理科(物理)学习指导案.pdf

理科 物理 学習指導案 物理 課題研究 磁場 測定 高等学校 第 学年 神奈川県立希望 丘学校 草野 義嗣 神奈川県立総合教育 課題研究 電磁気 関 事象 取 上 物理学的 探求 方法 習得 問題解決能力 育成 図 指導案 作成 磁石 磁界 自作 磁束計 詳 測定 発展的 探求 磁界 対 理解 深 実験 処理 用 利用 有用性 考 研究報告書 作成 元 研究発表 行 表現力 育成 図 工夫 1 学習指導案 第 学年物理 単位 学級 課題研究 単元名 物理学的 探究 能力 態度 育 創造的 思考力 高 単 元 目 標 課題 設定 研究 行 研究報告書 作成 研究発表 行 単 元 内 容 時間扱 学 習 計 画 第 次事象 観察 課題 設定 実験 計画 時間 第 次実験結果 予想 実験 実験 処理 結果 分析 解釈 時間 第 次研究報告書 作成 発表会 準備 発表会 研究 時間 指 導 流 第 次 時間 学 習 内 容生 徒 活 動指導上 留意点 教師 支援備 考 評価 観点 磁界 関 磁石 知 磁 磁石 用 演示実 磁石 電流 磁界 観 事象 観石 磁界 観察 験 中心 行 磁界 対 興察 新 発見 知識 察 味 関心 高 得 電流 磁界 観察 磁石 実験室備 付 知識 理解 日常生活 使 磁界 対 興味 関心 生 磁界 音 用意 高 音楽 観察 製作 磁束計 用意 磁界 興味 関心 観察 役立 生活 中 磁石 使 方 知 知識 関心 実験器具 課題研究 実験 使用 実物 用 説明 使用 実験器具 確認 理解磁石 磁束計 詳 理論的説明 高校 学習範理解 理解 形状 構造 使用囲 超 説明内容 工夫 効果 理解 法 確認 知識 理解 効果 素子 理解 素子 実 使 電子回路物 物 知 見 知識 関心 課題 設定 次 実験 内容 確認 実験 内容 実物 自分 興味 関心 実験 計 用 説明 実験 選択 画 中心軸上 磁 各実験 明 態度 意欲 界 内容 理解 鉄心 側面 沿 磁 注意 説明 界 感 鉄心 側面 垂直 磁 事象 気 調 界 思 課題 見 棒磁石側面 垂直 磁 界 自分 興味 関心 限 時間 学校 備品 使 目的 合 実験 計画 話 合 上 実験 結果 得 基本 立 思考 中 班 選 択 班 話 合 参加 選択 実験 関連 調協力 合 見 出表現 態度 班独自 実験 加 実験計画 立 自己評価 記入 提出 自己評価 観点 説明 2 第 次 時間 学 習 内 容生 徒 活 動指導上 留意点 教師 支援備 考 評価 観点 実験結果 知識 論 各実験 明 論理的 考 自分 予想理的 考 選択 実 内容 明確 予想 立 験 班独自 実験 結 必要 応 授業 学態度 思考 果 各自 予想 習 内容 確認 助言 行 立 実験 実験計画 工 各実験 明 創意工夫 行 夫 班 実験 内容 実 創意 態度 行 験 指示 積極的 実験 参加 班 正確 測定 常 気 配 人 協力 合 工夫 測定 態度 意欲 注意 実験 簡単 処理 行 今回 実験 処理 必要 表計算 基本的 操 処理必要 応 同様 測定 操作方法 分 説明 作方法 分 繰 返 工夫 操作 対知識 技能 実験 直 習熟度 個人差 留意 実験結果 表計算 基本的 操 両軸 何 表 図 使 分析 解釈作方法 知 結果 表現 実験 結果 表 実験結果 集計 個別 助言 行 現 利用 処理解 表現 技能 理 作成 論理的 結果 分析 解釈 行 創意 考察 行 指 示 自己評価 班 討議 他班 結果 自己評価 観点 説明 創意工夫 考察 行 参考 結果 分 思考 態度 析 解釈 考察 行 記入 提出 3 第 次 時間 学 習 内 容生 徒 活 動指導上 留意点 教師 支援備 考 評価 観点 研究報告書 課題研究全体 報 研究報告書 各自 創意工夫 正確 表現 分 作成告書 作成 作成 指示 書 論 同 班 考察 内容 異 理的 正 組 立 適切 正確 表現 必要 十分 書処理 十分 分析 指示 独創性 知識 関心 理解 思考 意欲 態度 創意 表現 発表会 準 発表内容 発表方法 班 決 時間 分 時間内 分 正確 備 話 合 決 説明 考 説明 発表方法 内 必要 資料 発表 容 形 作成 模造紙 準備 創意 表現 発表 練習 班 協力 準備 意欲 態度 発表会 班 分以内 発表 班 協力 時間内 分 時間内 分 正確 正確 説明 注意 必要 十分 説明 予 決 観点 内容 互 評価 相互 説明 実験 考察 内創意 表現 評価 記入 容 班員 協力 姿勢 評価 班 協力 観点 事前 説明 意欲 態度 研究 各班 研究結果 各班 研究結果 総合的 磁界 考 説明 質問 行 磁 磁界 新 発見 科学的 見方 探究界 理解 深 確認 理解 深 考 知識 理解 仮説 設定 実験 計画 実験 検証 分析 解釈 法則性 発見 探究 方法 確認 自己評価 記入 提出 自己評価 観点 説明 科学的 探究 方法 理解 身 理解 態度 所属平成1 2 年度長期研修員氏名草野義嗣 人材育成課柴坂宏行 1 物理 課題研究 研究報告書 年月日 提出 年組番氏名班 2 研究 目的 流 電流 磁石 磁界 測定 磁界 理解 深 研究 内容 実験 行 次 事柄 調 磁界 考察 内部 磁界 一様 両端付近 磁界 遠 磁界 距離 鉄心 入 内部 磁界 鉄心 入 磁界 距離 強 鉄心 沿 磁界 鉄心 両端付近 磁界 棒磁石 沿 磁界 棒磁石中心 磁界 棒磁石 両端付近 磁界 研究 方法 次 研究 進 実験 磁界測定 計画 立 予 結果 論理的 予想 素子 用 作 磁束計 使用 流 電流 棒磁石 磁界 磁束密度 測定 利用 実験結果 化 予 立 予想 得 結果 解釈 磁界 考察 実験 原理 磁界 教科書 啓林館 高等学校物理 改訂版 内容 本研究 関連 深 次 通 1 磁気力 磁石 両端付近 最 強 部分 磁極 教科書 P 6 2 2 直線電流 磁界 強 電流 強 比例 電流 距離 反比例 P 6 5 3 密 巻 長 内部 磁界 軸 平行 強 同 P 6 7 4 磁界 電流 及 力 定 磁気 強弱 磁束密度 P 7 1 5 電磁石 心材 強磁性体 鉄 用 強 磁界 得 磁界中 物質中 磁束密度 磁界 強 磁束密度 物質 磁化 磁束 密度 和 P 7 2 素子 電流 流 導体 電流 方向 垂直 磁界 電流 磁界 方向 垂直 電位差 電圧 生 現象 効果 電流 一定 保 生 電位差 磁束密度 比例 教科書 P 7 9 関連内容 素子 効果 利用 磁束密度 電圧 変換 素子 電気部品 本研究 素子 用 磁界 検出 3 実験 準備 次 器具 道具 準備 実験 使用 磁束計 素子 用 製作 巻 数5 0 0 回 長 1 0 c m 塩 管 線 巻 製作 鉄心 直径1 0 c m 鉄棒 長 4 0 c m 切断 棒磁石 長 1 5 c m 式 直流電流計 抵抗器 線 実験 方法 各実験共通 磁束計 使 方 下図 接続 直流電圧 2 0 0 m V 合 O N 磁束計 同時 O N 赤 発光 側 倒 磁界検出部 実験 使用 向 磁石 近 状態 点 調整 横 黒 回 点補正 読 調整 使用後 磁束計 同時 O F F 注意事項 必 同時 O N O F F O N 状態 磁束計 出力電圧 地磁気 影響 少 受 南北方向 場合 東西方向 場合 出力電圧 0 1 m V程度異 点補正 際 実験 使 用 向 行 磁束計 点 素子 温度 電池 消耗度 多少変動 点補正 入 少 時間 行 実験中 時 行 磁束計 出力電圧 磁束密度 比例 4 実験 鉄心 入 中心軸上 磁界 鉄心 側面 沿 方向 磁界 電流計 点補正 図 配線 電流 流 回路 電源部 一方 抜 図 鉄心 入 鉄心 磁化 場合 離 所 磁束計 点補正 図 差 込 先端 素子 中心 点 位置 鉄心 上面 沿 差 込 電流 流 抜 電源部 差 込 抵抗器 動 電流 1 0 電流 1 0 保 読 m V 記録 値 中心 位 置 磁界 測定値 1 0 c m 鉄心 上 面 沿 読 m V 記録 2 0 0 c m 2 0 繰 返 中心軸 軸 図 鉄心 入 鉄心 水平 1 8 0 回転 反対向 再 接続 図 電流 1 0 確 先端 中心 1 0 c m 位置 位置 同様 測定 行 反対側 磁界 測定 x 2 0 測定値 1 0 電源部 抜 回路 電流 切 磁束計 同 時 O F F O F F 5 結果 予想 実験 鉄心 入 中心軸上 磁界 鉄心 側面 沿 方向 磁界 予想 磁束密度 大 巻 数 5 0 0 回 長 1 0 c m 直径約 3 c m 鉄心 長 4 0 c m 直径1 c m 中心 距離 電流1 0 2 0 1 5 1 0 5051 01 52 0 鉄心 端 端鉄心 先端中心先端 外部 内部 外部 上 予想 理由 論理的 説明 6 実験 結果 実験 鉄心 入 中心軸上 磁界 鉄心 側面 沿 方向 磁界 測定値 中心 出力電圧中心 出力電圧中心 出力電圧中心 出力電圧 距離 距離 距離 距離 次 7 考察 実験 鉄心 入 中心軸上 磁界 鉄心 側面 沿 方向 磁界 読 言葉 説明 客観的事実 内部 端付近 外部 鉄心 先端付近 全体 結果 得 理由 論理的 説明 自分 考 7 研究 他班 発表内容 加 研究全体 通 磁界 分 研究方法 内容 振 返 考 今後 課題 考 内容 他 1 7 材料 製作 素子 電流 流 導体 電流 方向 垂直 磁界 電流及 磁界 方向 垂直 起電力 電圧 生 現象 効果 電流 一定 保Halleffect 電圧 磁束密度 比例 変化 半導体 用 素子 I n S b 素子及 G a A s 素子 I n S b 素子 比 感度 多少劣 感度 温度係数 小 磁界 強 対 直線性 G a A s 素 子 東芝製G a A s 注入 形 T H S 1 1 9 使用 素子 性能 十分 引 出 定電 流動作 回路 必要 素子 出力電圧 小 増幅回路 必要 複数 必要 回路入 社製J F E T 入力 L F 4 4 4 C N 使用 製作 素子 端子 長 6 0 c m 程度 細長 切 板 1 5 0 m m m m m m 系 接着 素子 用 検出部 作 最 基本的 使 汎用 用途 合 様 形 集磁効果 高 作 考 回路 製作 基板 作 下図 回路 組 電源 単 電池 個 用 電源電流 数 十m 長時間安定 動作 得 S W S W 回路同時 o n o f f 用 今回 安価 回路 個 使 I C I C 回路入 L F 4 4 4 C N 電源 用 V R 出力電圧調整用 基板上 取 付 V R 零点調整用 上面 取 付 磁束計 製作 測定 出力電圧 検出 出力電圧 検出 用 回 路図 V 間 電圧 測定 O U T 交流磁場 場合 出力電圧 交流 平成1 2 年 月購入時 台 材料費 上記以外 必要 板 1 5 0 m m m m m m 出力端子用 液 単 電池 本 樹脂系 部品名単価数量金額 円 備考 I C L F 4 4 4 C N 2 4 012 4 0 素子 T H S 1 1 9 3 313 33 個1 0 0 円 金属被膜抵抗 1 4 WP 型 2 31 23 61 0 0 本3 0 0 円 半固定可変抵抗器 1 0 k 1 0 011 0 0 基板3 513 5 I C 1 4 PD I P 818 1 m m 1 055 01 1 0 円 発光 T R U R 1 5 3 1 011 01 0 個1 0 0 円 2 回路o n o f f 9 021 8 01 0 個9 0 0 円 可変抵抗器 1 0 k 4 014 01 0 個4 0 0 円 可変抵抗器用 1 511 51 0 個1 5 0 円 3 413 43 個1 0 0 円 電池 単3 2 本用 3 013 01 0 個3 0 0 円 電池 単3 1 本用 1 523 01 0 個1 5 0 円 合計8 4 1 消費税別 資料 1 8 出力電圧 較正 素子 指向性 出力電圧較正 方法 塩化 管 線 一様 巻 作 電流 流 内中央 挿入 磁束計 出力電圧 測定 内 生 磁界 磁束密度 式 計 算 求 磁束計 出力 単位電圧 磁束 密度 較正値 求 較正値 磁束計 異 電池 消耗度 異 必要 各実験 度 較正値 求 較正 使用 巻 数 1 3 1 4 回 長 0 6 6 9 直径 4 8 5 1 0 内 磁束密度 計算式 内 物質 透磁率 流 電流 出力電圧較正 実験結果 直流電流 場合 交流電流 場合 素子 指向性 素子 出力電圧 電圧 次 式 表 比例定数 素子 流 電流 電流 素子 感磁面 直角 磁界 印加 場合 感磁面 磁界 角度 次 式 表 c o s 素子 指向性 調 実験結果 2 0 0 回巻 電流 流 素子 向 変 測定 計算値 流磁束密度磁束計 較正値 計算値 出力 m V 電流出力電圧 測定値 測定値 磁束密度 A T m V T m V 4 4 0 5 01 1 8 1 04 1 52 8 4 1 0 4 4 1 0 02 3 6 1 08 32 8 4 1 0 4 4 1 5 03 5 4 1 01 2 42 8 6 1 0 計算値 流磁束密度磁束計 較正値 計算値 出力 m V 電流出力電圧 測定値 測定値 磁束密度 A T m V T m V 4 4 0 5 01 1 8 1 05 22 2 7 1 0 4 4 1 0 02 3 6 1 01 0 52 2 5 1 0 感磁面 磁束計 磁界 角 出力電圧 m V 0 6 3 3 0 5 3 4 5 4 3 6 0 2 9 7 5 1 3 9 0 0 3 1 0 0 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 00 20 40 60 81 出力電圧 m V 磁束計 用 測定例 中心 磁界 直流 交流 比較 2 0 0 回巻 長 3 5 c m 内径3 5 c m 直流 電流及 交流電 流 流 電流 大 中心 磁束密度 大 関係 調 中心 距離 磁界 関係 2 0 0回巻 長 3 5 c m 内径3 5 c m 中 心 原点 軸方向 軸 軸 直角 方向 軸 感磁面 軸 垂直 素子 位置 軸上及 軸 上 変 磁束密度 測定 棒磁石 磁極 距離 磁界 関係 棒磁石 一端 磁極 原点 棒磁石 棒 方向 軸 感磁面 軸 垂直 素子 位置 軸上 変 磁束密度 測定 長 磁界 関係 塩 管 線 5 0 0 回巻 長 c m 1 0 c m 1 5 c m 直径約 c m 0 20 40 60 80 100 0 00 51 01 52 0 電流 磁束密度 直流 交流 軸上 位置 磁束密度 0 5 10 15 0 02 04 06 08 010 0 c m 磁束密度 I I 軸上 位置 磁束密度 0 25 50 75 100 125 2 00 02 04 06 08 010 0 c m 磁束密度 I I 0 20 40 60 80 100 0 01 02 03 04 05 0 磁極