中1クラス「ワイヤレス充電器」、中2クラス「ヒートポンプ」の授業をおこないました。
<中1クラス>
携帯電話の充電に使われるワイヤレス充電器の仕組みについて、前回の「電磁調理器」と同じ資料を使って考えました。やはり今回の充電器にもスマートホンにもコイルが入っています。
エキスパート活動では、資料の内容をもう一度読み直して、前回分からなかったことを確認しました。
ジグソー活動では、スマホ側のコイルでどのようなことが起こっているのかを意識しながら答えを考えました。
<中2クラス>
冷蔵庫やエアコンに使われているヒートポンプの仕組みを考えました。今回は冷蔵庫が冷える仕組みに注目しています。まずは、冷蔵庫の中がどうなっているのか確認しました。
①冷蔵庫内部には冷媒と呼ばれる物質が循環しています。
②循環経路に「蒸発器」があり、これで庫内を冷やしています。
③「蒸発器」の次に「コンプレッサー」があり、ここで冷媒は圧縮されます。
④圧縮された冷媒は、「凝縮器」で熱を外に捨てています。
⑤その後、冷媒は「膨張弁」により一気に圧力を下げられます。
⑥また蒸発器に戻ります。
このように冷媒が循環するとき、冷媒の状態や温度がどうなっているかを考えながら「冷蔵庫が冷える仕組み」を考えました。
エキスパート活動では、A:断熱膨張と断熱圧縮 B:状態変化と温度 C;圧力の変化に伴う沸点の変化 を、それぞれの現象について、資料を参考にしながら理解をしていきました。
ジグソー活動では、なかなか冷媒の状態がイメージできず苦労しましたが、冷媒が圧力や温度によって状態変化している様子が少しずつ解明され、仕組みを説明することができました。