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回してみよう！ぐるぐるUFO

磁石（じしゃく）でできた土台の上に電池を乗せ、さらに紙コップをかぶせます。紙コップはどうしてぐるぐる回るか考えてみましょう。

協力（きょうりょく）：NPO法人（ほうじん）日立理科クラブ

用意するもの

【材料（ざいりょう）】

  • 丸型（まるがた）磁石（じしゃく）（24個（こ））
  • 紙コップ（小）
    （またはプラスチックコップ（小））
  • 画びょう（金属（きんぞく）製（せい）のもの）
  • アルミホイル
  • 単一（ たんいち）電池

【道具】

  • セロハンテープ
  • はさみ

きのぽんからのお願（ねが）い

  • 画びょうやはさみでけがをしないように気を付（つ）けよう。
  • 磁石（じしゃく）ブロックはかなり磁気（じき）が強いから、パソコン、携帯電話（けいたいでんわ）、デジタルカメラなどの精密（せいみつ）製品（せいひん）には近づけないように注意しよう。

実験（じっけん）器具（きぐ）の作り方：準備（じゅんび）

（1）磁石（じしゃく）をまとめる

紙の上に6個（こ）の磁石（じしゃく）をおいた時の配置（はいち）を書き、その上から両面テープを貼（は）っておく。

（2）磁石（じしゃく）をまとめる

一段（いちだん）目の磁石（じしゃく）を両面テープの上から貼（は）り付（つ）ける。磁石（じしゃく）の極（きょく）は上側（うわがわ）は全部Ｎ極（きょく）に統一（とういつ）して貼（は）り付（つ）ける。

きのぽんアドバイス

Ｎ極（きょく）にあらかじめ、マジックなどで印（しるし）をつけておくと間違（まちが）わないよ。

（3）磁石（じしゃく）をまとめる

磁石（じしゃく）ははなれようとするので、磁石（じしゃく）をくっつけて、上から両面テープを貼（は）る。

（4）磁石（じしゃく）をまとめる

2段（だん）目から4段（だん）目まで磁石（じしゃく）を（3）と同じ要領（ようりょう）で貼（は）る。さらに最上（さいじょう）部にも両面テープを貼（は）り付（つ）ける。

（5）磁石（じしゃく）を包（つつ）む

下の紙を磁石（じしゃく）の形に合わせて切りぬき、ラップフィルムで全体を囲（かこ）む（両面テープがアルミホイルを巻（ま）き付（つ）けるとき、じゃましないようにする）。

（6）磁石（じしゃく）をまとめる

アルミホイルを準備（じゅんび）し、はしから折（お）りながら、きれいに包（つつ）む。特（とく）に側面（そくめん）は出っ張り（で　ぱ　）がないよう、よく押（お）しつける。

（7）紙コップに画びょうをさす

紙コップの底（そこ）の真ん中に画びょうをさす。

きのぽんアドバイス

画びょうは真ん中かからずれると、電池にのせるときにバランスが取れなくなるから注意しよう。

（8）アルミホイルでテープを作る

アルミホイルをテープ状（じょう）に切って、二つ折（おり）にしたものを二本用意する。

きのぽんアドバイス

アルミホイルは、ロールを垂直（すいちょく）に3センチ前後の横はばで切り出してね。

（9）アルミホイルを紙コップに貼（は）る

（5）のアルミホイルを、紙コップの底（そこ）に十字に貼（は）る。

きのぽんアドバイス

アルミホイルと画びょうがしっかりくっついていることが大切なんだ。画びょうの上のアルミホイルの上から、セロハンテープでしっかり貼（は）り付（つ）けて押（お）さえよう。
ただし、2本のアルミホイルのテープの間にはセロハンテープを入れないでね。

（10）電池を土台に乗せる

磁石（じしゃく）の上に、＋が上に、−が下になるように電池をのせる。

（11）紙コップを電池にかぶせる

画びょうの針（はり）が電池の＋の突起（とっき）部分に乗るように、紙コップをかぶせる。

きのぽんアドバイス

紙コップに貼（は）ったアルミホイルをたてにまっすぐのばして、磁石（じしゃく）の土台に3〜5mm程度（ていど）ふれる程度（ていど）の長さになるよう調整しよう。ぶら下がったアルミホイルのテープの先の部分はちぎれやすいから気をつけてね。

実験（じっけん）のやり方

紙コップの底（そこ）に貼（は）ったアルミホイルのテープの先が磁石（じしゃく）の土台に軽くふれるようにすると、電気が流れてコップがぐるぐる回る。

この実験（じっけん）のしくみ

磁石（じしゃく）でできた磁界（じかい）を電流が直角に切るように流れると、電流が流れた物に力が働（はたら）きます。（フレミングの左手の法則（ほうそく）という）
この働（はたら）いた力で、コップは回転するのです。
つまり、磁石（じしゃく）のN極（きょく）、S極（きょく）を反対にして単一（たんいち）電池を乗せて、実験（じっけん）するとコップは反対に回ります。（磁石（じしゃく）の磁力（じりょく）線の方向がたくさんに増（ふ）えるからです）

工夫（くふう）しよう

UFOを作る

紙コップに絵をかいてUFOにしましょう。
ゆらゆらと回転する動きがUFOに見えてきませんか。

紙コップをおしゃれにする

紙コップの形を変（か）えてみたり、上にきのぽんを乗せてみたりしても面白いですよ。

うまくいかないとき

うまく回らないときは、次のことを確認（かくにん）しましょう。

  1. 画びょうとアルミホイルの接触（せっしょく）が悪いとき（電気が流れていない）
    • しっかり上から、セロハンテープで押（お）さえてください。
    • また、時々、コップの中と外から、画びょうとアルミホイルを押（お）さえてください。
  2. 電池のマイナス極（きょく）と磁石（じしゃく）をくるんだアルミホイルの接触（せっしょく）が悪いとき（電気が流れていない）
    • マイナス極（きょく）のへこみが接触（せっしょく）するよう工作してください。
    • 単一（たんいち）の電池のマイナス極（きょく）はへこんでいるので、マイナス極（きょく）の上にアルミホイルで出っ張り（で　ぱ　）を作って、磁石（じしゃく）のアルミホイルを乗せましょう。
  3. 紙コップが重いとき
    • コップの上の方をあまり重くすると回転がぶれることがあるので、注意してください。
    • 上に物を乗せすぎると、回らなくなる可能（かのう）性（せい）があります。

まとめ方

今回の実験（じっけん）を自由研究シートにまとめましょう。

※見本は「浮力（ふりょく）の実験（じっけん）」を例（れい）にしています。

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保護者の方へ

注意

お読みください。