花粉の砂糖に対する反応の研究

身近な物で電池の代わりになるもの調べ
岐阜市立藍川中学校
２年
加納 理紗
１ 研究の動機
東日本大震災で、ライフラインが断たれ被災地だ
けでなく自分たちのまわりでも乾電池が不足して困
ったという経験をした。そんな経験を通して、身近
なもので乾電池の代わりになるものが作れないかと
考えるようになった。そこで、レモンを使って電池
を作ることができることをインターネットで調べて
知り、レモンだけでなく、身近にある食べ物や飲み
物、洗剤など日常よく使う液体を用いて電池を作る
ことができないかと考え、実験を計画し、追究した。
２ 研究の内容
（１）実験方法
用意した実験材料に
銅板とアルミニウム板
を差し込み、導線でつ
ないで電圧計・電流計
を組み入れた回路を作
った。この回路を用い
て電流・電圧の大きさ
を調べるとともに、モ
ーター・豆電球・電子
オルゴールが作動する
かを調べた。その結果をグラフ化して考察した。
（２）実験結果
①材料を１個のときと４個のときの電流・電圧を調
べる。
＜調べた材料＞
○レモン・キウイフルーツ
○梅干し・ぬか漬け
○ゼリー・プリン
○スポーツドリンク・ビール・炭酸水・ラーメンスープ
焼き肉のたれ
○化粧水・うがい薬・デンタルリンス・粉末洗剤水溶液
右のグラフからも分かるように、予想通り材料を
１個から４個に増やすと電流・電圧ともに大きくな
る物が多かった。特にスポーツドリンクが電流・電
圧の伸びが大きかった。実験を行った材料で電子オ
ルゴールを鳴らすことはできたが、モーターを動か
したり豆電球を点灯させるまでの電圧を作り出すこ
とはできなかった。
果物・漬物・ゼリー類・液体・薬用品など様々な
物質について調べ、電池として実用化できそうなも
のを探したが、この状態の物質が良いという際立っ
た結果は得られなかった。
②液体の濃度、温度、混ぜる物を加えて電流・電圧
調べる。
＜実験したもの＞
Ａ：アルコール分５％と７％の比較
Ｂ：スポーツドリンク通常の濃度と２倍の濃度の比較
Ｃ：ビールの常温と冷やした時の比較
Ｄ：炭酸水と炭酸水にクエン酸を混ぜた時の比較
Ａのアルコールの濃度を変えた時の実験では、予
想と違い濃度の高い７％の方が電圧が小さくなっ
た。Ｂのスポーツドリンクの濃度を変えた時とＤの
炭酸水と炭酸水にクエン酸を加えた時の実験では、
濃度を２倍にした方と炭酸水にクエン酸を加えた方
が電圧が大きくなった。これは、濃度を濃くしたり
クエン酸を加えたりすることによって、水溶液中の
イオンが増え、それが電圧の上昇につながると考え
た。Ｃのビールの温度の実験では、常温の方が電圧
が大きくなった。これは、低温になることによって
イオンの動きが鈍くなり電圧も小さくなると考え
た。
なく、イオンが動きやすい適度な固さにすることで
大きい電圧を得ることができることが分かった。
３ 研究のまとめ
①～③の実験結果から、以下のような考えを導き
出すことができた。
・材料を１個から４個に増やすことによって電流・
電圧も大きくなることが分かり、さらに数を増や
すことによって電気器具を動かす電池としての役
割をもつことが分かった。
・物質によって違いはあるが、濃度や温度、加える
物を工夫することによって実用的な電池ができる
ことが分かった。
・ゼリー状のものは固さが、固すぎず柔かすぎない
方が電池として適していることが分かった。
（指導教員
４つの実験に共通しているのは最初は電圧が高い
が、５分後までに電圧が大きく下がり、それ以降は
ほぼ一定であまり変化しないことが分かった。
③ゼリーの固さを変えて電流・電圧調べる。
＜実験方法＞
固さをゼラチン５ｇに対して、水の量を
５０ｃｃ・１００ｃｃ・２００ｃｃ・２５０ｃｃ
にしてゼリーを作り実験を行う。
５０ｃｃと２５０ｃｃの時は電圧が小さく１００
ｃｃと２００ｃｃの時は電圧が大きくなった。ゼリ
ーの固さで考えると電池の電圧を大きくするには、
ゼリーの固さを柔かすぎたり固すぎたりするのでは
三島伸行）
４ 審査評
被災地の様子と学習した内容を関連づけて研究に
取り組めました。数多くの身近なものを電池にし、
電流量を調べることができました。また、時間の経
過による変化や水溶液の濃度を変えた場合の違いを
調べるなど、多面的に調べられています。結果のグ
ラフもわかりやすく表すことができました。各結果
について自分の考えや不明な点をはっきりさせる姿
勢がすばらしいです。最後に行ったゼリーの固さを
変える実験では、身近なものを電池として実用化す
る期待につながります。