この実験について
浮くかな、それとも沈むかな？ 多くの子どもは、重いものは沈み、軽いものは浮くと思っています。でも、大きなリンゴは浮き、小さなコインは沈みます。大切なのは、物が何でできているか、そしてどれだけの場所を占めるかです。身近な物を水の入ったたらいに入れて、まず浮くか沈むかを予想して確かめましょう。その後、水に塩を加えて、卵が水面に上がってくる様子を見てみましょう。
学習目標
- 身近な物を、浮くものと沈むものに分けましょう
- 予想を立て、公平な実験で確かめましょう
- 重い物でも浮き、軽い物でも沈むことを説明しましょう
- 材料の形を変えると浮くようになることを説明しましょう
- 塩水では物がより高く浮くことに気づきましょう
使い方
- 1まず「予想する」を選びましょう。それぞれの物が浮くか沈むかを予想してから、様子を見ましょう。いくつ正解できましたか？
- 2リンゴとコインを比べましょう。どちらが重いですか？ どちらが浮きますか？
- 3粘土のボールと粘土の船を水に入れましょう。どちらも同じ粘土でできていて、重さも同じです。何が違うのでしょう？
- 4氷と木のブロックを見てください。どちらのほうが、水面より下にある部分の割合が大きいですか？
- 5卵を水道水に入れ、次に塩水に入れます。どうなりますか？
- 6すべての物を2つのグループに分けましょう。沈む物にはどんな共通点がありますか？
モデル
前提条件
- それぞれの物体には、一般的な密度があります。実際のリンゴ、石、卵の密度にはばらつきがあり、とても新鮮な卵は古い卵より速く沈みます。
- 粘土のボートと密閉されたボトルは、中の空気も含めて1つの物体として扱います。そのため、平均密度が低くなります。
- 水道水の密度は1.00 g/cm³です。塩水には塩がたくさん溶けていて、密度は1.10 g/cm³です。
- 物体は水を吸収しないため、見ている間は同じ高さに浮かび続けます。
授業で試してみましょう
- Q1鋼鉄製の小さな鍵は沈むのに、鋼鉄製の巨大な船はなぜ浮くのでしょうか？
- Q2粘土を少しも取り除かずに、粘土の球を浮かせるにはどうすればよいでしょうか？
- Q3水道水の入ったコップに卵を入れると沈みます。卵を浮かせるには、水に何を加えればよいでしょうか？
- Q4プールで泳ぐときより、海で泳ぐときのほうが浮きやすいのはなぜでしょうか？
- Q5氷山の大部分は水面の下にあります。氷を使って、その理由を説明しましょう。
よくある質問
重いものは沈むというのは本当でしょうか？
いつもそうとは限りません。大きな丸太は小さな小石よりずっと重いですが、丸太は浮き、小石は沈みます。ものが浮くか沈むかは、その大きさに対してどれくらい重いかによって決まり、科学者はこれを密度と呼びます。
粘土の球は沈むのに、粘土で作った船はなぜ浮くのでしょうか？
船の形をしていると、たくさんの空気を含み、球よりもずっと多くの水を押しのけます。粘土と船の中の空気を合わせると、水より密度が小さいため、水が船を支えて浮かべることができます。
この活動を教室で行うには、どのように準備すればよいでしょうか？
透明な水槽に水を入れ、このような実物を用意します。それぞれを試す前に、児童に予想を表に記録させ、その後、意外だったことについて話し合いましょう。卵の実験をもう一度行うには、水の入ったピッチャーに塩をたっぷり溶かします。