日陰よりも日向が温かいのはどうして?  日なたと日かげは太陽の光と関係してる?

日なたは温かいのに、日かげは温かくありません。どのように考えたらいいのでしょうか。興味がありますよね。

先ずは太陽の光を調べよう

生活体験;日光が窓から差し込んでいたことを見た経験

「太陽とかげの動きを調べよう」

影は,日光(太陽の光)を遮る物があると,太陽の反対側にできる。

太陽の光を調べてみると、

「日なたと日かげでは,地面の温かさ(温度)は,どれぐらい違うのだろうか」
日なたの地面は温かく,日陰の地面は冷たくて,湿った感じがする。
日なたの地面の温度は,日陰の地面の温度よりも高くなる。これは,日なたの地面が,日光で温められる。

「鏡ではね返した日光が当たったところは,温かくなるだろうか」
鏡で跳ね返した日光が当たった所は,明るく,温かくなる。
跳ね返した日光を重ねるほど,日光が当たった所は,温かくなる。

「虫めがねで集めた日光で,紙を焦がすことができるだろうか」
虫眼鏡を使うと日光を集めることができる。
日光を集めた所を小さくするほど,日光が当たった所は,明るく,温かく(熱く)なる。

「天気の様子と気温」
晴れの日の気温は,朝夕が低く,昼過ぎに高くなり,1日の変わり方が大きい。
曇りや雨の日の気温は,あまり変わらない。

「電気の働き」
光電池に当たる光が強くなると,光電池の電気を起こす働きが大きくなり,回路に流れる電流も強くなる。

日光の温かさや進み方に興味をもち,日光が当たっている地面と当たっていない地面を比較しながら調べたり,日光の進み方や,光を集めたときの明るさや温度を比較しながら調べたりして,日光の性質についての考えをもつことができるようにする。

1 日なたと日かげを比べよう

・日なたと日陰の地面の温かさの違いに興味をもつ
・事象Aと事象Bを比較し,共通点と差異点を見いだす。
・事象の違いが生じた要因を考えながら,問題を見いだす。
予想や仮説をもつ
・日なたと日陰の地面の温かさの違いについて考える(ポイントを明確にする)
観察,実験の方法を考える
・日なたと日陰の地面の温かさの違いを調べる方法を考える

・日なたと日陰の地面の温かさの違いを調べ,温度の違いをまとめ,理解する
観察,実験を行う
・温度計の使い方と地面の温度の測り方を確認する。
・日なたと日陰の地面の温かさの違いを調べる。
・観察の結果をまとめ,確認する。
・観察の結果を棒グラフに表し,整理する。
考察し,結論を得る
・結果から気付いたことをノートに記入し,グループで話し合う。

2 日かげに日光を当てよう

・鏡を使って跳ね返した日光が当たった所の温かさに興味をもつ
問題を見いだす
・事象Aと事象Bを比較し,共通点と差異点を見いだす。(複数事象の提示、工夫点)
・事象の違いが生じた要因を考えながら,問題を見いだす。
・鏡を使って跳ね返した日光が当たった所の温度について考える。
観察,実験の方法を考える
・鏡を使って跳ね返した日光が当たった所の温度を調べる方法を考える(ポイントの明確化)

【スポンサーリンク】

・鏡を使って跳ね返した日光が当たった所の温かさをまとめ,理解する
観察,実験を行う
・鏡を使って跳ね返した日光が当たった所の温度を調べるための実験装置を作る。
・鏡を使って跳ね返した日光が当たった所の温度を調べる。
結果を整理する
・観察,実験の結果をまとめ,確認する。
・観察,実験の結果を棒グラフに表し,整理する。
考察し,結論を得る
・結果から気付いたことをノートに記入し,グループで話し合う。

・鏡などを使って跳ね返した日光が物を温める性質を利用したものづくりを行い,理解を深める。
振り返り,広げる
・学んだことを生かしたものづくりを学んだことを行う。
ソーラークッカーの仕組みを考える。
・作ったソーラークッカーを使って,水を温める。(環境に目を向ける、工夫点)
・結果を棒グラフに表し,整理する。
・ものづくりを通して,考えたことや感じたことをまとめる。


太陽光エネルギーの利用について考える

太陽光発電

太陽光発電は、太陽電池を用いて発電する方式である。メンテナンスがほぼ不要であり、使う形態や規模を選ばないなどの長所を持つ。その一方、太陽光がなければ発電しないため、夜間の電力を賄う場合は蓄電装置を必要とする。開発初期は非常に高価であり、主に人工衛星や灯台などで用いられていたが、普及するに従って価格が低減し、民生の電力用途にも普及が進められている。
将来の可能性としては、衛星軌道上からマイクロ波やレーザー光の形で地上にエネルギーを送って発電する、宇宙太陽光発電も研究されている。ほぼ24時間の発電が可能となるが、技術的課題も多く、まだ実用化には至っていない。

太陽熱発電

太陽熱発電は、集熱器を用いて太陽光を熱に変換し、熱せられた空気や蒸気を用いてタービンを回して発電する方式である。大規模になるほど、また直射日光が多い地域ほど効率よく発電できるため、日射量が多く、広い設置面積が取れる乾燥地域などで用いられる。 鏡を用いて集光し、蒸気を発生させてタービンを回す、トラフ式やタワー式の太陽熱発電が実用化されている。 また空気を大量に加熱して煙突状の構造内へと誘導し、上昇流でタービンを回して発電するソーラーアップドラフトタワーも開発が進められている。

複合的利用

太陽光励起レーザーにより、熱や化学エネルギーを得る手法が研究されている[10]。レーザーによる高熱でマグネシウムを還元して汎用エネルギー源として用いるほか、余剰熱で温水を製造するなどの利用が考えられている。

3 虫めがねで日光を集めよう

・虫眼鏡を使って日光を集め,紙が焦げるかどうかを調べ,まとめ,理解する
問題を見いだす
・事象Aと事象Bを比較し,共通点と差異点を見いだす。(複数事象の提示、工夫点)
・事象の違いが生じた要因を考えながら,問題を見いだす。
・虫眼鏡を使って日光を集め,紙が焦げるかどうかを考える。
観察,実験の方法を考える
・虫眼鏡を使って日光を集め,紙が焦げるかどうかを調べる方法を考える。(ポイントを明確)
観察,実験を行う
・虫眼鏡を使って日光を集め,紙が焦げるかを調べる。(工夫点)
結果を整理する
・観察,実験の結果をまとめ,確認する。
考察し,結論を得る
・結果から気付いたことをノートに記入し,グループで話し合う。

日向や日陰には太陽光が関係しているのですね。これは温かさや熱が大きく影響します。

コメントを残す

メールアドレスが公開されることはありません。 * が付いている欄は必須項目です