実験Ｄ．Ｂ
テーマ：『えんぴつを科学する』
目的：
よく使うえんぴつですが、どのようにできているのでしょうか？ 世界に一つのえんぴつを作りながら、考える。
概要：
えんぴつの作成工程
えんぴつの作成
えんぴつの芯の材料と電球の実験
注意：
カッターを使う
電球の実験では、におい、強い光が一瞬、出る。
道具：
①木炭画用木炭
②半紙 １人 １/２枚
③消しゴム
④ルーペ 10倍
⑤シャープペンシルの芯 ２Ｂ ２本程度
⑥ワニ口クリップ付きリード線
⑦リード線
⑧単2電池（マンガンでよい） 8個
⑨ガラスびん
⑩カッター 大人の人数分
⑪ＰＣ （えんぴつの作成の動画再生用）
⑫【MITSUBISHI/三菱鉛筆】uni ２.0ｘ１３０ｍｍ芯 ６本入り ２１０円：三菱ユニホルダー用替え芯 Ｂ １人１本
⑬木工用ボンド グループで１本
⑭幅１０ｍｍｘ厚さ３ｍｍｘ長さ１５０ｍｍの板 １人２枚
⑮紙やすり １人 １０ｃｍｘ１０ｃｍ
⑯牛乳パック １人 １０ｃｍｘ１０ｃｍ（紙やすりの芯用）
⑰サインペン 各色 1セット/各グループ （自作のえんぴつに色をつけるため）
⑱輪ゴム １人２本
⑲オプションとして、シール
⑳板 えんぴつ削り用当て木
事前準備：
えんぴつの本体となる板には、予め、芯の入る溝をある程度彫っておく。
進め方：
１、さて、皆は、学校でえんぴつで字を書いていますね。今日は、えんぴつを科学してみましょう。
２、えんぴつの歴史を考えてみましょう。最初は、どういうふうに字を書いていたのでしょうか？黒い石でごりごり擦って絵や字を書いたりしていたようです。
この石が黒鉛です。これは、炭素の塊。まあ、炭のかたまりみたいな石です。
３、皆さんは、炭を知っていますか？ バーベキューなど、今はガスボンベで焼いたりしているようですが、木を使って火をおこし焼いたことが
あるのではないでしょうか？ その燃え残った木は、黒くなって火も消えています。これを触ると手が黒くなりますね。これで字が書けそうですね。
４、ここに貴重な木炭で絵を描くための炭があります。半紙を配りますから、これで、半紙に字、名前を書いてみましょう。折れやすいですから気をつけて。
えんぴつで書いたのと似ています。そう、えんぴつの原料には炭のようなものが入ってたのですね。
５、では、紙にどのように炭がついて字や絵が書けているのでしょうか？逆さにしても炭は落ちてきませんね。ここに、ルーペがあります。貸しますから、
自分の字を覗いてください。どう見えますか？紙の繊維、糸のようなものに炭が引っ掛かっているようですね。そのようにして、字が紙の上にとどまっているのです。
６、まず、割りばしのタコ糸を割りばしを回転させて５０ｃｍの長さ（粘土の中心）にまで、巻き取ってください。
７、では、えんぴつはどのように作られているか？ みんなはどう作っていると思う？ 芯は何でできているかは、先の話からわかりそうですが？ 少し、考えて。
予想を出してください！
８、動画を使って見てみましょう。これは、トンボえんぴつの会社のホームページにあるものです。あとで資料に場所を書いて配りますから、家などでまた見てください。
（インターネット接続）
９、では、工場の話がわかったところで、えんぴつを作ってみましょう。昔の人が作ったようなえんぴつです。
１０、えんぴつの芯を作るのは色々と混ぜて焼き固めなければなりませんでしたね。ここではできませんから芯は用意しました。
①まず、板のまんなかに芯が収まるように溝を掘ります。まんなかの線をまず板に書いておきましょう。サンドイッチにするわけです。ですから、
もうひとつの板にも同じ溝を掘ります。芯を折れないように溝に入れて、静かに挟んでみましょう。挟みきれないときは、芯を除いて、溝をもう少し深くしてください。
②削るには、彫刻刀の三角の刃を使いますが、今は危ないので、予め、溝は掘ってありますが、深くするには、紙やすりを薄い板（牛乳パック）に巻いて溝に
合わせて滑らします。１～２回ごとに芯を挟んで様子を見てください。
③うまく芯が挟めそうなら、板に木工用ボンドをつけて、芯を挟んで貼り付けます。
④輪ゴムで止めておきます。
１１、乾燥したら、えんぴつを削ります。これはえんぴつ削りには入りません。ですから、ナイフで削って芯を出すことが必要です。できますか？指を切りませんか？
①よく見てください。これからは、大人とペアになってください。利き手にカッターを持ちます。逆の手でえんぴつを持ちます。台に先端を押し当てます。
②まず、ひとつの角を斜めに少し、削ります。えんぴつを回して次の隣の角を斜めに削ります。これを一周、行います。
③だんだん、芯に近づいてきましたか？芯が出てきたら、注意して、繰り返し削ります。
１２、さて、えんぴつのボンドが乾くまで、次の実験をしてみましょう。
１３、えんぴつの芯は、電気を通します。ここで電球を作ってみましょう。図参照。 単２電池 ８本直列接続。
＊環境は少し違いますが、以下の写真ようにしてみました。
①シャープペンシルの芯（２Ｂ）を使います。
②接続すると、最初は、煙が出ます。（意外と待たないといけない）
③あまり変化がなく２分ほどすると、急に芯の一部が赤くなり一瞬、光り輝きます。
④輝いた後、芯は切れてしまいます。触ると熱いので危険です。
解説：
昔、エジソンは電球のフィラメント（光るところ）を色々な材料で実験し、京都の竹を使ったらうまくいったそうです。それをここで芯でやってみました。
芯は炭のようなものでできていて電気を通します。しかし、電気がなかなか通らないことでそこが熱くなり、光ってくるのです。
