2018年05月26日

太陽と月の関係(6年)観測器

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2015年12月にアップした写真ですが、見てない方もいらっしゃると思うので再度取り上げておきます。図は今回書いたものです。

@ 昼間見えている月に照準を合わせる。(太陽は右や右後ろにある)
A 太陽の光を指針についてる穴から取り入れ、中央の球に当たるようにする。
B その時の指針の角度を読む。月の欠け具合もスケッチや写真で記録する。
C 色々な場合に観測し、データとりためて月の形と月ー地球ー太陽の角度の関係をまとめる。
D 角度が90度の時、上弦の月である。90度より大きいとだんだん太っていく月になる。

注意:太陽を見てはいけません。照準に入れるのは月です。
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2018年04月06日

星座投影機 光源装置 決定版

LEDドライバICとマイクロインダクタがセットになったモジュールでLED光源装置を作ることにした。
スイッチつき単3X2の電池ホルダーを使い、電池は1本 で、あまったスペースにモジュールとLEDを配置する計画。
まず、LEDの脚用の穴をあける。1.0mm、ミニドリルを使用。
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LEDの脚を通したところ。
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その足にLEDドライバモジュールのLED用の線を半田付けする。熱でケースが溶けないように注意。
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モジュールの電源用の赤線を電池のプラス側に付ける。スプリングはハンダがのらないのでやすり掛けをするとよい。
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LEDの脚を左右に開いて倒す。
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残りは電源のマイナス側を半田付けするだけ。
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完成!スイッチが最初からついてるし、モジュールの4つを半田付けするだけなの簡単!!。
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あとはこれを牛乳パックで作った星座投影機の後ろにスポンジ両面テープでつけるだけ。
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2018年02月15日

指導要領に沿った教材開発

なんだかんだ言って理科教師のさしあたりの課題は授業をいかにすすめるか。
これがしっかりできなければその他の仕事にも影響する。
特に若い教師は物化生地のなかで自分の専門外の分野が弱い。
それどころか専門のほうが逆に生徒にはわがりづらいこともある。
とにかく、まず指導要領にそったうえでの指導法をいかに工夫するか、
いろんな学校行事や定期試験などがあるなかで時間も考え、臨機応変に
指導できなければいけない。
だから教材開発をするのである。理解のたすけになる教材教具をどう工夫
するか、生徒ばかりでなく、教師のつまづきやすい単元をどのように
解決していくのか、そう考えていままで教材研究・教材開発をやってきた。
まず、指導要領(異論もあると思いますが)です。

自分の興味だけでなく、指導要領に出ている教えるべき内容にそって
教材開発をすること。
したがって指導要領からあまりにはずれている内容は私には興味がない。
まだまだ、新人の教員が困っていることがたくさんある。
教員がわからなければ生徒はもっと困る。
教材開発で作った教材によって生徒が一発で理解できるならば
それをつくろうじゃないか!!そんな気持ちで教材開発を続けていきたいのです。


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2018年01月30日

直達日射のエネルギーを測ろう!

太陽のエネルギーを学習するプログラムを考えよう。
太陽が直接照らす直達日射のエネルギーを測定することは
太陽定数について知ることにもなる。というかそれが太陽定数だ。

太陽光に垂直に黒い平面を向け、水の温度が上がるのを調べるイメージ。
太陽光の方向を必ず向くように赤道儀なり、経緯台なりを使って追尾したらいい。

水の受け取った熱量を計算して太陽定数になるかどうかやってみたらおもしろい。

たしか理科室のロッカーの隅っこに筒と温度計がついたものがあったように
記憶しているが、その時はたいして興味がなかった。

直達日射計や 全天日射計をネットで調べてみると、本格的なものが
製品になっている。我々が教育現場で実験的に使用するものは
本物でなくてよい。そういうものが出ていると知ったうえで
自作したらよい。これ勉強になる。

   **** 使うもの *****
水を入れるアクリルの円筒、底に敷く黒い紙。
それらを包み込む保温のための発泡スチロール。
水の温度を測る温度計。(熱電対でPCに記録がとれればなおよい。)
筒本体を支える台(三脚用ネジ穴つき)

そしてそれをのせて太陽を追尾する簡易赤道儀(ナノトラッカー持ってます)
三脚
       以上
*******************



以下ネットで見つけた参考製品

nissharyoukei.jpg
簡易日射計.jpg


taiyou.jpg
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2018年01月26日

月の満ち欠け早見盤 型紙

月の満ち欠け早見盤 型紙 と 組み立て方、
前回使った最新版をもう一度アップしておきます。

紙はPLUSの厚手マット紙0.190mm(IT125MC)がいいです。

月の満ち欠け.jpg
下の説明の訂正:半径3.5cmの円と10cmの円に訂正してください。
DSCF0005zz.jpg
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2017年11月17日

太陽光を利用した光学教材(反射の法則)

光学実験は暗室で・・・は常識でしょうか?
私は太陽光を利用しない手はないと思うのですが。

平行光線を得るのに手っ取り早いし、
昔はレーザーなんてなかった時代、おそらく太陽光を
使っていたと想像できます。

外観はこんなものです。上に光を取り入れるスリットがあけてあります。
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2つの部分からできています。

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横から見たところ。ちょっときたないですが。
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これを差し込み、回して使います。
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太陽光を入れ、反射させて角度を調べているところ。スリットは最初細く作ったのですが、
太くても太陽光は平行光線のため大丈夫です。かえってわかりやすいです。
内側の筒を回して入射光の角度を変えることが出来ます。
法線を0度とした分度器?にしています。
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9個作って学校にもって行ったのですが、だれも使ってくれないので引き上げてきました。
ナリカにも1個進呈し、登録しています。
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2017年11月13日

久々の教材開発

中学校1年レンズの単元で私が開発した光源装置、レール式の光学台にうまく乗らないのが難点でした。
そこで、投影板やスリガラスなどを差し込む器具にこの光源装置を差し込むことを考えました。
それは、羽根をつけること。今餃子などで羽根つきがはやってますね。そんなのが頭にあって、考え付きました。
写真がないので図解します。

光源固定方法.jpg
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2017年10月29日

3.5のミニプラグは自作せずに・・・

プラグだけを購入して線を自分ではんだ付けする労力は大変。そこで
100円ショップでAUXオーディオ接続コードを買って真ん中でカットし、
プラグを2個ゲットする。これはもうコードがついてるので便利でお得。
線を剥くと、プラグの先端は赤い線、プラグの真ん中は緑の線、さいごの
線は根元に通じている。そこでこれをモノラルとして使うには真ん中の
線をなしにして考えればよい。緑をカットして赤い線と色のついてない
線を使う。ただしこのままでは導通しないのでハンダを乗せると熱で
被膜が溶け、導通するようになる。
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モノのプラグはやめて中身モノでもステレオプラグにしておく。
これならどっちに突っ込んでも安心(真ん中は使用せず)。
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2017年08月31日

りょうさん・・・投影機光源部分(後期の宇宙教室で使う)

投影機の光源部分を作っておく。見本はこれ。
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で、基板を半分に切って使う。切るだけでも大変。 そしてLEDをまずのせる。
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足を互いに反対方向に曲げてはんだ付け。

抵抗は22Ωにする。最後に後ろに出たよぶんな足をペンチで切ってひとまず終了。
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電池ケースにつなぐのはいつでもできる。32個できた。数か月後に使うことになるだろう






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2017年08月14日

牛乳パックで投影機の試行錯誤

牛乳パックでつくる星座投影機を考案中です。
どうもスライドを入れるガイド部分がしっかりしない。
こどもがつくるので、そんなに永久的なものでなくてもいいとは
思いますが・・・

あまってる発泡スチロールパネルを使って枠を作り、試作してみた。
枠幅は5mmとしたいところですが、強度を考え7mmにしました。
白いので光が漏れるのでマジックであとで黒く塗ります。
上と下の3分の2で止めています。
どうでしょうか?ボール紙でもいいと思いますが、
そうなると結構カットしにくい。

こどもたちもやりやすく、指導者も準備しやすく、両方の
条件を満たすようにしたいのですが・・・

のりやハサミを多用したほうがいいかもしれません。
もう少し考えます。

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2017年08月01日

ガチャポンの球体

ある教室で、
15cmのガチャポンのカプセルを天球儀に使っていたが、
だんだん質が悪くなってきた(天球儀に使うには)。
透明度もそうだが、へんなでっぱりがつくようになった。
これはおそらく強度を高めているのだとおもうのだが、
われわれの用途には全く邪魔なだけだ。以前の
バージョンで良かったのに。ここまで使い勝手が悪く
なるとちょっと天球儀には使う気がしない。
製造元に聞いてみようかとも思うが、・・・・
どうしても17cmのクリアなものを東急ハンズで買おうと
いう選択になる。

簡単に天球儀を体験するなら12cmでもいい。
その方が作るのも楽、費用もかからない。
机に置いても邪魔にならない。

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2017年06月15日

配線図

今日かいた配線図
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2017年05月16日

黄道ガイド

 天球儀つくりで黄道十二星座をはるとき、黄道をめじるしに星座をはりたいのです。
黄道がしっかり球体に描けていればその上に貼れますが、この黄道の線を23.4度
赤道面と傾けて描くのは難しい。そこで、あらかじめ、天の赤道と黄道に囲まれた舟形の
短冊を作って置き、カプセルの中に入れて黄道のへりを知ることができるようにします。

舟形は地球儀つくりを参考にして、サイズを適当に縮小または拡大して作りました。
従って正確ではないですが、ほぼ実用的にさしつかえないものが出来ました。

15cm球体用に作りましたが、12cmと17cmのもこの際作っておきました。
写真は17cm球体です。ガイドの紙にそこの位置に来る星座の名前を書いておきましたので
星座を一つ一つばらばらにしても大丈夫です。そのほうが丁寧に貼ることが出来ます。
IMG_0509z.jpgIMG_0506z.jpgIMG_0505z.jpg17cm黄道ガイドz.jpg12cm黄道ガイド.jpg
15cm黄道ガイドzz.jpg
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2017年04月18日

透明天球儀からの〜>>明るいプラネタリウム

ついに完成!透明天球儀からのプラネタリウムが!!
透明天球儀の中にLEDを入れた。広角に照射するタイプだ。
天球儀の中の地平線を水平に保つためのおもりを電池で実現。
透けて壁に投影される星座(線で結んだもの)を見て楽しむ。
プラネタリウムというより回り灯篭というほうがあってるか?(笑)

(((実はあまりにもうまくいったので発表するのがもったいないと思っている。)))


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西に沈むペルセウス座とオリオン座
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もうすぐ南中するオリオン座と沈みゆくぺガスス座
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天井を天頂に見立てて白鳥座を投影
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天球儀の図が裏返しなのがいやという人には、もうこれで文句言わせません!!
つまり、プラネタリウムは天球儀がもとだったというわけさ。もっと天球儀を見直そう!!

携帯、スマホで見ている人、今コメントがエラーになってしまうので、PCからか、またはメールでご感想を!!
作ってほしい方なども、ぜひ連絡ください。よろしくお願いします。
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2017年03月22日

星座投影機のスライド作り

星座投影機のオプションとして、プラスチックシートで
スライドを自作できるようにしました。ダイソーで見つけたプラ板です。
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横5.5cm、縦6cmの大きさに切って使います。
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プロッキーとポスカを使って文字や絵を書いてみました。
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投影機にセットします。このとき裏が見えるようにセットします。
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ポスカは色が出ず、みんな黒に見えます。プロッキーは色が出ます。
自分で作ったスライドはかなりご機嫌だと思います。
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2017年03月12日

4方向LEDを作ってみた

天球儀の中に入れる東西南北の4方を照らすLEDを作ってみた。
やはり境目に仕切りを入れないと2つの光源から光を受け、
星座の穴の像が2重になってしまうことが分かった。
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2017年02月23日

3原色混合器の抵抗データ公開

昨年10月と今年1月に行った工作教室で作った3原色混合器、忘れないうちに記録を残しておきます。
まず電池は単4X3個です。
赤・・・220Ωで12.5mA流します。結構赤は暗いからです。かかる電圧は1.97V
青・・・270Ωで6.8mA流します。かかる電圧は2.97V
緑・・・470Ωで4.5mA流します。緑は一番明るいからすこしおさえます。電圧は2.71V
これですべて一斉に点灯したら白になりました。回路には22.9mA流れました。このLEDは20mAから50mAで使うので範囲内です。

あと10KΩ Bのボリュームを直列に入れて各色を絞ったりしています。いろいろ調整すると好きな色を
作れます。
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上は10月に作ったハロウインバージョン。

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謎の宇宙カプセル?バージョン。こども宇宙科学館ではこれにスイッチをつけています。
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2017年02月18日

星座の影絵を作ろう

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乾電池1個で点くLEDドライバーとインダクターという部品を使って
白いLEDをつけてみた。LEDは3ミリの小さいのにした。
これなら点光源に近い。黒い紙に穴をあけ、さながら「ミニ」スライド映写機。
身近な壁に星座を映すことができました。これってプラネタリウムの原理じゃない?

こんな装置です。
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かなり点光源に近いと思いませんか?
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2017年02月15日

自撮り棒を使った星座盤(開発中)

自撮り棒を持ち、肘は体につける。
自撮り棒の先に星座を一つ描いた黒いボール紙
星座の視直径と同じに見える大きさで描く。
星に蓄光顔料を塗っておく。
LEDをボール紙に向けて照射。
なるべくわずかな光にして本物の星座と
比べられるようにする。
星座盤と実際の星空を対比しながら
星空さがしを楽しむ。
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2017年02月13日

顕微鏡光源修理

 生物顕微鏡に内臓している光源装置の修理に挑戦。
 テスターでいろいろ当たっていった。
 まずランプ・・・・断線してない新品
 スイッチ・・・・・〇の記号がOFFらしい。−の記号がON。正常
 コンセントからの配線・・・導通OK
 トランス1次側・・・・・OK
 トランス2次側・・・・・導通しない・・・・これが故障個所

 では6.3V出力のトランスを買うか?秋月に電源トランスが
 いくつか出ていた。0.5Aでいいか?ハロゲンランプは10Wか20Wだろう。
 すると3Aぐらいまで必要か?これは熱くなるわ。
 1Aのがあった。この程度でいいだろう。660円となっている。
 明るさは抑えても観察はできる。とりあえず明日注文しよう。
 熱をもってしまうと故障したり危険でさえある。
 LEDなら10分の一の発熱で済む。いやもっと少ないだろう。
 やっぱりここは改造して直流電源でLEDを使うのがいいかも。ランプが
 もったいない気はするが。それなら120Vと100Vの切り替えスイッチを利用して
 ハロゲンとLEDの切り替えに改造したら両方生かしておもしろいかも。

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