電熱線の発熱量
6年生の理科で『電熱線の太さによって,発熱の仕方はどのように変わるのだろうか?』という課題があります。今日はその実験をしました。0.3mmの太い電熱線と,0.1mmの細い電熱線を使って,発泡トレイが切れる時間を測定して比較しました。
子どもたちの予想は,細い電熱線の方が早く切れるという意見が大半’18人中16人)を占めました。その理由は,例えば,水道のホースの先を押さえると強く水が噴き出すのと同じように,電熱線も細い方が圧力が強くなって発熱も大きいだろうというものでした。一方,小数派(18人中2人)の考えは,太い方が電気がたくさん流れるから,太い電熱線の方が発熱の程度が大きいというものでした。
さて,皆さんはどちらの考えを支持しますか?
答えは,『太い電熱線』です。この課題も,多くの子どもたちが誤概念をもっている典型的な課題です。太い電熱線の方が電気抵抗が少なく大きな電流が流れるので,電圧が一定の場合,発熱の程度が大きくなります。『E(電圧)=I(電流)×R(抵抗)』の式に当てはめると分かりますね!