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		レッスン プランに関するアンケート		電動機のすべて (完全な教員用リソース文書が含まれています) レッスンの焦点 電動機(電気モーター): その原理と日常の使用について。注意： このレッスン プランは電気および電子の概念に精通した教員の監督下における教室のみでの使用を目的としています。 レッスンの概要 生徒は電動機の基本原理と日常の使用について探究します。また安価な教材を使って教室での使用を目的とした電動機のモデルを作ります。その後「技師」のチームとしてモーターをドライヤーに応用するための変更を決定します。 年齢レベル:   10-18 目的 電動機の基本原理について学びます。 電動機の原理を日常の使用に応用します。 教室での使用を目的とした電動機のモデルを作ります。 習得内容 この学習で10-14才の生徒は以下についての理解を深めます。 電動機の原理について 磁気の原理について 電流の原理について さらに生徒は電動機の原理を日常の使用に応用し、モーターの設計と操作に関する知識を広げます。 はじめに: 電動機 以下は電動機についての基本的な教育上の原理です。 磁石は相互に引き寄せ、反発します。同じ電極は反発し、対極は引き寄せ合います。 電流は磁界を作ります。電界の強さと方向は、電流の強さと方向に依存します。 電流の流れる金属線を鉄の棒に巻くだけで、オン・オフの切り替えができる磁石を作ることができます。また、磁極の強さと方向は、電流の強さと方向を変更することで簡単に制御できます。 磁気の原理 磁気は引き寄せ、反発する自然力です。引力ではすべての物体が引き寄せられ影響の対象となりますが、磁気では一部の種類の材質のみが磁化して磁力が働き、また鉄やニッケルなどの金属などの一部の材質のみがこの影響を受けます。物体が磁化されると磁力が働き、これが磁石と呼ばれます。磁石の両端には北極と南極と呼ばれる磁極があります。同じ電極は反発し合い、対極は引き寄せ合います。つまり、北極は他の磁石の南極を引き寄せて北極に反発し、南極は他の磁石の北極を引き寄せて南極をに反発します。地球は実際には大型の磁石であるため北極と南極の磁極を持ち、小型磁石の南極(磁気コンパスの針先など)は必ず北を指します。磁石の周りの磁力により、磁界が作られます。磁界は北極から南極に向かう力の線から構成されます。反対極を寄せ合うとその力の線は交わりますが、同じ極を寄せ合うと力の線は相互を跳ね返します。 電磁石 科学者は長い間、電気が引き寄せ反発する力は磁気と関係があるかどうかについて考えました。1820年にデンマークの物理学者ハンス クリスチャン・エルステッド(Hans Christian Oersted)氏は電流の流れる金属線により磁界が生じることを発見しました。実際のところ鉄のコアの周りに金属線を巻きつけて電流を流すと、電磁石と呼ばれる強い磁気効果が得られます。英国の科学者マイケル・ファラデイ(Michael Faraday)氏は磁界を通して移動する金属線には電流が流れることを発見しました。これは誘導と呼ばれます。 磁気と電気の原理をモーターの設計に応用するこれらの発見が発電機と電動機の発明につながりました。発電機は、運動(蒸気エンジン、風力、その他により起こる)を電気に変えます。電動機は電気を運動に戻します。これら2つの機械が現代の電力の基本です。 レッスン内容 概略 はじめに 基本的なモーター原理の概要 磁気の原理について 電磁石 磁気と電気の原理をモーターの設計に応用する モーターを組み立てる 実験 教室での指導のアイデア 質問と解答 教員によるフィードバック リソース/材料 教員用リソース文書(添付) 安価な教材の電動機キットがScience First 社 (www.sciencefirst.com) から購入できます。添付されている製品説明書をご覧ください。 キットに含まれていないリソース： 紙やすり、セロテープ、はさみか金属を切断するためのペンチ、電池、小型ドライバー 教科課程枠組みとの調整 教科課程の調整用シートは次に含まれています： PDF. アンケートに協力する