マントル対流のしくみを教材化する研究

地幔对流机制教材化研究

• 批准号: 19914015
• 负责人: 吉田 昭彦
• 金额: $ 0.3万
• 依托单位: 千葉県立船橋高等学校
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19914015/
• 关键词: マントル対流; プレート沈み込み; 液晶

マントル対流に関わる諸現象を高校授業の教材とするため、以下の3点に関して研究を行った。1、熱対流の運動と温度構造を可視化する演示実験透明水槽にグリセリン(原液ないし濃い水溶液)を入れ、かくはんしながら熱し、全体を一様に30℃にしておく。そこに感温液晶シート(変色域30〜35℃、プラスチック板に貼付)を差し入れ、底面の一部をホットプレートで熱し、また表面の一部を保冷剤等で冷やす。すると、マントルプルーム(ホットプルーム)によく似た高温部(緑〜青)と、コールドプルーム(崩落するメガリス)によく似た低温部(赤〜黒)が10〜15分かけて上昇、下降する様子が鮮やかに現れることがわかった。予め味噌などを少量溶かしておくと、液体自体の運動をよく追跡できる。ビデオカメラ(インターバル撮影がよい)等で撮影すると、大変わかりやすい教材になる。なお、感温液晶カプセルを用いた実験も行ったが、部屋を暗くした上に強力な照明が必要で、発色も弱く、教室での演示教材とするにはさらに研究が必要である。2、海洋プレートの沈み込みのモデル実験アクリル板(100×25×5mm)数枚を蝶番で連結したものを用意し、静かに水面に浮かべる。アクリル板は水より高密度であるが、水の表面張力の影響でかろうじて浮いている。このとき、片方の端にきっかけを与えると自重で沈み込む。セロテープ等をひれ状に適宜貼り付け、水への抵抗を調節すると、ゆっくりと斜めに沈み、海洋プレートの沈み込みの演示教材になることがわかった。3、カンラン岩の部分融解の再現実験マントルかんらん岩を工芸授業用の陶芸窯(最高1300℃)で数時間熱すると、部分融解を起こす。また、玄武岩は完全融解をする。マントルにおける玄武岩質マグマ発生が、高校の設備でも再現可能であることがわかった。

The following three points are related to the study of various phenomena in college teaching materials 1. Visualize the motion and temperature structure of heat transfer flow. Demonstrate that the transparent water tank is filled with pure water (concentrated aqueous solution), hot water, and all at 30℃. The temperature sensitive liquid crystal (color gamut 30 ~ 35℃, color plate attached) is divided into two parts: one part of the bottom surface is hot, one part of the surface is cold, etc. The temperature of the high temperature part (green to green) and the temperature of the low temperature part (red to black) are 10 to 15 minutes, and the temperature of the low temperature part (red to black) is 10 to 15 minutes. A small amount of miso is dissolved, and the movement of the liquid itself is traced. The text of the book is written in Chinese. For example, temperature sensitive liquid crystal displays are used in the classroom, in the classroom, in the classroom, 2, the ocean top of the center. The effect of surface tension of water on the density of water is very high.このとき、片方の端にきっかけを与えると自重で沈み込む。For example, if you want to learn more, you can learn more about how to use it. 3. Reproduction of partial melting of rock and ceramic kiln (maximum temperature 1300℃) for several times. The basalt is completely melted. The basaltic material is produced in a way that can be reproduced in high schools.

项目成果

マントル対流のしくみを教材化する研究

地幔对流机制教材化研究

• 发表时间: 2008
• 期刊: 千葉県立船橋高等学校 研究紀要 第38号(印刷中)
• 作者: Kei Zaitsu;et. al.;高橋 宏和;保木康宏;保木康宏・澤田一彦;西沢昭夫;西沢昭夫;藤田 勲;高須 佳奈;高塚清文;中川登美雄;小川正賢;真貝健一;樋口雅子;梅田 美由紀;吉田昭彦
• 通讯作者: 吉田昭彦