🔬 理科・実験
こする回数や材料を変えて、どんなときに温度が上がるのかを温度計で比べる実験です。
寒いとき、手をこすり合わせると温かくなります。これは、動かす力の一部が熱に変わるからです。ものがふれ合ったまま動くとき、そこには摩擦(まさつ:ふれ合ったものが動きをさまたげ合う力)がはたらきます。摩擦が大きいほど、熱もたくさん出ます。自転車のブレーキが熱くなるのも、火をおこすのに木をこすったのも同じしくみです。身近な動作から、力と熱のつながりを確かめられます。
必要なもの
| 材料 | 分量 | 代替案 |
|---|---|---|
| デジタル温度計 | 1本 | 料理用温度計1本 |
| 木の板 | 2枚(15cm角) | まな板・木のものさし |
| 金属のスプーン | 2本 | アルミの板2枚 |
| 消しゴム | 2個 | ゴム板2枚 |
| 紙やすり | 2枚 | 段ボールの切れはし2枚 |
| ストップウォッチ | 1台 | スマホのタイマー |
| 記録用紙 | A4用紙2枚 | ノート2ページ |
| 軍手 | 1組 | ゴム手袋1組 |
手順
予想を書く
何をする:どの材料が一番温度が上がるかを予想します。
どうやる:「手と手」「木と木」「金属と金属」「消しゴムと消しゴム」の4つを紙に書き、温まりそうな順番を予想します。
なぜ:予想を書いてから調べると、結果と比べたときに考えが深まります。
はじめの温度をはかる
何をする:こする前の温度を記録します。
どうやる:それぞれの材料の表面に温度計を10秒当て、温度を書きます。室温も1回はかります。
なぜ:はじめの温度が分からないと、何℃上がったのかを計算できません。
こする回数を決める
何をする:条件をそろえます。
どうやる:「1秒に2回」のペースで、30秒間こすると決めます。声に出して数えると合わせやすくなります。
なぜ:速さや回数がちがうと、材料のちがいなのか動かし方のちがいなのか分からなくなります。
手と手でためす
何をする:最初の条件を試します。
どうやる:手のひらを合わせ、決めた速さで30秒こすり、すぐに温度計を手のひらに10秒当てます。
なぜ:すぐにはからないと、熱がにげて低い値になってしまいます。
材料を変えてためす
何をする:木・金属・消しゴムでも同じことをします。
どうやる:軍手をつけて2枚を合わせ、同じ速さで30秒こすってから、ふれ合っていた面の温度をはかります。
なぜ:同じ条件でくらべると、材料による差が分かります。
上がった温度を計算する
何をする:変化の大きさを数字にします。
どうやる:「こすった後の温度」から「こする前の温度」を引き、上がった温度を書きます。
なぜ:はじめの温度がちがっても、上がった分でくらべれば公平になります。
こする時間を変えてためす
何をする:時間と温度の関係を調べます。
どうやる:一番よく温まった材料で、10秒・20秒・30秒・60秒と時間を変えてはかります。
なぜ:こする時間が長いほど熱がたまるかどうかを確かめられます。
グラフにまとめる
何をする:記録を見やすくします。
どうやる:材料ごとの上がった温度を棒グラフに、時間と温度の関係を折れ線グラフにします。
なぜ:2つのグラフを並べると、材料の差と時間の効果の両方が伝わります。
観察ポイント・記録の取り方
| 材料 | こする前の温度 | こすった後の温度 | 上がった温度 | 手ごたえ |
| 手と手 | ||||
| 木と木 | ||||
| 金属と金属 | ||||
| 消しゴムと消しゴム | ||||
| 紙やすりと木 |
つまずきやすいポイント
⚠️ 温度がほとんど変わらない
なぜ:こする速さがおそいか、ふれ合っている面がせまいことが多いです。
対処:面をぴったり合わせ、1秒に2回のペースを守ります。
⚠️ はかるのがおそくて温度が下がる
なぜ:熱はすぐに空気へにげます。
対処:こすり終わったら3秒以内に温度計を当てます。
⚠️ 金属で手がすべって落とす
なぜ:金属の面はすべりやすく、力を入れると手からはなれます。
対処:軍手をつけ、机の上で低い位置でこすります。
⚠️ 強くこすりすぎて手が赤くなる
なぜ:力を入れすぎると、ひふがこすれていたくなります。
対処:軽くふれる程度の力にし、30秒たったら手を休めます。
発展アイデア
安全上の注意
まとめ方(発表・レポート)
模造紙1枚またはスライド5枚がおすすめです。
「予想」「方法」「写真」「温度の表」「グラフ」「分かったこと」の順にまとめます。
タイトル例:
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