小学校理科指导力向上讲座 物理.PDF

小学校理科指導力向上講座 (物理) 開催日 ：7月30 日(木)，31 日(金) 午前の部 9.30-12.30 午後の部 14.00-17.00 場 所 ：近畿大学本部キャンパス33号館2階 物理学実験室 主 催 ：大阪市教育委員会 担 当：近畿大学理工学部理学科物理学コース 2 目次 １．電気、磁気に関する科学の簡単な歴史 ・・・・・・１ ２．静電気について・・・・・・・・・・・・・・・・３ クーロンの法則 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・３ 電気力線と磁力線 ・・・・・・・・・・・・・・・・・３ 帯電 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・４ 誘電分極 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・５ ３．電流について・・・・・・・・・・・・・・・・・６ 電気回路 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・６ オームの法則 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・６ 電磁誘導現象 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・６ 直流と交流 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・８ ４．安全について・・・・・・・・・・・・・・・・・９ ５．箔検電器の製作 ・・・・・・・・・・・・・・・１１ ６．実験 電流と方位磁石 ・・・・・・・・・・・・１３ ７．クリップモータの製作 ・・・・・・・・・・・・１５ 1 １．電気、磁気に関する科学の簡単な歴史 古代ギリシャでは、すでに 「琥珀 （こはく）」をこすると、もの を吸い付けることが知られていた。長い間、特にその現象が役にたつ こともなく、この現象に関する理解に全く進展はなかった。しかし、 1 16 世紀末にイギリスのギルバート によって琥珀のほかにも、硫黄や ガラスなど、いろんな物質に同様の現象を発見され、この 「こすった ものが、軽いものを引き付ける現象」が、琥珀を意味するラテン語 electrum から 「electrica」と名付けられた。「エレクトリシティ」 の語源である。 17 世紀に入ると、静電気には吸い付けるだけでなく反発する場合もあることがわかって きた。また、電気を帯びた物質の側に帯びていない物質を置くと、その物質も電気を帯び るという現象が発見された。そして18 世紀には、「金属などに摩擦電気現象が見られない のは金属が電気を逃がしやすいから」ということがわかり、「導体」（電気を逃がしやすい） と 「絶縁体」（電気を逃がさない）の区分が生まれた。絶縁体には電気が動かずに留まると いうことから、「静」電気という概念が生まれる。また、フランスのデュフェーが電気には ２種類あって、同種のもの同士は反発して、異種のものは引き合う性質があるということ を発見した。そこで、一方を 「プラス」、他方を 「マイナス」と呼ぶことになる。このプラ2 3 スとマイナスの名付け親は18 世紀のアメリカの政治家でもあったフランクリンである。 4 18 世紀の初めにはオランダのライデン大学でライデン瓶 が発明され、電気の研究が進 む。ライデン瓶の発明にはガラス技術の発展が不可欠であり、技術の進歩と科学の進歩が 5 協調して進む良い例になっている。イタリアのガルヴァーニ は静電気による蛙の筋肉収縮 1 肖像画は、/wiki/ ウィリアム・ギルバート_(物理学者) より転載。 2 琥珀、エボナイト、ガラスなど多数の物質に生じる電気が２種類だけであるという理解は、電気現象に 理解のために重要な発展であった。素粒子を構成するクォークで