理科の実験器具に関する出題も、定期テストや高校入試でよく登場します。今回はその中でも、ガスバーナー・上皿てんびん・電子てんびんの使い方について学習します。
目次
ガスバーナーのしくみ
ガスバーナーの使い方を学習する前に、まずはガスバーナーがどのようにできているのか、そのしくみを見ていきましょう。しくみを見ることでガスバーナーの理解が早まります。
下の図のように、ガスバーナーの本体は2つのねじでできています。ガスがホースを通って下の方から出てくるので、下のねじがガス調節ねじ、空気は横のすき間から入ってくるので、上にあるねじが空気調節ねじになります。
このしくみを理解しておくだけで、空気調節ねじとガス調節ねじの位置を間違えることはありません。
ガスバーナーの使い方
では次に、ガスバーナーの使い方を説明します。ガスバーナーは操作方法を間違うと、やけどをしたり爆発したり非常に危険です。したがって、その操作方法はテストでもよく聞かれます。
ガスバーナーの使い方には、ガスバーナーに火をつける場合と、ガスバーナーの火を消す場合の2つがあります。
ガスバーナーの火のつけ方
次の操作手順で、ガスバーナーの火をつけます。
- ガス調節ねじ・空気調節ねじが閉まっていることを確認する。
- 元栓を開く。
- コックがついているガスバーナーの場合は、コックを開く。
- マッチに火をつけガスバーナーの下から近づける。
- ガス調節ねじを開き火をつける。
※炎の大きさは5～6cmぐらいにする。 - ガス調節ねじを押さえたまま、空気調節ねじを開き青色の炎にする。
ガス調節ねじを開く前に、マッチに火をつけ、ガスバーナーに近づけておくことが特に重要です。
ガスバーナーの火の消し方
ガスバーナーの火の消し方は簡単です。上から順に閉めていきましょう。
- 空気調節ねじを閉める。
- ガス調節ねじを閉める。
- コックがある場合、コックを閉める。
- 元栓を閉める。
空気の量の調節
ガス調節ねじを開き、まずガスに点火しました。このときの炎の大きさは5～6cmくらいになるように調節します。この後、空気調節ねじを開き空気を送りますが、次の場合は空気の量が適切ではありません。
- 黄色い炎ですすが出たりする。
→空気の量が不足しています。空気を増やす。 - 白っぽい色で炎が小さくゴーっと音がする。
→空気の量が多すぎます。空気を減らす。
テストに出るだけではなく、安全上大切です。しっかり覚えてやけどに注意しましょう！
質量と重さ
質量とは、物質そのものの量を表すもので、［g］や［kg］を使って表します。日常生活では、「重さ」と同じように使われますが、理科では厳密に分けて考えます。
- 質量…物質そのものの量。
［g］や［kg］で表す。
測る場所によって変化しない。
上皿てんびんや電子てんびんで測る。 - 重さ…物体にかかる重力のこと。
［N］で表す。
重力によって変化する。
ばねばかりで測る。
実際に、理科の授業では、上皿てんびんや電子てんびんを使って質量を測定します。今日は、この2つのてんびんの使い方をマスターしましょう。
上皿てんびん
質量をはかる器具上皿てんびん。まずは、各部の名称を下の図で覚えてください。
上皿てんびんの使い方
上皿てんびんは、水平な安定した台の上で使います。操作手順は次の通りです。
- 両方のうでに、同じ番号の皿をのせる。
- 指針が目盛りの中央から等しく振れるように、調節ねじを回して調節する。
- 右利きの場合、重さをはかりたい物体を左の皿にのせる。
- はかりたいものより少し重いと思われる分銅を右の皿にのせる。
- 分銅が重すぎたら、その次に重い分銅にとりかえる。
- 指針が目盛りの中央から左右に等しく振れたらつり合ったといえる。
一定量の薬品をはかりとるとき
今度は、上皿てんびんを使って、一定量の薬品をはかりとります。
- 両方のうでに、同じ番号の皿をのせる。
- 指針が目盛りの中央から等しく振れるように、調節ねじ回して調節する。
- 両方の皿に薬包紙をのせる。
- 右利きの場合、はかりとりたい質量と同じ分銅を左の皿にのせる。
- 右の皿に薬品を少しずつのせていく。
- 指針が目盛りの中央から左右に等しく振れたらつり合ったといえます。
上皿てんびんのその他の注意点
上皿てんびんを使い際には次の点にも注意しましょう。
- 分銅はピンセットを使ってのせる。
→手で直接触ると、分銅がさびて質量が変化します。 - 使い終わったら、皿を一方のうでに重ねておく。
→ふらふらして、正確に図れなくなります。
電子てんびん
電子てんびんでも質量を測定できます。デジタル表示なので質量が一目でわかります。電子てんびんは下の図のような形です。
ボタンが色々ありますが、表示をゼロにするボタンが大切です。
電子てんびんの使い方
電子てんびんも、水平な安定した台の上で使います。操作手順は次の通りです。
- 水平な台の上に置いて電源を入れる。
- 電子てんびんの上に薬包紙をのせる。
- ゼロ点調節ボタンを押し、表示を0.00gにする。
- 質量をはかりたいものを台の上にのせる。
- 表示が変化しなくなったら表示を読む。
上皿てんびんのように、細かな操作は必要ありません。ただし、薬包紙をのせるのを忘れないようにしましょう。
電子てんびんの注意点
電子てんびんは精密機械です。雑に扱うとすぐに壊れてしまいます。丁寧に扱ってください。
また、はかれる質量の限界が決められています。それ以上の物体をのせると壊れてしまうので、そこにも注意が必要です。
【理科問題】ガスバーナー
下の図は、ガスバーナーを表した図である。これについて、次の各問いに答えよ。
（1）上の図のねじXとねじYの名称をそれぞれ答えよ。
（2）ガスバーナーの正しい火のつけ方になるように。次のア～オを並び変えなさい。
ア ねじYを押さえたまま、ねじXを回す。
イ マッチに火をつけ、ガスバーナーの下から近づける。
ウ ねじYを回す。
エ ねじXとYが閉まっていることを確かめる。
オ 元栓とコックを開く。
（3）ガスバーナーに火をつけるとき、ねじはAとBのどちらに回すか。記号で答えよ。
（4）ガスバーナーの炎が適切であるのは、次のア～エのうちどれか。1つ選び記号で答えよ。
ア 黄色い炎
イ 青色の炎
ウ 無色の炎
エ 赤色の炎
（5）ガスバーナーの火を消すときの正しい順序になるように、記号を並べよ。
ア 元栓・コックを閉じる。
イ ガス調節ねじを閉じる。
ウ 空気調節ねじを閉じる。
【解答・解説】ガスバーナー
（1）ねじX：空気調節ねじ ねじY：ガス調節ねじ
上の方が空気調節ねじ、下の方がガス調節ねじになります。
（2）エ→オ→イ→ウ→ア
ガスバーナーの点火方法は、まず、2つのねじが閉まっていることを確かめ、元栓・コックを開きます。ガス調節ねじを開く前に、マッチに火をつけ、ガスバーナーの口のところに下から火を近づけます。ガス調節ねじを回して点火し、炎を適切な大きさになるようにガスの量を調節します。最後に、ガス調節ねじを押さえた状態で空気調節ねじを回し、青色の炎になるように空気の量を調節します。
（3）A
Aの反時計回りが開く方向、Bの時計回りが閉まる方向になります。
（4）イ
黄色や赤色の炎は、空気が不足している状態です。ガスが不完全燃焼し一酸化炭素が発生するので危険です。無色炎は空気の量が多すぎる状態です。火が消える可能性があるので危険です。
（5）ウ→イ→ア
火を消すときは、上から順番に閉じていくと覚えておきましょう。
