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ばね振り子の動きをハイスピード撮影で観察する

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高校理科デジタルカメラ

ばね振り子の動きを
ハイスピード撮影で
観察する

  • 神奈川県立厚木高等学校
  • 水上慶文先生

使用製品

EX-F1
ハイスピードエクシリム
<EX-F1>
使い方ガイド

概要

用意するもの
・ばね振り子
・ばね振り子を吊すためのスタンド

撮影の手順

  1. ばね振り子のおもりの中心位置に印を入れる(今回はマスキングテープで目張りをして、蛍光塗料を塗った)
  2. 黒板に垂直な線を引く。その線にあわせて、ばね振り子をセットする。
  3. ばね振り子を静止させ,つりあいの位置に横線を引く。
  4. つりあいの位置から上下等距離(約20㎝)のところに横線を引く。
  5. カメラを黒板に向けてセットする。三脚を使うと手ぶれ防止に効果的。
  6. おもりの中心位置が4の下側の線と一致するように引いて静かに手離す。
  7. おもりはつりあいの位置を中心に上下等しい振幅で振動する。
  8. おもりとばねの動きをハイスピードカメラで撮影する。

実践の課題

「教科書の図が動き出す!」をキャッチフレーズに、さまざまなアイディアで黒板上での演示教材を自作して、生徒の興味を引いて理解を助ける授業を組み立てています。
教科書の図とほぼ同じ現象を黒板上で演示することで,生徒は具体的かつ直感的にイメージをつかむことができ,教科書の図を見ると実験の様子を思い出すという良循環が生まれます。
ばね振り子の授業では、まずばね振り子がつりあいの位置を中心に上下等しい振幅で振動することを観察させ、その後、ハイスピードカメラで撮影した動画をコマ送りしながら原理を説明する展開にしています。
またばね振り子を支えるスタンドは自作のもので,黒板の上端に掛けるタイプです。実験用のスタンドでも充分代用可能です。

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