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    | ラジオのページ新理科教研リンク  Last update 2012/5/21 更新  
    

サーバ移転により工事中です。リンクの不具合あります。2015.8.4

2012年5月21日 日食の木もれ日観察 (2012.5.21)
 新潟市の自宅で観察しました。自宅食堂東側窓で午前7時30分前後の観察です。木の葉の間からもれた光がきれいでした。

マイコンボード『Arduino』でガイガーカウンター (2012.5.20)
 非営利プロジェクトRadiation-Watch.org の iPhon用放射線センサー「ポケットガイガー(Type1)」と秋月電子のガイガーカウンターキット(GM管D3372使用)をArduinoに接続した。それぞれ,カウント値を変換係数を用いて空間線量率に変換し,μSv/hの単位で表示させると,一般に市販されている簡易放射線測定器とほぼ同等の値を表示させることができたので紹介する。東日本大震災に伴う原発事故で放射線への心配が現実のものとなっている。厳密な測定ではないが,Arduinoを利用した安価な放射線計測器として利用できそうである。ポケットガイガー(Type1)は現在(2012年5月)1850円で頒布されている。

『原子力とは何か』について考える物理授業の紹介 (2011.8.5)
 東日本大震災に伴う東京電力福島第一原子力発電所事故が大変深刻な状況であるが,筆者はチェルノブイリ原発事故直後から物理の授業で『原子力とは何か』というテーマで,その時々の話題も含めながら原子力発電について生徒に紹介してきた。物理選択者の減少や,前の学習指導要領改訂に伴う物理Uの置かれた状況から,教科書のすべての内容を扱った後で,更に原子力発電に触れることは大変厳しい状況であったが,なんとか継続することができた。私自身,可能性としては有り得ても本当に起こるとは考えられなかったような規模の原発事故をうけて,放射線や核反応・核エネルギーについて学んだ物理選択の生徒に,少し踏み込んで紹介する必要性はますます増加していると考える。年度により内容や割ける時間は異なるが,生徒に考える資料として提示する内容や放射線計測実験はほぼ共通である。昨年度(2010年)のものを具体例として紹介する。

マイコンボード『Arduino』を用いた物理計測の紹介 (2011.6.7)
 数年前にイタリアで教育用に開発されたハード・ソフト共にオープンソースのマイコンボードArduinoの高校物理での利用の可能性を紹介する。Arduinoは約7×5.5cmの基板中に基本的な機能がほとんど詰め込まれており,何らかの表示器とセンサーを接続すれば単独で計測器として利用することができる。表示機として8×8LEDマトリクスを用い,電圧,電流,明るさ,気温,湿度等の測定を行った。8×8ドット表示ではあるが,オシロスコープ的利用も紹介する。Arduinoは初心者にとっても取り組みやすく,部活等で生徒と共に製作過程を共有できる楽しみもある。

ラジオのページ『よみがえれ! ジャンクラジオ』
 
 気に入ったラジオの幾つかをその発売された年の出来事にもふれつつ紹介します。「よみがえれジャンクラジオ,ラジオで昭和30〜50年代を振り返る」が副題です。ラジオ関係の工作もここにまとめました。こちらは「物理の原理が目に見えるラジオ」を副題としています。掲載ラジオを追加し,取り上げた昭和年代も更新中です。

小型ループアンテナ+ストレートICラジオ+共鳴管スピーカー (2005.8.10)
これまで紹介した「物理の原理が目に見える」ラジオの集大成です。使用パーツはジャンクですが,「ちゃんと聞こえることと,脇に置いてスイッチを入れたくなるラジオ」という私なりの基本条件を満たしたものです。物理のオブジェ,パーツのオブジェといったようなものでもあります。

牛乳パックと厚紙で作る振り子時計 (2004.5.30)
 ガンギ車と振り子,その動きを結びつけるアンクル,ガンギ車の回転動力となるおもり等,必要最低限のパーツよりなる原理丸見えの振り子時計です。

共鳴管型ミニスピーカーを楽しむ  (2004.5.24)
 自家製ラジオのイヤホン端子に直径数cmのミニスピーカーを裸で接続して聴いていましたが,少しまともな音質にするため紙筒を用いた共鳴管型のミニスピーカーを作製しました。当然ですが音質が格段に豊かになります。ハイファイではありませんが筒の置き方による音質の変化も楽しむことができます。

コイル交換で短波帯まで受信可能なストレート式AMラジオ  (2003.1130)
 高周波増幅回路と低周波増幅回路にICを利用し,調整個所も無く手軽に作製できます。

単3電池2本使用で,少ない消費電力でも十分な音量でスピーカーを鳴らします。
同調回路のコイルをプラグイン方式で交換できるようにしてありますので,コイルを自作して短波放送を受信することもできます。
工作の楽しみ,AM中波局を聴く楽しみ,同調コイルを付け替えて短波局を探る楽しみ,いろんな楽しみを味わえるラジオです。

発展的学習のための高校物理ミニワンポイント (2002.11.23)
 より発展的な学習や応用力を養うにはどうすればよいか,複数の先生から資料を提供して頂きました。

『ポンポン蒸気船』のようなものの製作 (2003.2.22)
 ロウソクの火で管を熱すると,水を吐いたり吸ったりしながら前進する船です。

発泡スチロールで作る巨大恐竜骨格模型 (2003.2.22)
 
ホームセンターで入手できる発泡スチロール板を用いて作った恐竜模型です。迫力あります。作る過程も楽しめます。

高校新教科「情報」アルゴリズムの基礎演習資料 (2003.3.9)
 2003年度より高等学校で実施される新教科「情報」を担当する教員に免許を付与するための現職教員等講習会で用いられた文部省のテキスト(新教科「情報」現職教員等講習会テキスト(2))にある「アルゴリズムの基礎」の演習資料です。生徒の演習を想定し,実際に授業で提示できるような内容にしたつもりのものです。

Excel VBA によるOMRの制御(2) 
(2002.12.6)
 センター試験の練習を想定した自動採点の例です。複数問正解で得点を与えることが出来るようにする改造例です。メニュー実行の途中で関数を埋め込む作業が入ります。詳細はダウンロードしたシートおよび 
Excel VBA によるOMRの制御(1) を参照して下さい。 ダウンロード NCardV15.lzh(114KB)

Javaアプレットによる運動シミュレーションFdt (2002.8.25)
 以前作成した「ゲーム感覚で操作する運動シミュレーションFdt」のJavaアプレット版です。ページを開けばここですぐ楽しむことができます。ダウンロードもできます。小さなファイルです。特別なインストールの必要もなく,Webページを閲覧するだけで実行できるので,LAN接続された学校の生徒用パソコンで生徒に体験させるのも容易です。

外部アンテナ&アース不要のゲルマラジオの製作 (2002.5.6)
 鉱石ラジオやゲルマラジオは構造は簡単でも屋外に大きなアンテナを張りアースもきちんととらないとうまく受信できません。ここでは,同調コイルを兼ねた室内アンテナにより受信するゲルマラジオの製作を紹介します。アースも必要なく,新潟市内ではNHKとBSNが十分な音量で受信でき,ほぼ実用になります。バリコンも自作です。身の回りの製品が高機能ではあるけれどもどんどん複雑になりブラックボックス化していく中で,逆に機能は低くても原理が目に見えるようなものにひかれることもあります。すべてが物理の原理通りのシンプルなラジオです。一日が終わろうとする夜のひと時,そっと平行板コンデンサーの極板をスライドさせると聞こえてくる優しい声や音楽にほっとします。NHK「ラジオ深夜便」を聴くのにぴったりのラジオです。

無電源でスピーカーを鳴らすゲルマニウムラジオの製作 (2001.3.11)
 検波出力をトランスとコンデンサーで直流成分と交流成分に分けて、直流成分でコンデンサーを充電させ、それをトランジスターの電源にしてスピーカーを鳴らそうという発想です。試行錯誤の末、静かな部屋でなら何とか聞こえる程度になりました。実用的には今一歩ですが、シンプルな構造と電気料金無しでいつでも聴けるという精神的満足感に浸ることができます。

電池のいらないループアンテナラジオの製作 (2000.6.11)
 2000年3月25日 電気記念日特別イベントとして東北電力新潟支店グリーンプラザを会場として行われた電気工作コーナー「電池のいらないループアンテナラジオの製作」テキストです。小中学生約30人が製作に挑戦し,全員完成させました。ゲルマニウムラジオですが,新潟市内でなら外部アンテナとアース無しでなんとか聞こえます。NHK新潟TVでも紹介され盛況でした。付録「鉱石ラジオの変遷

ノートパソコンをオシロスコープもどきにする
 安価にノートパソコン(PC/AT互換機)をオシロスコープもどきにする方法を紹介する。音声の波形表示だけならば,Windowsパソコンのマイク端子を通して可能であるが,オシロスコープのように直流から交流まで電圧値を広い範囲にわたって取り込み,表示することは不可能である。ここではシリアルポートまたはパラレルポートにA/Dコンバータを接続して,-20〜+20Vの直流から音声程度の周波数の信号波形をほぼリアルタイムに表示する方法を紹介する。

パソコンの録音機能を用いた運動の記録と分析
 簡単な回路をパソコンのマイク端子に取り付け、物体の運動を記録・分析する方法を紹介する。これまでこの種の実験は、A/Dコンバータ等の回路の作製が困難であったり、データ取り込みのソフトウェア的なコントロールが難しかった。今回の方法では、それらは基本的にパソコンの共通装備を使用している。これまで記録タイマーと紙テープによりなされてきた実験は、その作業量の多さから場合によっては実験の本質を見失わせることが指摘されていたが,この方法を用いることにより適度の作業を残しつつもテープ処理の機械的作業から解放され、実験操作や考察等に十分な時間を割くことができるようになると思わる。力学台車やテープを用いることは今までと同じで、これまで蓄積された記録タイマーと紙テープによる実験の多くを今回の方法に置き換えることができる。

ゲーム感覚で操作する運動シミュレーション (2000.6.11)
 Windows95の基本的操作に準拠し、すべての操作がマウスで可能な運動シミュレーションを作成した。作成にあたっては「多少数値的な厳密さには欠けても、力と運動の関係をイメージとして描けるもの」,「TVゲームのようにいつでも思うような時に画面の物体に働きかけることができ、それに対し物体はすぐ反応して運動が変化する」,「特定の運動に特定のプログラムというのではなく、高校物理に出てくる基本的な運動に対応できるある程度汎用性のあるもの」をめざした。
ソフトのダウンロードも可能である。

Excel VBA による OMR の制御(1)
 Excel VBA上でRS232Cシリアル伝送用のAPI関数を呼び出し,マークシートリーダーを制御するワークシートを紹介する。センター試験の練習を想定した自動採点の例である。OMRの機種の違い,カード様式の違い等により,そのままでは利用できないことが多いと思うが,Excelのワークシートなので適宜変更して利用可能である。カードさえ読みとってしまえば,表計算でデータの加工はどうにでもなる。Excel Bookのダウンロードも可能である。

ダンボール箱で作る巨大分光器
 大きいということが最大のポイントです。簡単にできて,複数で観察できます。原理の説明にも最適です。

ダンボール紙で作る巨大バランストンボ
 青少年のための科学の祭典(1997年新潟大会)に出したら大人にも子供にも大変な人気でした。型紙も載せてあります。拡大すればいくらでも大きなトンボができます。アルミなどの金属板で作っても面白そうです。

物理授業でのWindowsパソコンの利用を探る
 ここ数年一般的になったWindows95で動作するパソコンの物理授業での利用法を探った。機種によらず共通性のあるハードやWindows95に標準で付属するソフトを用いることにより、これまで機種依存でしかありえなかったソフトを共通化し、特別のハードを付加しなければならなかったある種の物理計測をより簡易に行うことができた。内容は運動のシミュレーション・マイク端子とサウンドレコーダーの利用・音声の取込と解析・物体の運動解析・パラレルポート利用のA/Dコンバータ接続等である。

パソコン計測用A/D・D/A変換ボードNADVの紹介 (1998.10)
 『多くの人が同じ計測ボードを持つことでパソコン計測の経験を共有していこう』という趣旨でスタートした新潟県内の研究グループによるパソコン計測用共通インターフェースボードを紹介する。ボードは最終的に約500セットの頒布がなされた。ボードの入手はまだ可能である。

NADVのコントロールプログラミング解説 (1998.10)
 NADVのコントロールプログラミング法を紹介する。内容は,最も簡単なBASICによる基本的プログラムに始まり,一定の時間間隔でデータを取り込む方法,マシン語による音声の取込と発声,Cによるデータを取り込みそのテキストファイルを作成する例等である。

パソコンを2現象オシロスコープもどきにする
 パソコン計測用のA/D変換ボードNADVとOPアンプICより成る回路を用いて,パソコンを2現象オシロスコープ化するソフトを作成したので紹介すると共に,それを用いた測定例も紹介する。作成したプログラムは紹介したOPアンプ回路が無くとも動作可能で,NADVボードにマイクを接続してオシロスコープのように音声波形を表示させることができる。ソフトのダウンロードも可能である。

パソコン使用時間記録簿
 Windows95起動と同時に起動。使用開始時間を確認後、スリープ状態に入る。Windows終了時、今回の使用時間とこれまでの総使用時間を表示・記録して終了する。終了時、使用ソフト名や使用目的等をメモとして記録することができる。過去の記録を見ることもできる。DOS版もある。Windows95版はソフトのダウンロードも可能である。

工作の楽しみ (1998.10)
 自己紹介を兼ねて,紙や布を使った工作・木工作・電子工作・パソコン工作等を紹介します。

表計算ソフトによる実験データ処理 (1998.10)
 アシストカルクを物理生徒実験のデータ処理に利用したワークシートとマクロの紹介。


  

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