超電導フライホイールの授業

小学校/５・６年生/総合/エネルギー
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「超電導フライホイール」の授業

ＴＯＳＳ熊本　・　東田　昌樹

　ＪＲ東海と日立製作所が共同開発している「超電導フライホイール」について知らせる授業です。電力を貯蔵する最先端のシステムである「超電導フライホイール」について知ることで、近未来を生きる子どもたちに、希望を持たせ、夢を持たせたいと考えてつくった授業です。
　授業サイトが必要な方は、東田までお問い合わせください。
　「所属」「お名前」「どのような授業で使うのか」をお書きください。また、授業終了後、感想をお聞かせください。

　発問１　おもちゃの自動車です。　電池を使って回転して動きます。
　　　　　　何かのエネルギーを何かのエネルギーに変えて動いています。
　　　　　　「何エネルギー」を「何エネルギー」に変えているでしょうか。

　説明１　「電気エネルギー」を「回転エネルギー」に変えています。

　発問２　「レコード」です。何かのエネルギーを何かのエネルギーに変えています。
　　　　　　「何エネルギー」を「何エネルギー」に変えているでしょうか。

　説明２　「電気エネルギー」を「回転エネルギー」に変えています。

　発問３　「扇風機」です。「何エネルギー」を「何エネルギー」に変えているでしょうか。

　説明３　「電気エネルギー」を「回転エネルギー」に変えています。

　発問４　「回転エネルギー」を「電気エネルギー」に変えることもできます。
　　　　　　例えば、どのようなものがありますか。

　自転車のタイヤについている発電機を見せる。

　説明４　この「手回し発電機」も「回転エネルギー」を「電気エネルギー」に変えています。
　　　　　　「電気エネルギー」を「回転エネルギー」に変えることもできます。
　　　　　　つまり、「電気エネルギー」→「回転エネルギー」→「電気エネルギー」となるのです。

　発問５　「電気エネルギー」を「回転エネルギー」に変える時、「電気」が止まると、「回転」も止まってしまいます。
　　　　　　なぜ、止まってしまうと思いますか。

　説明５　「摩擦（まさつ）」の力です。ブレーキがかかることと同じです。

　指示１　ここまでで分かったことを、「回転エネルギー」「電気エネルギー」「摩擦」という言葉を使って書きなさい。

　説明６　もし、「摩擦」の力がなかったら、「電気」が止まった時、「回転」は止まりません。

　発問６　止まらない「回転エネルギー」は、どのように使うことができますか。

　説明７　停電の時に使ったり、電気が更に必要な時に使ったりすることができます。

　説明８　電気エネルギーを使って「フライホイール」という巨大な円盤を高速で回転させます。回転エネルギーとなります。
　　　　　　その後、摩擦を極力おさえ、高速回転を維持するようにします。
　　　　　　たくわえている回転エネルギーから電気を取り出すことができます。

　説明９　フライホイールは、直径が大きく重いほど、また高速に回転するほど、大きなエネルギーをたくわえることができます。
　　　　　　現在、２６トンもの鋼鉄製のフライホイールを実験で使っています。

　発問７　摩擦を受けずに、このフライホイールが高速回転をするのは、宙に浮きながら回転しているからです。
　　　　　　なぜ、２６トンものフライホイールが宙に浮いているのでしょうか。

　説明10　磁石の力です。
　　　　　　現在開発中のこの「超電導フライホイール」は、家が停電した時に５日間分の電気エネルギーをたくわえることができます。

　発問８　この「超電導フライホイール」は、どのようなことに利用できると思いますか。

　説明11　現在、「列車の加速」や「病院の停電時の補充」として利用される計画です。

　指示２　今日の学習の感想を書きなさい。

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