入力と出力を分けてエネルギー変換を図にしよう

エネルギー変換は、「電池→豆電球」のように物の名前を並べるだけでは伝わりません。装置へ入るエネルギーと、装置から現れるエネルギーを分け、矢印で関係を表します。

このレッスンの役割

「電気エネルギーは何に変わる？」の第2段階です。前のレッスンで見つけた光・熱・運動・音を、入力と出力のモデルへ整理します。今回は変換図の読み書きが中心です。次へ、一つの器具で複数の出力が生じる考え方を渡します。

知る：入力・変換装置・出力の三つに分ける

左に入力、中央に変換を行う装置、右に出力を書きます。矢印は物が移動する向きではなく、エネルギーがどの形からどの形へ変わったかを表します。

理解する：装置とエネルギーを混同しない

「電池」はエネルギーの名前ではありません。電池は化学エネルギーを電気エネルギーとして回路へ渡す装置です。同じく「モーター」は運動エネルギーではなく、電気エネルギーを運動エネルギーへ変える装置です。

変換図を読むときは、箱には装置、矢印の前後にはエネルギーの種類を書くと整理できます。電気ケトルなら「電気エネルギー→電熱線→水の熱エネルギー」です。

例で使い、よくある誤答を直そう

手回し発電機で豆電球を点ける場合を考えます。人の手の運動エネルギーが発電機によって電気エネルギーへ変わり、豆電球によって光と熱へ変わります。変換は一回とは限らず、装置を通るたびにつないで表せます。

誤答「手→発電機→電球」は物の順番しか示していません。「手の運動→電気→光・熱」と、各段階でのエネルギーの種類を補います。

自分で確かめ、まとめて次へ進もう

入力、装置、出力を分ければ、知らない器具でも変換を筋道立てて説明できます。次は、出力が一つではない理由を詳しく考えます。

クイズと理解チェックは、アプリで挑戦できます。