🔬 科学・実験
鏡の枚数を増やすと、日光はどこまで温められるか
鏡で日光をはね返して1か所に集め、枚数を増やすと温度がどう変わるかを測ります。
鏡で日光をはね返して、壁に光の四角をつくって遊んだことはありませんか。あれは、光をはね返す実験そのものです。小学校の理科では「反射した日光を重ねることができること」を学びます。では、重ねると温度はどうなるのでしょう。1枚と2枚と3枚で、同じ場所の温度を測って比べれば、答えが数字で出ます。冬の低い日ざしでも、集めれば温度は上がります。
必要なもの
| 材料 | 分量 | 代替案 |
|---|---|---|
| 手鏡 | 3枚以上 | 同じ大きさのもの。割れにくいものが安全です |
| 温度計 | 1本 | デジタルのものが読みやすい |
| 黒い紙 | 1枚 | 光を当てる的にする |
| 段ボール | 1枚 | 的を立てるための台 |
| ものさし | 1本 | 鏡と的のきょりを測る |
| タイマー | 1台 | 当てる時間をそろえる |
| 記録用紙 | 1枚 | 枚数と温度を書きこむ |
| カメラ | 1台 | 光の重なりを写す |
手順
予想を書く
何をする：鏡の枚数を増やすと、温度はどうなるかを予想します。
どうやる：「2枚なら2倍」「そこまでは上がらない」など、数字で予想します。
なぜ：数字で予想しておくと、結果とのちがいが考えるきっかけになります。
的を作る
何をする：段ボールに黒い紙をはり、日かげに立てます。
どうやる：温度計の先が黒い紙にふれるようにテープで留めます。的は日かげに置きます。
なぜ：的に直接日光が当たっていると、鏡のぶんなのか日光のぶんなのか分からなくなります。
1枚で当てる
何をする：鏡1枚で日光を的に当て、5分後の温度を測ります。
どうやる：鏡と的のきょりを1メートルに決めて、毎回同じにします。当てる前の温度も記録します。
なぜ：きょりが変わると光の広がりも変わってしまいます。
枚数を増やす
何をする：2枚、3枚と増やして、同じように5分ずつ測ります。
どうやる：どの鏡も同じ場所に重ねて当てます。当てるたびに的の温度が下がるのを待ってから次を始めます。
なぜ：前の熱が残っていると、増えたのが枚数のせいか分からなくなります。
グラフにする
何をする：枚数と温度の上がり方をグラフに書きます。
どうやる：横に枚数、たてに上がった温度をとります。点をつないでみます。
なぜ：まっすぐの線になるか、だんだんゆるくなるか。形そのものが結果です。
観察ポイント・記録の取り方
- 当てる前の的の温度を、毎回書いておきます。
- 5分後の温度から、当てる前の温度を引いた「上がった温度」で比べます。
- 鏡が3枚のとき、光の四角がきれいに重なっているかを写真に残します。
- 枚数を2倍にしたとき、上がった温度も2倍になったかを確かめます。
| 鏡の枚数 | 当てる前 | 5分後 | 上がった温度 |
| 1枚 | |||
| 2枚 | |||
| 3枚 |
つまずきやすいポイント
⚠️ 光がうまく重ならない
なぜ：鏡の角度が少しずれるだけで、遠くでは大きくずれます。
対処：2人以上で、1人が的を見ながら声をかけて合わせます。
⚠️ 温度が上がらない
なぜ：的に日かげができているか、きょりが遠すぎます。
対処：きょりを50センチに縮めてもう一度試します。
⚠️ 途中で雲が出る
なぜ：日ざしの強さが変わると、比べられなくなります。
対処：よく晴れた日の同じ時間帯に、続けて行います。
⚠️ 温度計の先が的から浮いている
なぜ：空気の温度を測ってしまいます。
対処：テープで黒い紙にぴたりと留めます。
発展アイデア
- 鏡と的のきょりを50センチ・1メートル・2メートルと変えて、上がり方を比べる。
- 黒い紙と白い紙で的を作り、色による差を調べる。
- 朝・昼・夕方の同じ枚数で測り、日ざしの高さによるちがいを調べる。
安全上の注意
- 人の顔や目に光を向けません。事故のもとになります。
- 車や自転車が通る場所では行いません。運転している人がまぶしくなります。
- 鏡は落とすと割れます。持ち運ぶときは布に包みます。
- 太陽を直接見ません。鏡ごしでも見ません。
まとめ方（発表・レポート）
模造紙1枚またはスライド6枚がおすすめです。
「予想」「装置の写真」「枚数ごとの温度の表」「グラフ」「2倍にならなかった理由の考察」の順にまとめます。
光が重なっている写真を大きく入れると、何をしたのかがひと目で伝わります。
タイトル例：
- 鏡の枚数と温度の関係を調べる
- 日光は重ねると何度まで上がるか
- 反射させた日光を集める実験
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