風船を容器に入れ膨張や収縮させる実験の映像500k サムネイル画像クリックで素材が閲覧(えつらん)できます。

素材登録番号:00005003501a

素材名:風船を容器に入れ膨張や収縮させる実験の映像500k

風船を真空調理器の容器に入れ空気を抜くと風船は膨らみ、風船を空気圧縮容器に入れ空気を入れると風船は縮む。これは身近な道具を使った気体の等温変化の例である。

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素材情報

素材情報
教材タイトル名 熱と温度(超低温・絶対零度の世界)
種別 動画
(html)
実行時間 -
データ容量 733Bytes

著作権情報

著作権情報
著作権 国立教育政策研究所 National Institue for Educational Policy Research

学習指導要領との関連

学習指導要領との関連
小学4年 A 物質とエネルギー
(2) 金属、水、空気と温度
ア 湿度と体積の変化
金属,水及び空気を温めると,それらの体積は膨張し,冷やすと収縮する。その体積の変化の様子は,金属,水及び空気によって違いがあり,これらの中では,空気の温度による体積の変化が最も大きいことを実験結果に基づいてとらえ,温度変化と物の体積の変化との関係をとらえるようにする。
中学第1分野 (1) 身近な物理現象
イ 力と圧力
(イ) 圧力
水圧や大気圧については,観察,実験を通して,それが水や空気の重さによることを理解させる。また,水中や大気中にある物体にはあらゆる向きに圧力が働くことに触れる。水圧については,例えば,ゴム膜を張った円筒を水中に沈める実験を行い,深いところほどゴム膜のへこみが大きくなることから,水圧と水の深さに関係があることをとらえさせる。このとき,ゴム膜の上にある水がゴム膜に力を及ぼしているととらえ,水圧が水の重さによって生じていることを理解させる。また,ゴム膜の向きを変えたときのへこみ方から,水圧があらゆる向きに働いていることにも気付かせるようにする。
中学第1分野 (2) 身の回りの物質
ア 物質のすがた
(ア) 身の回りの物質とその性質
ここでは,身の回りの物質はいろいろな性質をもっており,それらの性質に着目して物質を分類できることを観察,実験を通して見いださせるとともに,加熱の仕方や実験器具の操作,実験結果の記録の仕方などの技能を習得させることがねらいである。観察,実験の際には,目的に沿った実験を計画させたり,根拠を示して考察させたりするなど,探究的な活動となるよう留意する。ここで扱う物質としては,身近な固体の物質などを取り上げ,それらについて密度や加熱したときの変化などを調べる観察,実験を行う。例えば,金属やプラスチックなどの様々な固体の物質の密度を測定する実験を行い,求めた密度から物質を区別できることに気付かせたり,食塩や砂糖などの身近な白い粉末を加熱することによって区別し,共通する性質や固有の性質があることに気付かせたりする。
中学第1分野 (2) 身の回りの物質
ア 物質のすがた
(イ) 気体の発生と性質
ここでは,気体の発生や捕集などの実験を通して,気体の種類による特性を見いださせるとともに,気体の発生法や捕集法,気体の性質を調べる方法などの技能を習得させることがねらいである。幾つかの気体を発生させて捕集する実験を行い,それぞれの気体の特性を見いだす実験を行う。その際,水に溶けやすいかどうか,空気より密度が小さいか大きいかなど気体によって特性があり,それに応じた捕集法があることを理解させる。また,異なる方法を用いても同一の気体が得られることを代表的な例について実験を行い,様々な発生方法があることに気付かせる。ここで取り扱う気体は,小学校で取り扱った気体と中学校理科の学習内容との関連を考慮して,生徒にとって身近な気体などから選ぶ。
中学第1分野 (2) 身の回りの物質
ウ 状態変化
(ア) 状態変化と熱
ここでは,物質を加熱したり冷却したりすると状態が変化することを観察し,状態が変化する前後の体積や質量を比べる実験を行い,状態変化は物質そのものが変化するのではなくその物質の状態が変化するものであることや,状態変化によって物質の体積は変化するが質量は変化しないことを見いださせ,粒子のモデルと関連付けて理解させることがねらいである。粒子のモデルと関連付けて扱う際には,加熱や冷却によって粒子の運動の様子が変化していることにも触れる。
中学第2分野 (4) 気象とその変化
イ 天気の変化
(ア) 霧や雲の発生
ここでは,霧や雲が発生する状況を観察し,大気中の水蒸気が凝結する現象を気圧,気温及び湿度の変化と関連付けてとらえさせることがねらいである。窓や鏡,コップがくもるなど大気中の水蒸気が水滴に変化する現象から露点の測定を行い,水蒸気の凝結現象について理解を深める。
物理基礎 (2) 様々な物理現象とエネルギーの利用
ア 熱
(ア) 熱と温度
ここでは、熱と温度について、原子や分子の熱運動という視点から理解させることがねらいである。例えば、ブラウン運動を観察させるなどして、原子や分子の熱運動と温度との関係を定性的に扱い、内部エネルギー、物質の三態及び関連して絶対温度(熱力学温度)に触れる。
物理基礎 (2) 様々な物理現象とエネルギーの利用
ア 熱
(イ) 熱の利用
ここでは、熱の移動及び熱と仕事の変換について理解させることがねらいである。例えば、熱量計を用いた実験などを通して、熱量の保存、熱容量、比熱容量(比熱)及び潜熱を扱い、熱膨張にも触れる。また、例えば、ジュールの歴史的な実験などにも触れながら熱と仕事の変換を扱い、熱現象における不可逆性に触れる。なお、ボイルの法則やシャルルの法則を含めた理想気体の状態方程式、熱力学第一法則の理想気体への適用については、「物理(1)オ気体分子の運動」で扱う。
物理 (1) 様々な運動
オ 気体分子の運動
(ウ) 気体の状態変化
ここでは、気体の状態変化における熱、仕事及び内部エネルギーの関係を理解させることがねらいである。等圧変化(定圧変化)などの気体の状態変化において、内部エネルギーを含めたエネルギー保存の法則として熱力学第一法則が成り立つことを扱う。また、関連して熱機関の熱効率や熱力学第二法則に触れることも考えられる。