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金属はなぜ冷たく感じるのかを調べる

🔬 理科・実験

金属はなぜ冷たく感じるのかを調べる

🚀 小4〜6年生向け ★★☆ ⏱ 準備20分 / 実施1〜2時間

同じ部屋に置いた材料をさわりくらべ、温度は同じなのに冷たさがちがう理由を調べる実験です。

冬の朝、ドアノブはとても冷たく感じるのに、となりの木のドアはそれほどでもありません。じつは、どちらも同じ室温です。ちがうのは熱の伝わりやすさで、これを熱伝導(ねつでんどう:熱がものの中を伝わること)といいます。金属は手の熱を素早くうばうので、冷たいと感じます。なべややかんが金属で、取っ手が木やプラスチックなのも、このちがいを利用しています。感じ方と温度計の数字を見くらべると、体の感覚のしくみが分かります。

必要なもの

材料分量代替案
金属の板かスプーン1個アルミホイルを重ねたもの
木のまな板か板1枚木のものさし1本
プラスチックの下じき1枚プラスチックの容器1個
発泡スチロールの板1枚食品トレー3枚
布(タオル)1枚ハンカチ1枚
デジタル温度計1本料理用温度計1本
5個保冷ざい1個
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

手順

1

予想を書く

何をする:どの材料が一番冷たく感じるかを予想します。

どうやる:「金属」「木」「プラスチック」「発泡スチロール」「布」を紙に書き、冷たく感じ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、結果と比べたときのおどろきが大きくなります。

2

材料を同じ場所に置く

何をする:温度をそろえます。

どうやる:5つの材料を同じ机の上に1時間以上置きます。日光が当たらない場所にします。

なぜ:置き場所がちがうと、材料の温度そのものがちがってしまいます。

3

温度計で温度をはかる

何をする:本当の温度を記録します。

どうやる:それぞれの表面に温度計を20秒当て、動かなくなった数字を書きます。

なぜ:数字を先にとっておくと、感じ方とのちがいがはっきりします。

4

さわって順位をつける

何をする:感じ方を記録します。

どうやる:手のひらを3秒ずつ当て、冷たいと感じた順に1位から5位まで書きます。

なぜ:温度計の数字と、体の感じ方をならべてくらべるためです。

5

家族にもためしてもらう

何をする:感じ方が自分だけのものかを調べます。

どうやる:目をとじてもらい、材料を当てて順位をつけてもらいます。3人ぶん集めます。

なぜ:人が変わっても同じ順番になれば、感じ方には決まりがあると言えます。

6

氷を置いて溶け方をくらべる

何をする:熱の伝わりやすさを目で見えるようにします。

どうやる:5つの材料の上に同じ大きさの氷を1個ずつ置き、10分後のようすを写真にとります。

なぜ:熱をよく伝える材料の上では、氷が早くとけます。

7

とけきる時間をはかる

何をする:ちがいを数字にします。

どうやる:氷が完全に水になるまでの時間を、材料ごとに分ではかります。

なぜ:「何分でとけたか」は、熱の伝わりやすさを表す分かりやすい数字です。

8

表とグラフにまとめる

何をする:記録を見やすくします。

どうやる:材料ごとに「温度」「さわった順位」「氷がとけた時間」を1つの表にし、とけた時間を棒グラフにします。

なぜ:温度は同じなのに、とけ方と感じ方が対応していることが分かります。

観察ポイント・記録の取り方

材料表面温度自分の順位家族の順位(3人)氷がとけた時間
金属
プラスチック
発泡スチロール

つまずきやすいポイント

⚠️ 材料の温度がばらばら

なぜ:直前まで別の場所にあると、温度そのものがちがいます。

対処:実験の1時間以上前に、全部を同じ机に置いておきます。

⚠️ 手が冷たいままさわる

なぜ:手が冷えていると、どれもあまり冷たく感じません。

対処:さわる前に手をこすって温め、1つさわるごとに10秒あけます。

⚠️ 氷の大きさがちがう

なぜ:小さい氷は早くとけ、材料のちがいが分からなくなります。

対処:同じ製氷皿で作った氷を使います。

⚠️ 温度計をすぐに読んでしまう

なぜ:当てた直後は、まだ数字が動いています。

対処:20秒待って、数字が止まってから読みます。

発展アイデア

  1. アルミ・鉄・銅など、ちがう金属で氷のとけ方をくらべる。
  2. 同じ金属でも、厚い板とうすい板でちがいが出るかを調べる。
  3. なべの取っ手やドアノブなど、家の中で「わざと熱を伝えにくくしてある場所」をさがして写真にとる。

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」「温度と順位の表」「氷の写真」「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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