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手をこすると温かくなるのはなぜかを調べる

🔬 理科・実験

手をこすると温かくなるのはなぜかを調べる

🚀 小4〜6年生向け ★★☆ ⏱ 準備15分 / 実施1〜2時間

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

1

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。

2

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。

3

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。

4

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。

5

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。

6

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。

7

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。

8

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

  1. 紙やすりの目の細かさを変えて、上がる温度をくらべる。
  2. 手の間にハンドクリームをぬって、すべりやすさと温度の関係を調べる。
  3. こすり終わってから何秒で元の温度にもどるかを、材料ごとに記録する。

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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