　1gの水ミズが1℃上昇ジョウショウするときの熱量ネツリョウ　1cal
考察コウサツ 水ミズの上昇温度ジョウショウオンドは､時間ジカンに比例ヒレイする。 　
水ミズの上昇温度ジョウショウオンドは､電力デンリョク(W)に比例ヒレイする。 　 熱量ネツリョウ　：　電圧デンアツ　1V　、電流デンリュウ　１A　、１秒ビョウ
熱量ネツリョウ　J　(ジュール） 　 熱量ネツリョウ(J　ｼﾞｭｰﾙ）　＝　電力デンリョク(W)　×　時間ジカン(秒ビョウ)
熱量ネツリョウ(J)　＝　電力デンリョク(W)　×　時間ジカン(秒ビョウ) 1W　×　1秒ビョウ　＝　1J 　 電力デンリョク　１W　で　１秒間ビョウカン　電流デンリュウを流ナガした時トキの熱量ネツリョウが、1　J　(ジュール）　
カロリー　　1gの水ミズが1℃上昇ジョウショウするのに必要ヒツヨウな熱量ネツリョウは、１calである。 　
　100ｇの水ミズが1.4℃上昇ジョウショウするのに必要ヒツヨウな熱量ネツリョウは､140calとなる。 　 電力量デンリョクリョウ（J）　＝　電力デンリョク(W)　×　時間ジカン(秒ビョウ） 電力量デンリョクリョウは、電力デンリョク・時間ジカンに比例ヒレイする。
ジュール 　1班ハンの電力デンリョクが2.19Wで300秒ビョウ(5分フン)なので、657 J (ジュール）になる。 　
　 熱量ネツリョウ　J　ジュール　と　熱量ネツリョウ　cal　カロリーの換算カンサン
J　(ジュール)と　cal　(カロリー) 計算ケイサンから　　657　J　＝　140　cal　(※熱ネツは逃ニげるを含フクむ） 　
換算カンサン 4.2　J　≒　1　cal　　または、　１J　≒　0.24　cal 　 換算カンサン １　cal　＝　4.2　J
　 １　J　＝　0.24　cal
｢学マナび合アい｣　①　学習後ガクシュウゴに｢AIに残ノコす言葉コトバ｣　学習ガクシュウの「要旨ヨウシ」　を各自カクジ記録キロクする 　
AIに残ノコす言葉コトバ：電力デンリョクの大オオきさと水ミズの温度オンド上昇ジョウショウには比例ヒレイの関係カンケイがある 　 問題モンダイ 　右ミギの図ズのように発砲ハッポウポリスチレンの容器ヨウキに100ｇの水ミズ(水温スイオン20℃）
　 を入イれ電熱線デンネツセンに電流デンリュウを流ナガした。
検索ケンサク項目コウモク 熱量ネツリョウ J ｼﾞｭｰﾙ 熱量ネツリョウcal ｶﾛﾘｰ 4.2J=1cal 1J＝0.24cal 　 　この時トキの電圧デンアツは、100V、電流デンリュウは２Aでした。
　 　水ミズが沸騰フットウするまでについて次ツギのｱ～ｴに答コタ
他ホカに考カンガえられる検索ケンサク項目コウモク 熱量ネツリョウ(J)と仕事シゴト(J) 逃ニげる熱ネツ 　 えなさい。
　
｢AIに残ノコす言葉コトバ」を読ヨみ、検索項目ケンサクコウモクを付ツけることで深フカく学マナび 　 　 　ｱ　100℃にするためには何℃ナニド温度オンドを上アげますか。
思考シコウを深フカめる(考カンガえる学習ガクシュウ）へつなげよう 　 　 　 　
　 　ｲ　100gの水ミズを100℃にするまでに必要ヒツヨウとする熱量ネツリョウをcalで答コタえなさい。  
「学マナび合アい」　②　一覧イチラン　に同オナじ言葉コトバが書カかれていないか調シラべる 　
検索項目ケンサクコウモク 　 内容ナイヨウ 　 　 　 　 　 　 　 　ｳ　100gの水ミズを100℃にするまでに必要ヒツヨウとする熱量ネツリョウを J (ジュール）で答コタえなさい。
電力デンリョクと温度上昇オンドジョウショウ 電力デンリョクが大オオきいと温度上昇オンドジョウショウが大オオきい。発熱量ハツネツリョウが多オオい 　 　　　(ただし、1　cal　＝　4.2 J とする。)  
電力デンリョク 熱ネツリョウ量(J)　＝　電デンリョク力(W)　×　時ジカン間(ビョウ秒） 　
電力量デンリョクリョウ 電力量デンリョクリョウ(J)　＝　電力デンリョク(W)　×　時間ジカン(秒ビョウ) 　 　ｴ　この電熱線デンネツセンの抵抗テイコウを答コタえなさい。
　
一覧イチラン(電気デンキ･利用リヨウ） 　ｵ　電流デンリュウを流ナガしているときの電力デンリョクを答コタえなさい。
　ｶ　ｳの熱量ネツリョウに達タッするまでの時間ジカン（秒ビョウ）を答コタえなさい。