弁当のフタの思わぬ使い方!電位がわかる3D教材の作り方


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先日紹介させていただいたお弁当のフタでできる3D教材
これを使って、物理ではぜひ「あれ」を作ってみたい!
そう、生徒が苦手な電位についての教材です。

いままで3D教材といえば、透明プラスチックボードと、
透明で少し厚めの両面テープをかってきて、

一枚一枚等高線をトレースして、
ボードとボードの間に両面テープをはって貼り合わせる
という方法しか知りませんでした。

厚めのテープというのがポイントで、
厚みがあるためにボードを重ねた時に、
立体感がでるんですね。

でもこれが結構時間がかかるんです。材料費も結構かかってしまいます。

今回紹介する教材の良い所は、
コンビニなどのお弁当のフタを使うことで、
自然と厚みがでることと、
生徒にとっても非常にわかりやすく、一緒に作ることもできるという点です

でも同じ種類のお弁当をたべて蓋を集めるのは大変だ・・・。

そんなわけで、今回はフタだけを100円ショップで買ってきて、
それを使うという工夫をしてみました。

科学のレシピ

用意するもの:100円ショップで売っているプラスチック容器、マジック、台紙

今回買ってきたのがダイソーの容器です。4枚で100円でした。
フタの直径は11cmです。

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ここに、グラフソフトをつかって電位の等高線を作っていきます。

つかったソフトはGrapherというMacに入っていたソフトですが、
ウィンドウズならGraphTouchが便利だと思います。

これらのソフトは数式を入力することで、
グラフがかけるというソフトです。エクセルだと値を用意しないといけないので、
より便利ですね。

まずは型紙を作ります。
3種類の型紙を作りました。

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正電荷のみ

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  2つの正電荷スクリーンショット 2015-08-28 0.18.54

正電荷と負電荷

もしよかったらそのまま使ってください(^^)
電場と電位の立体型紙 PDF

まずはひとつの電荷の様子から作ってみました!

スクリーンショット 2015-08-31 22.58.03

印刷をして縁取りをします。そのご一枚一枚等電位面を書いていきます。
生徒といっしょにつくったのですが、3分程度ですぐに完成しました!


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横から見た様子

スクリーンショット 2015-08-31 22.57.55真上から見た様子

次に、2つの点電荷の重ねあわせた様子を作ってみました。こちらは複数の生徒で一緒に作ってみました。

1枚印刷をし、フタを重ねるところを円形にマークして、コピーをします。

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出来上がった様子がこちら!重ねあわせると感動です。

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真上から見た様子

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斜めから見た様子

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360度様々な場所から眺めることができるので、
生徒に電位の様子をイメージさせることができます。

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ひっくり返せば負の電荷の様子にもなります!

この教材の良い所は、1つ1つのフタが固定されていないので、
断面図をすぐに取り出すことができるところにあります。

また生徒が作るので、どんな作業をやったのかも一目瞭然で、
簡単にできてすばらしい教材だと思います。

最後に正電荷と負電荷の合成電場の3D教材を作ってみました。

キャプチャ

実際にこれらを使いながら、問題の解説をするときに、見せてみましたが、
イメージが良く伝わるので、見せれば一発だというのがよかったです。

みなさんはその他にどんなことに使ってみますか?(^^)

ぜひ面白い使い方があったら教えて下さい!3Dでイメージといえば、こちらの記事もおすすめです!

小学生からどうぞ!電気回路が隅の隅まで3Dで見渡せるソフト

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