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TOSSランドNo: 1133101 更新:2012年11月24日

台風と天気の変化2


誰でもできる楽しい理科授業  東京書籍版

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5年「台風と天気の変化」 (2/2)

なぜ台風は大きな被害を出すのか? (圧巻?指導案) 

        作成者   福島アンバランス 大堀 真   福島メーリングリスト推薦

【 準備物 】 ※ 授業参観で行ったので、少々準備が派手であるが、ご勘弁を。

1 丸形水槽 グループ数分 
  目の細かい砂=水槽一個にプリンカップ十分の一程度。
2 グループ数分ほしいが、なければ2グループに一つずつほしいもの
  雲発生実験装置 送風機 積み木 
3 教師演示用 屋根が飛ぶ家の模型。(段ボール製) 
  オーバーヘッドプロジェクタ。
4 台風定規(自作教具 見本へのリンクは近日中に作成する予定)
  日本地図(白地図)のコピーグループ数分。

指示1:

今日は、なぜ台風は大きな被害を出すのか。

指示2:

こちらをごらんなさい。
(オーバーヘッドプロジェクタで丸形水槽に5センチ水を張ったものを投影)
砂を入れます。(砂の陰が映る)
ゆっくり左まわりに、台風の渦の向きに、、、水を回します。
砂が中央に集まってきます。
この砂を、一回崩します。バラバラになったら、はい手を止める。
この時の砂の動きを見なさい!一瞬です。
    
あ~!と子どもはうなる。(砂が銀河系のように「渦」を作るのである。
2・3回サービスでやってみせる。

指示3:

では、丸形水槽に水と砂を入れたものが用意してありますから、
班ごとにやってごらんなさい。 

___

★ このように、砂が渦を作る まんま、台風である★

1 水の深さは浅くても駄目、深過ぎても駄目。予備実験必要

2  水はゆっくり回す方がいい。砂は「海砂」のような目の細かいものがいい。

3 回していると、砂が円形に集まる

4 それを外側に一回崩す。

5 すぐ、手を引っ込める。

6 手を引っ込めて、外から砂がもう一度中央に集まるときこういう渦になる。

7 時間は5~10秒程度。それ以上たつと「ただの円形」になってしまう。

8 子どもは、飽きずに何度もやるので、頃合いを見て中止する。

説明1:

このように、台風は「渦」です。
外側から中心に向かって回り込みながら風が吹き込んできます。
(上から見た、渦の図を板書する)

発問1:

と、いうことは、台風の右側と左側で、風の向きは同じですか?
(違います)
そうです。台風の周りでは場所によって風向きが違います。

発問2:

次です。台風は移動します。
「台風定規」を置いてあります。
これです。
台風の中心に合わせると、周りのおよその風向きがわかるものです。

福島県の白地図があります。A・B・Cと三つ点が打ってありますから指で押さえなさい。
福島市はどこですか。探しなさい。
台風がA地点にいます。台風定規の中心をA点に合わせなさい。
太い線を台風の予想進路に合わせなさい。分度器と同じです。
風はどの向きに吹きますか?(北西の風です)

次、B地点に台風が進みました。
台風定規の中心をB点に合わせなさい。

このとき風はどの向きに吹きますか。(西風です)
最後、C地点に台風が進みました。
台風定規の中心をCに合わせなさい。
このとき風はどの向きに吹きますか。(南西の風です) 

説明2:

このように、台風が進むにつれて、風向きは次々と変化していくのです。 

発問3:

では、風向きが変化すると、何が起きるのかでしょうか。

指示4:

送風機が、二班あたり一台用意してあります。
(イ)の向きで積み木を並べなさい。場所は送風機から20センチ離しなさい。

用意ができたら、
風量1 で送風機を回しなさい。積み木は倒れましたか?(まだです)
風量を2 に上げなさい。倒れましたか?(まだです)
風量を3 に上げなさい。(先生積み木が揺れてます。大きいのが倒れました)
風量を4 に上げなさい。(全部倒れました。)

指示5:

では、積み木を(ア)の向きで立てなさい。
場所は、送風機から20センチ離しなさい。

発問4:

風量の目盛りがいくつで全部倒れると思いますか?(勝手に予想させる)

指示6:

では、風量1 にしなさい。(あー、全部倒れた!)

説明3:

そうです。この向きだと一瞬で倒れます。 

___

(ア)この向きで風をあてると、送風機が回ったとたんに積み木は倒れる。

___

(イ)この向きだと風量が「中」ぐらいまで、揺れるが積み木は倒れない。

指示7:

手に持っているものを置きなさい。先生の方を見なさい。
もう一つやって見せます。
これは〇〇君が建てた、ステキなおうち。
ネスカフェハウスです(ネスカフェの箱で作ったのだ)

発問5:

(1)の向きで風を当てたら、風量いくつで屋根が飛ぶでしょうか。
  (根拠なしで予想させる)  最大でも飛ばない。

(2)の向きで風を当てたら、風量いくつで屋根が飛ぶでしょうか
  (根拠なし予想)実験では風量3~4で飛んだ。

___

(1) 切り妻屋根と、家部分は接合してない。
    家部分には重り入り
    なんとこの向きだと、風量最大でも屋根は飛ばない。
    屋根には100グラム程度の重りを入れておく。
    あんまり軽いとすぐに飛んでしまって違いがわかりにくいから。

___

2) この向きだと風量3 くらいで屋根はめくれ上がって飛んでしまう。
   あんまり見事に屋根がはがれて飛ぶのでアンコールにお応えする。

説明4:

このように、ものには、風に強い向きと弱い向きがあります。
台風の怖さは、とても強い風が、急激に向きを変えて吹くという点にあります。
弱い向きから強い風が当たると、
看板が飛んだり、瓦が飛んだり、屋根が飛んだり、木が倒れたりするのですね。

説明5:

次です。台風は渦である2 

さっきは、台風を真上から見たときの図を書きました。
こんどは真横から見た図を書きます。

このように台風には周りから風が吹き込みます。
次に台風の中心で上に吹き上げられます。

そして高空に上がってこんどは周りに吹き出すのです。
縦向きの渦でもあるのですね。

台風の下は海です。
温かい熱帯の海です。
水蒸気が蒸発します。

水蒸気は風とともに台風の中心に吹き込みます。
そして空高く登っていきます。

空の上は気温が低いです。
気圧も低いです。 
どうなるのでしょうか。
実験してみましょう。

指示8:

大堀先生特製、雲発生装置です。
まず、コーヒーびんの内側を濡らします。
余計な水は捨てます。

次、お線香の煙を入れます。
少しでいいです。
そしたらふたをキッチリ閉めます。
パイプに注射器を差して、(一瞬のできごとですからよく見ていなさいよ。)
一気にピストンを引きます。
(オー!)気圧が下がって、気温も下がり、一瞬、びんの中に雲ができます。
注射器をはずして、ピストンをもとに戻し、もう一回パイプに差してピストンを引けば2~3回は実験できます。

では、やってごらんなさい。(2班に一つ実験装置で行った)

___

特製 雲発生装置。

パイプは、六年生が使う気体ボンベの吹き出しチューブ

コーヒーびんのふたにキリで穴を開け、パイプを差し込み
隙間を接着剤でシールするだけである。

注射器は50シーシーのものを使っている。

普通の雲は、雨が一回降ればおしまい。
水タンクがからになればもう雨は降らない。

でも台風の雲は違う。
台風の下は海です。温かい熱帯の海です。次から次へと水蒸気が蒸発します。
水蒸気は風とともに台風の中心に吹き込みます。
そして空高く登っていきます。

空の上は気温が低いです。
気圧も低いです。 
水蒸気は冷やされて雲になります。
雲は、風の力で台風の外側へ吹き出されます。
雨を降らせればこの雲は寿命。お陀仏、おしまい。
    
でも、そうは問屋が卸さない。 
風の下は海です。温かい熱帯の海です。次から次へと水蒸気が蒸発します。
水蒸気は風とともに台風の中心に吹き込みます。
そして空高く登っていきます。
空の上は気温が低いです。気圧も低いです。 
水蒸気は冷やされてまた雲になります。
雲は、風の力で台風の外側へ吹き出されます。雨はじゃんじゃん降ります。
   
このように、台風が海の上にいる限り、次から次へと水蒸気が吹き込み、
雲ができ、雨は降り続けます。
こうしてたくさんの雨が短い時間に降るので、台風は大きな被害を出すのですね。

余談ですが、上陸すると台風の勢力が弱まる理由もこれですね。
陸の上では水蒸気が補給できないので台風は弱ります。
山があって、風の抵抗も増えるので、ますます弱まります。

★★★ 今日は実験をしながら、なぜ、台風が大きな被害を出すのか考えました。
    面白かった人?(はーい)
※ 参観していた保護者の方から、、拍手が沸いた。

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