【自由研究】ペットボトルから水が飛び出す…空気の体積変化を学ぼう(小学生向け)

 毎年夏休みに小中学生の宿題に出される「自由研究」は、普段はなかなか時間をかけて取り組むことが難しい研究や実験に挑戦できるチャンス。化学、物理、理学、生物…さまざまな分野から、おすすめのテーマをご紹介する。

教育・受験 小学生
ペットボトルから飛び出す水
  • ペットボトルから飛び出す水
  • 実験のやりかた1
  • 実験のやりかた2
  • 実験のやりかた3
  • 実験のやりかた4
  • ためしてみよう!
  • チャレンジ1
  • チャレンジ2
 毎年夏休みに小中学生の宿題に出される「自由研究」は、普段はなかなか時間をかけて取り組むことが難しい研究や実験に挑戦できるチャンス。化学、物理、地学、生物…さまざまな分野から、おすすめのテーマをご紹介する。

 ここでは、家庭にある素材ですぐにできる「空気の体積変化」の実験方法をご紹介。自由研究テーマ選定の参考にしていただきたい。

自由研究:中学生向け 小学生向け

ペットボトルから飛び出す水


テーマ【空気の体積変化(4年生)】 実験


対象学年:3・4年生 むずかしさ:★★ 所要時間:2時間



 「小便小僧」のおもちゃを、ペットボトルを使ってつくってみよう。中がよく見えるから、しくみを考えるのに最適だよ!

※おふろ場や台所など、ぬれても平気なところでやってみよう

用意するもの


ペットボトル(250~500mLくらいの、できればホット用) 画びょう トレイ
 ドライヤー 輪ゴム 牛乳パック

実験のやりかた




ペットボトルの下のほうに、画びょうで小さな穴をあける。側面がまがっているので、上向きの穴があけられるところを選ぼう。


トレイの上におき、ペットボトルのフタを取り、あけた穴の少し上まで水を入れる。穴から少し水が出ても気にしなくて大丈夫。


再びフタをして、牛乳パックのうらにかいておいた小便小僧の絵を、輪ゴムなどでペットボトルにとめる。


おふろ場や台所にペットボトル小便小僧をもっていき、ドライヤーで温めると、ピューッと噴水のように水が飛び出すよ。

ためしてみよう!





チャレンジ1
温める温度を変えてみよう。ドライヤーには、温風・冷風(HOT・COOL)のように風の温度を変えられるスイッチがついているね。当てる風の温度を変えると、飛び出す水の様子はどう変わる?


チャレンジ2
冷蔵庫で冷やした水を入れるとどうなるかな?もっと温度を上げてみたいときは、40度くらいのお湯をかけてみよう。また、冷たい水をかけるとどうなる?

※熱いお湯を使うときは、やけどに気をつけよう。

チャレンジ3
ペットボトルの大きさを変えると何か変わるのかな?
※ドライヤーの温度と水の量は同じにしておこう。


チャレンジ4
穴をあけていないペットボトルの口に石けん水でまくをはり、ドライヤーで温めるとしゃぼん玉がふくらむよ。風船を取とりつけても楽しいよ!冷やすとどうなるかな。


実験でサイエンス



 空気は温めると、その体積(かさ)が大きくなります。体積が増えたペットボトル内の空気は、中に入っている水をおすことになるので、穴から水が勢いよく飛び出してきます。

 気球も同じしくみです。気球の中の空気を温めると体積が大きくなり、ふくらんだ空気は、まわりの空気より軽くなるので、気球が浮かびあがるのです。

発表のためのまとめ



(1)温めかたによって、水がどれくらい飛んだのか表にまとめてみよう。

発表のためのまとめ
(2)ドライヤーを使って、みんなの前で実際に水を飛ばして見みせよう。まわりがぬれるので、気をつけようね。

小学生の夏休み自由研究ブック

発行:永岡書店

<著者プロフィール:NPO法人 ガリレオ工房>
教師を中心にジャーナリスト、研究者、学生などで構成する科学実験の研究・開発グループ。そのユニークで独創的なアイデアや方法は、各界で高い評価を受けている。雑誌・新聞などでの発表のほか、テレビの科学番組にも企画協力している。また、全国各地での実験教室やサイエンスショーも手がけている。2002年に吉川英治文化賞受賞。同年NPO法人として認可される。


《リセマム》

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