豆電球を使ったランプの作り方とは?電気・電流について理解を深めよう
「小学生の自由研究テーマに何をすればいいか迷っている。」
「理科で使った豆電球で電池の実験がしたい。」
「ランプシェードを作る工作例を探している。」
このように自由研究の題材をお探しの親御さんも多いでしょう。
本記事では、豆電球を使ってランプを作るアイデアを紹介します。ペットボトルや紙コップ、空き箱など、身の回りにある材料でランプを作り、電気の通り道(回路)など理科の実験もします。
身近な存在の電気ですが、目に見えないためイメージがしにくいものです。この自由研究では、豆電球の工作を通して電気や電池について理解を深められます。
記事を参考にランプを作り、電気について簡単な実験をしてみましょう。
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目次
豆電球を使ってランプを作ってみよう
豆電球を使ったオリジナルのランプを作ってみましょう。
ランプシェードやランプ台は、ペットボトルなどの材料を工夫して自由に工作します。ここでは、明かりをつけると模様が浮き出る面白い仕掛けのランプシェードや、簡単なスイッチのアイデアを紹介しますので参考にしてください。
ランプが完成したら点灯して、電池のつなぎ方を変えて明るさを比べる、電気を通すものを調べるなどの実験をします。
ランプを作る時に必要なもの・環境・準備
ランプを作る時に必要なものを紹介します。豆電球や乾電池ボックス、導線は、学校教材の豆電球セットがあれば利用しましょう。
電気回路の実験は安全に行えるようにします。電池の±極を直接導線でつなぐショート回路の危険性、電池や導線が熱くなったら実験をやめるなどをお子さんに注意し、やけどなどのケガがないようにしましょう。
- 豆電球
- ソケット
- 乾電池(単3形)
- 乾電池ボックス
- ビニル導線
- プラグ
- ゼムクリップ
- 紙コップ/ペットボトル/空き箱
- おりがみ/画用紙
- マスキングテープ/のり
- 油性マーカー
- ハサミ/カッター/千枚通し(穴をあけられるもの)
ランプを作る方法・手順
- ランプシェードを作る
- ランプ台を作る
- ランプを点灯して実験する
ランプを作る方法と手順を紹介します。工程ごとに分けて方法を記載しましたので、それぞれ参考にしてみてください。また、カッターや千枚通しの扱いには注意しましょう。
ランプシェードを作る
ランプシェードを紙コップとペットボトルで作ります。紙コップなどを輪切りにする時は、マスキングテープを周囲に貼り、それに沿って切ると真っすぐに仕上がります。
ペットボトルは油性マーカーで彩色し、紙コップの内側におりがみで作った模様をはがれないようにのりで貼ります。濃い色の折り紙は目立つのでおすすめです。台に差込むための凸も作っておきましょう。
ランプ台を作る
空き箱でランプ台を作ります。箱に画用紙を貼り、上部に豆電球をセットするための穴とスイッチ用の導線2本を出す穴をあけます。台に豆電球をセットして紙コップの位置を確認したのち、差込口を切りましょう。紙コップを固定して、上にペットボトルのシェードを重ねます。
穴から出した導線にそれぞれゼムクリップをつけてスイッチにします。クリップを重ね合わせて電気を点灯しましょう。
ランプを点灯して実験する
電気の通り道が1つの輪になるようにして明かりをつけましょう。スイッチ用のゼムクリップをつなぐ時に間にカラークリップを入れるとどうなるか、電気が通るものと通らないものについて実験します。
他にも電池の数を変えたり、直列つなぎや並列つなぎなど、つなぎ方を変えたりすることで明るさの変化があるかを調べ、気づいたことを記録します。
結果からわかること
電池1個を使い、豆電球の赤い導線を電池のプラス、ゼムクリップにつながる黄色い導線をマイナスにつなぎ、箱の表のゼムクリップ同士をくっつけると明かりがつきました。紙コップの模様はあまりはっきり見えませんでした。(直列:乾電池1個)
次に電池2個の±を黄色い導線でつなぎ明かりをつけました。明かりが強くなり模様がはっきり透けて見えました。(直列:乾電池2個)
今度は、電池2個の±を同じ向きにして並べ、並列プラグでつなぎました。明るさは直列1個と同じく模様がはっきりしませんでした。また電池を1個取っても明かりはつきました。明るさは並列つなぎの2個と変わりませんでした。(並列:乾電池2個、1個)
さらにスイッチのゼムクリップの間にカラークリップを挟む実験をしたところ、電気はつきませんでした。
このことから、豆電球の明るさはつなぎ方によって違うことや同じゼムクリップでもカラークリップはビニルでおおわれているため、電気を通さないことがわかりました。
記事を参考に、さらに実験を発展させてまとめましょう。