超低温の世界で物理現象を見てみよう! —中高生サイエンス教室—

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超低温の世界で物理現象を見てみよう! —中高生サイエンス教室—

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  • 2023.11.20

    超低温の世界で物理現象を見てみよう! —中高生サイエンス教室—

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 11月14日(火)に中学校高等学校で「サイエンス教室」を開催しました。
 「サイエンス教室」は、専門の研究者による講義を拝聴したり、実験を観察したりしながら少し高度なサイエンスを学び、その体験を通じて中高生に理系の興味を喚起することを目的として年2~3回実施しています。今回のテーマは「超伝導」。担当は高校理科の教師である林晃弘教諭です。理科に興味がある中高生26名が参加し、液体窒素や超伝導という不思議な現象を使った実験・観察を行いました。
 超伝導とは、ある物質を十分に低温まで冷やすと、電気抵抗が0になり(完全導電性)、磁界の侵入を許さなくなる(完全反磁性)現象です。近年はこの原理を応用し、超伝導リニアモーターカーや医療用MRI等で実用化されています。
 今回の授業では、最初に液体窒素を使い、風船、二酸化炭素、酸素、バナナ等を冷やして観察しました。冷やした時と、時間が経ち温度が上がった時で状態が変化する様子に、生徒たちからは驚きの声が上がっていました。続いて行った超伝導体を使った実験では、コイルや磁石が浮いている不思議な現象に、生徒たちも目が釘付けになっている様子でした。
 林先生は、今回のサイエンス教室を通して生徒たちに「面白さを感じてほしい、なぜだろうと考えてほしい、授業が終わった後も、調べて深く考えてみてほしい」と話しました。普段の理科の授業より少し難しい内容でしたが、不思議な現象への疑問や興味が学びにつながりました。

液体窒素で色々なものを冷却し、状態の変化を観察しました

  • フリクションボールペンで書いた文字を消した紙。 紙を冷やすと何が起こるか試してみます
    フリクションボールペンで書いた文字を消した紙。 紙を冷やすと何が起こるか試してみます

  • 冷却したバナナで釘を打つことができました
    冷却したバナナで釘を打つことができました

超伝導体の上に浮いている磁石を見て驚きの声が上がりました

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