紙芝居で物理
ジュール熱 は恋の味・・・・
(電流による発熱)
@ブッちゃんのジュール熱。
紙芝居をもっているのは、理科室一番の元気印の大塚先生です。
A・・・・は恋の味。恋愛モノは永遠の関心事!?
Bあっ!ブッちゃんだ。
C電子くんじゃないかあ。電子くんはマイナスの電荷をもった小さな仲間。でもなんだか、冴えない顔をしているなあ。
Dどうしたの電子くん?・・・・・・そうかあ。そんなことがあったのか。
E・・・・電子くん、このコを好きなんだって。プラスのプラ子はプラスの電気をもつイカすギャル。
Fでも、電子くんのマイナス、プラ子のプラスの電気があれば、二人は結びつくハズだよなあ。
G・・・・・。
H電流の通り道である金属の導線の中には
Iそう、金属イオンくんがいる。恋には邪魔ものがつきものかあ。
J金属イオンくんはぎっしりと。
Kおっ、プラ子だ。
Lあらら、電子くんがはプラ子にメロメロ。
Mどうしたっ。
Nおお
Oおおおお。
Pおおおお。おおおお。
Q熱!なんだなんだあ。これジュール熱。
Rそのわけは。
電熱線のジュール熱
電池は、自由電子に運動エネルギーを与えている(電気エネルギー→運動エネルギー)。自由電子は電熱線の金属イオンに衝突する。そのとき、自由電子の運動エネルギーにより、原子は激しく振動する。この振動の激しさが電熱線の温度を上昇させる(運動エネルギー→熱エネルギー)。こうしてジュール熱は発生する。
Sへえー。電流の世界も大変だ。
この後、すぐに実験に入ります。
実験 「焦げめのないホットケーキ」(ジュールケーキ)
楽しくできる実験の定番中の定番ですね。私の場合は、電流測定や熱量の計算などをやらせずに、発熱の原理やケーキができたときに電流が流れなくなる理由などをレポートさせています。「わあああ、不思議だあ」の感動を忘れないで欲しいなあ。