小学校理科/4学年

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季節と動物・植物のようす

季節(きせつ)がちがうとさまざまなちがいがありますね。植物を育てたり、身近なところにいたりあったりする動物や植物を観察(かんさつ)したりして、季節の変化と生き物の様子を調べてみましょう。

春では、いろいろ種類の、こん虫が、多くなる。チョウや、テントウムシや、ミツバチなども多いです。

夏では、セミの成虫やカブトムシの成虫が、多くなります。

秋では、スズムシの成虫やコオロギの成虫が鳴くようになります。秋には、トンボも多いです。

スズムシは「リーンリーン」となきますが、これは、はねがこすれている音です。

秋になると、ススキに、ほが、なります。エノコログサにも、ほがなります。エノコログサとは、ネコジャラシのことです。

秋になると、春には多かったテントウムシやミツバチなどは、秋には少なくなります。うごきも、おそいです。テントウムシなどは、見当たらなくなりますが、死んだわけではなく、落ち葉のかげなどに、ひそんでいることがおおいです。テントウムシやハチの冬ごしは、成虫のまま、冬をこします。

コオロギや、バッタやカマキリは、秋の間にたまごを、うみます。コオロギやバッタは、めすが、土の中に、たまごをうみつけます。

カマキリは、めすが、木のえだなどに、たまごをうみつけます。たまごをうみつけたあとに、あわのような物で、たまごをおおいつくします。

野生のコオロギの成虫やバッタの成虫やカマキリの成虫は、冬をこせずに、死にます。

冬をこせない理由は、虫は、人間やイヌやネコなどとはちがって、体温を調節できずに、体がつめたくなってしまうからです。また、冬は、多くの草がかれるので、虫にとってはエサになる草が、へってしまうのも、冬をこすのがむずかしい理由のひとつです。

冬には、こん虫が、ほとんど見られません。アゲハやモンシロチョウは、さなぎで、冬をこします。テントウムシやハチの冬ごしは、成虫のままで、冬をこします。コオロギやバッタ、カマキリは、たまごで、冬をこします。

カエルは、土の中などで、じっと、カエルの親が、しずかにしています。このように、冬のあいだ、巣（す）などで、じっとしずかにしていることを冬みん（とうみん、冬眠）といいます。カエルは、冬には、冬みん（とうみん）をしています。アメリカザリガニは、土の中で、冬みんします。土の中にいるのは、外よりも、土のなかのほうが、あたたかいからです。

クマも、冬みんします。

季節に関していうと、ほとんどの植物は、春や夏に、育つ植物が多い。冬のあいだは、植物は、せいちょうが止まることが多いです。

昆虫や虫には、植物の葉や、花のみつなど、植物をエサにしているものが多く、これらの葉や花は、春や夏に多いので、昆虫や虫も、春や夏に、多く、ふえます。

ヘチマ

まきひげという、ぼうなどがちかくにあると、それにまきつくようなものがでてくる。

ヘチマは、明るい場所で育ちます。

秋の植物

秋になって、すずしくなると、木は、葉の色がかわる。葉の色は、植物の種類によるが、カエデでは葉が赤くなる。イチョウでは、葉がきいろくなる。

秋になって、まず、葉の色がかわりますが、さらにすずしくなると、多くの種類（しゅるい）の木は、葉をおとします。秋ごろに植物が葉をおとすことを落葉（らくよう）という。

だが、じつは、種類によっては、葉をおとさない植物もあります。マツやスギは、秋になって、すずしくなっても、葉をおとさない。このような葉をおとさない木をじょう緑じゅ（じょうりょくじゅ、常緑樹）という。ヒノキやサザンカも常緑樹である。

いっぽう、カエデやイチョウやサクラは、あきになると、落葉して、葉をおとす。このような葉をおとす木を、落葉じゅ（らくようじゅ、落葉樹）という。

落葉では、その木の、すべての葉をおとします。

カエデの紅葉した葉。
イチョウ。イチョウは、秋（あき）には、葉（は）が、きいろくなる。黄葉。
イチョウの葉。

電池のはたらき

かん電池と豆電球

回路記号（かいろきごう）

電気回路（でんきかいろ）の配線（はいせん）を、図（ず）で説明（せつめい）するときに、毎回、写真のようなそっくりな絵で説明すると、せつめいする作業が、たいへんな手間になるので、記号（きごう）が回路図をかくときに、もちいられます。

かんでんち。
ながいがわが、プラスきょくです。
みじかいがわが、マイナスきょくです。

電池にはプラス極（プラスきょく）とマイナス極（マイナスきょく）があるが、回路記号では線が長い方がプラス極です。じっさいの電池では、でっぱりのある側（がわ）がプラス極です。回路図で、短いがわは、マイナス極です。この記号は、おぼえてください。どちらがプラス極（きょく）の側なのかも、おぼえてください。

まちがえて、ぎゃくにおぼえやすいので、注意（ちゅうい）してください。

※ 回路図（かいろず）の、電池（でんち）の記号（きごう）の、みじかい部分が、電池のプラス極のでっぱりに見えて、まちがえてみじかいほうをプラスとおぼえてしまうことがある。これは、まちがいです。

正しい記号の意味を、もういちど、書きます。電池の回路記号で、ながいほうが、プラス極です。回路記号で、短いがわは、マイナス極です。かん電池に豆電球とスイッチをつなぐと、あかりをつけたり消したりできます。また、モーターをつなぐと回転させることもできます。豆電球やモーターを使って、かん電池のはたらきを調べよう。さて、豆電球はかん電池とつなぐとあかりがつきます。モーターはかん電池とつなぐと回転します。このあかりや回転をもっと明るくしたり、速くしたりできないのでしょうか。

「かん電池をふやせばいい」、多くの人がそう答えると思います。でも、かん電池を増やしたからといって、かならず豆電球が明るくなったり速くモーターが回ったりするわけではありません。まず、＋（プラス）極から－（マイナス）極へともどってくるように、輪になるようにつながなければ電気は流れません。電池をいくつかつなぐ方法のしゅるいを２つしょうかいします。

電池のつなぎかた

直列（ちょくれつ）つなぎ

かん電池を＋－　＋－･･････とじゅん番にならべてつなぎます。かん電池をふやすとたくさんの電気が流れますので、豆電球は明るくなります。
－＋　＋－や、＋－　－＋と、かん電池をつないでも、電気は流れません。かん電池やどう線が熱くなったりもえたりするので！やらないようにしましょう。

並列（へいれつ）つなぎ

かん電池を横にならべて＋極どうし、－極どうしをつなぎます。そして、＋極をつないだどう線と－極をつないだどう線をモーターや豆電球につなぎます。豆電球の明るさやモーターの速さは変わりませんが、かん電池は長持ちします。

※ 本書で、つぎにおしえる「ていこう」は、小学校では習わないかもしれませんが、ウィキペディアでの、画像の用意のつごうで、豆電球の回路図が見当たらないので、かわりに「ていこう」をもちいた回路図を、しょうかいします。豆電球をもちいた回路図については、市販（しはん）の参考書（さんこうしょ）などを参照（さんしょう）してください。なお、中学校では、「ていこう」を習うはずです。

電気を流れにくくする物体のことを、ていこう（抵抗）といいます。

ていこう
ていこうの記号。

電池と抵抗だけをつないだ簡単な回路図を、れいに、しめします。

ていこうの記号は、昔（むかし）と今（いま）とでは、じつは、記号がちがいます。小学生は、あたらしいほうの、記号をおぼえてください。あたらしいほうは、はこ型の四角い記号が、あたらしい「ていこう」の記号です。ギザギザしたほうは、昔の「ていこう」の記号です。

・　いま（せいれき2013年）での、ていこうの図記号
・　むかしの、ていこうの図記号

ていこうの、直列つなぎと並列つなぎを、図にすると、つぎのようになります。

（※　画像では、「ていこう」の記号は古いギザギザのほうになっていますが、これから中学生になる小学生は、新しいハコ形の記号で「ていこう」を書いてください。ウィキペディアの画像の用意の都合で、古いほうのギザギザ記号での紹介になっています。）

「ていこう」の直列つなぎ
「ていこう」の並列つなぎ

まめでんきゅう

豆電球（まめでんきゅう）の回路図は、以下のようになります。

○の中に、×を書いた記号ですね。×の、はしは、そとがわの丸に、くっついています。

ばってんの線は、丸から、はみださずに、書いてください。

回路図の図記号

小学校の３年や４年あたりで、つかうことになるかもしれない部品の、回路図の図記号を書きます。

電池、長いがわがプラス極）
スイッチ
3極スイッチ
モータ
接続（せつぞく）している交点（こうてん）。
配線が接続せず、十字に、かさなっているだけの場合。
電球
電流計（でんりゅうけい）
電圧計（でんあつけい）

電流計（でんりゅうけい）や、電圧計（でんあつけい）は、回路にながれている電気のせいしつをはかる道具です。電流計や電圧計は、使い方をまちがえると、こわれます。学校（がっこう）の授業（じゅぎょう）の計画（けいかく）にもよりますが、学校の理科のじっけんで、もしかしたら、電流計や電圧計を、つかうかもしれません。電流計や電圧計をつかうときは、学校の先生の指示（しじ）にしたがって、正しいつかいかたで、つかってください。

もし、理科の実験で、電流計（でんりゅうけい）などをつかわないとしても、その理由は、きっと、小学校の児童（じどう）が、電流計をこわさないように心配したからなので、きちんとした理由があってのことです。小学生のかたは、学校では、先生の授業（じゅぎょう）の計画（けいかく）に、したがってください。

電流（でんりゅう）とは、回路がつながっているときの、かん電池とどう線の中での、電気のながれのことです。電気は、プラスきょくから出てきて、どう線を通って、マイナスきょくにもどるのでしたね。電流の単位はアンペアです。アンペアは記号で、「A」とかきます。

電圧（でんあつ）とは、電流をながそうとする、つよさ（強さ）のことです。電圧の単位はボルトです。ボルトは記号で V と書きます。ふつうの乾電池（かんでんち）の電圧は、だいたい1.5Vくらいです。

月と、太陽と、わく星

月があかるいのは、月が太陽の光に、てらされているからです。月の表面（ひょうめん）のうち、太陽の光をあびている面が、明るく見えるので、地球から、見ることができます。月のうち、太陽にてらされていない、かげになっているほうの面は、地球からは、くらくて、見えません。つまり、月は太陽の光を反射（はんしゃ）しています。（※　反射　・・・　はねかえすこと。）

太陽のように、その星から光をはっしている星を、こう星（こうせい、恒星）といいます。いっぽう、月そのものは光を発していないので、月はこう星では、ありません。

地球から見た、月のうごきかたは、太陽と同じように、東の空から南の空を通り、西の空にしずんでいきます。また、月の形には、まるい円のかたちの満月（まんげつ）と、はんぶんの半月（はんげつ）と、もっとほそい 三日月（みかづき）や ２６日の月 があります。

月は、三日月や満月などいろいろな形に見えますが、動き方は同じで、どの月も東の空から南の高い空を通り、西の空へ動きます。

月の1日の動き上げんの月。午後６時に南中している。月は、東からのぼって、西にしずむ。

南の空で、月がもっとも高くなるので、月がもっとも高くなることを南中（なんちゅう）といいます。南中している月は、文字どおり、南に月があります。

満月を見るには、夕方に東からのぼるのが見え、夜中に南の空を通って、朝に西にしずみます。

三日月は、夜中でないと見えません。三日月は、朝や昼間に東からのぼっているのですが、太陽の光で地球が明るいので、朝や昼間の東からあがったばかりの月は見えません。夜中になると、西の空にしずもうとしている三日月が見えます。

半月には、午前中に見える 下げんの月（かげんのつき）と、午後に見える 上げんの月（じょうげんのつき）があります。

上げんの月は、右がわが明るく見える半月です。下げんの月は、左がわが明るく見える半月です。

上げんの月

上げんの月は昼に、東からのぼり、夕方に南の空を通って、夜中、西にしずみます。上げんの月は、昼間でも、東の空でしろっぽい上げんの月が見えます。

下げんの月

下げんの月はま夜中に、東からのぼり、朝の6時ごろに南の空を通って、午前の11時ごろに西にしずみます。下げんの月は、昼の午前11時ごろでも、西の空に、しろっぽい下げんの月が見えます。正午には、下げんの月は、しずんでいます。

三日月。（天体ぼうえんきょうで見たばあい。）
半月。（天体ぼうえんきょうで見たばあい。）
満月。（天体ぼうえんきょうで見たばあい。）

月が、すべてかけてしまって、みえないときの月を新月（しんげつ）といいます。

太陽と月の、それぞれの場所によって、地球から見える月の形が、かわって見えます。

月の見える形は、毎日、すこしずつ、かわっていきます。かわる順番（じゅんばん）は、満月から始めたとすると、

満月　→　下弦の月　→　26日の月　→　新月　→　上弦の月　→　次の満月

と、かわっていきます。だいたい約30日で、はじめの満月から次の満月までを、くりかえします。

月の表面に見える、黒く見える丸い穴をクレーターと言います。でこぼこした、くぼみがあります。クレーターが出きた理由は、いん石（いんせき、隕石）が、ぶつかったからだろう、と考えられています。

クレーターとはべつに、月の表面の、黒く見えるあたりを海（うみ）といいます。「海」と言っても、月の海には、水はありません。

そもそも、月には、水がありません。月には、空気も、ありません。

月の表面には、海がいっぱいあるけど、裏には、ほとんどありません。

月の表面の、白く見える部分を陸（りく）と、いいます。

星座

夜空には、月だけでなく星もありますね。昔の人は、その中でもとくに明るい星に注目して、その集まりをいろいろな人や動物、道具に見立てて名前をつけていました。これを星座（せいざ）といいます。よくうらないで目にする12星座もその一部です。七夕の物語のように星や星座にはいろいろな神話やお話があります。星座は全部で88個です。日本からは、およそ50個の星座を見ることができます。

※ 星うらない（ほしうらない）には、科学的な根きょはありません。

季節によって、見える星座がかわるばあいがあります。北極星という北の空にある星と、そのまわりにある北の空の星座は、一年中、みることができます。

南の空や、東や西の空の星座は、季節によってかわります。

地球は、じつは、北極（ほっきょく）と南極（なんきょく）を中心にして、まわっています。このような、北極と南極を中心とした回転を自転（じてん）といいます。

日本は、地球の北がわの北半球（きたはんきゅう）にあるので、日本からは北極の方角にある空が見えます。南極のほうの空は、日本からは地面にかくれて見えません。地球儀（ちきゅうぎ）で、日本と南極とを糸で結んで、まっすぐに糸をのばすと、地球は丸いので、糸も丸くなりますよね。糸は丸くなれても、人間の目でみる方向は、まっすぐにしか見れません。つまり、日本から見た南の空は、じつは、日本と南極とを結ぶ線の上にある赤道（せきどう）に向かった方角なのです。

いっぽう、南の空にある、春の星座は、いっぱんに秋にはまったく見ることができません。南の空にある、夏の星座は、冬には見られません。南の空にある、秋の星座は、春には見えません。南の空にある、冬の星座は、夏には見えません。

これは、日本が北半球にあるからです。

もし、南半球にある国の人たちが星座を見たら、南半球ではは、南の空にある星座は一年中、おなじになります。南半球では、北の空の星座が、季節によって、かわります。

この本では、とくにことわらないかぎり、日本がある北半球にある日本から見た星座について書いています。

星座を夜の空に、さがすときは、明るい星を、手がかりにして、さがすと、さがしやすいと思います。

北の空の星座

日本から、北の空を見ると、北斗七星（ほくとしちせい）とカシオペヤ座が見える。北斗七星の形は、「ひしゃく」という水をくむための道具のような形をしています。

そして、カシオペヤ座は、5個の星が「W」のような形で、ならんでいる星座です。

ま北の方角に、北極星があります。これは、時間がたっても、うごきません。なので、方角を知るときに、たいせつな星です。

これらの北の空の星は、一年中を通して、日本から、夜に見ることができます。

北極星は北斗七星やカシオペヤ座を利用して探すことができます。北斗七星の「ひしゃく」の口の2つの星を結んで5倍に伸ばしたところに北極星があります。

なお、北斗七星は、星座ではなく、おおぐま座の一部です。北極星は、星座ではなく、こぐま座の一部です。こぐま座の、しっぽの先が北極星になっています。北極星は、一年中、見えるのですから、こぐま座もしっぽの先と、その近くは、一年中、見えるのです。

星座早見

夜空で星座をさがすのには、星座早見（せいざはやみ）という道具がべんりです。また、プラネタリウムや天文台では、ふだん目にすることのできないような星や宇宙の勉強ができます。では、星座について学習しましょう。

夏の大三角

7月7日の七夕の日に、南の空に、三角形のような星座が見えますね。この星座は、 夏の大三角（なつのだいさんかく）といいます。こと座のベガ（おりひめ星）、わし座のアルタイル（ひこ星）、はくちょう座のデネブの3つの明るい星をつないでできる星座です。

はくちょう座は、十字のような形をしている星座です。わし座も、十字のような形の星座です

星の動き

星は、じつは、時間が立つとともに動きます。

7月7日の午後7時から、さそり座を1時間ごとに観察しましょう。同じ場所で、同じ方位を見て観察することが大切です。観察するときに電信ばしらやたて物などの目じるしがあるとよりわかりやすくなります。午後8時ごろ、東の空に見えるさそり座は、午後10時ごろには南の空を通り、その後、西の空に動きます。星の動きは、太陽の動きと同じです。しかし、気づいたかもしれませんが、時間とともに星は動きますが、そのならび方はかわりません。

※　あぶないので、けっして太陽の温度を、実験（しっけん）では、しらべては　いけません。太陽をちょくせつ見ると、目をいためるキケンがあります。太陽を反射させた光や、プリズムで分けた光でも、目をいためるキケンがあります。

月は、自分からは、光を出していません。太陽の光を反射（はんしゃ）しているので、月は明るく見えるだけです。月の温度は、月の光からは、わからないのです。

冬の大三角形

オリオン座の ベテルギウス と、おおいぬ座の シリウス と、こいぬ座の プロキオン が、 冬の大三角形 です。

ちなみに、ベテルギウスの明るさは0.4等星(れいてんよんとうせい)です。シリウスは -1.5等星(マイナスいちてんごとうせい)です。

太陽

※注意　太陽を直接(ちょくせつ)見てはいけません。目をいためます。

※注意　太陽を直接望遠鏡(ぼうえんきょう)でのぞいてもいけません。目をいためます。

骨（ほね）と、筋肉（きんにく）

人間のほね。
英語（えいご）ですが、日本語の翻訳（ほんやく）ができあがるまで、これで代用（だいよう）してください。

私たちのからだの中には骨（ほね）があります。骨によって、からだをささえています。また、ほねは、かたいので、のうや内ぞうなどをまもる役目（やくめ）もあります。ほねのあつまりを骨格（こっかく）といいます。

頭骨（とうこつ）

のうをまもっている、あたまの大きな骨です。目がはいるためのすきまが、あります。鼻（はな）が通るためのすきまが、あります。

前から見た、とう骨。
横から見た、とう骨。

背骨（せぼね）

せなかのまんなかにある、くびのせなかがわから、こしのあたりまでのびている、一本の長いほねです。からだをささえています。せぼねのある動物（どうぶつ）を セキツイ動物 といいます。わたしたち人間も、セキツイ動物です。

ろっ骨

むねのあたりにある、かごのような、ほねです。「心ぞう」（しんぞう、心臓）と、「はい」（肺）を、まもっています。しんぞうとは、けつえき（血液）をおくりだすところです。「はい」とは、口（くち）からすった空気（くうき）を、からだのなかにとりこむ場所（ばしょ）です。

骨ばん（こつばん）

腸（ちょう）などのないぞうを、まもっている。腸（ちょう）とは、食事（しょくじ）でたべた栄養（えいよう）を、からだにとりこむ場所（ばしょ）です。

きんにく

筋肉（きんにく）は、体（からだ）をうごかすのに、つかわれます。ほねだけでは、からだは、うごきません。

わたしたちが、うで（腕）を、うごかすときは、きんにくによって、うでのほねをうごかして、そして、腕（うで）が、うごきます。

かんせつ

うでには、まんなかに、ひじがありますね。骨（ほね）と、べつの骨とが、つながっている場所を かんせつ（関節）といいます。「ひじ」も、かんせつです。

かんせつは、ほとんどのかんせつの場合、そのかんせつを中心にして、まわりの骨（ほね）を、うごかすことができます。

かんせつは、ひじのほかにも、あります。てくびもかんせつです。てくびは、まげることができますよね。

ゆび

ゆびのまげられる場所もかんせつです。

かた

うでのつけねのかたにも、かんせつが、あります。
うでは、ひだりのうでと、みぎのうでを、べつべつにうごかせるので、みぎのかたにあるかんせつと、ひだりのかたにあるかんせつは、べつのかんせつです。

くび

くびも、くびのむきをかえることができるので、かんせつです。

せぼね

せぼねも、おなかをまるめることができるので、せぼねには、かんせつがあります。

あしのつけね

あしも、あしのつけのところで、あしをうごかせるので、そこには、かんせつが、あります。
あしは、ひだりのあしと、みぎのあしを、べつべつにうごかせるので、みぎのつけねにあるかんせつと、ひだりのつけねにあるかんせつは、べつのかんせつです。

ひざ

ひざのところでも、あしをまげられるので、ひざには、かんせつがあります。
あしにある「ひざ」と、うでにある「ひじ」は、なまえがにていますが、べつのかんせつです。

あしのゆびや、あしくび

あしくびや、あしのほねにも、かんせつが、あります。

からだをうごかすしくみは、きんにく（筋肉）が、ほね（骨）を、うごかしているのでしたね。ほね（骨）をうごかすためのきんにく（筋肉）は、きんにくのはじっこが、両方（りょうほう）とも、ほね（骨）についています。このような、ほねをうごかすためのきんにくを こっかくきん（骨格筋）といいます。

こっかくきん（骨格筋）の両はじの、ほねについているぶぶんをけん（腱）といいます。

このこっかくきんが、ちぢんだり、ゆるんで元（もと）の長さにもどることで、ほねをうごかします。このしくみで、ほねをうごかせるためには、こっかくきんは、両はじが、べつべつのほねに、ついていなければいけません。

くわしい、かんせつの、しくみ

いっぱんてきな、関節（かんせつ）。
ligament 靱帯(じんたい)
enthesis 腱付着部（けんふちゃくぶ）　※腱（けん）が、くっついている場所です。
synovial cavity 滑液腔（かつえきくう）
bursa 滑液嚢（かつえきのう）
articular cartilage 関節軟骨（かんせつなんこつ）
joint capsule 関節包（かんせつほう）
tendon 腱（けん）
epiphyseel bone 骨端（こったん）　※ほねのはじっこのことです

関節（かんせつ）は、2つの骨（ほね）から、なりたちますが、そのうちのいっぽうは、さきがまるいです。もういっぽうは、ほねのさきが、ややくぼんでいます。このようにして、うまく、くみあわさるように、なっています。骨（ほね）の先が丸く出っぱっているほうを関節頭（かんせつとう）といい、くぼんでいるほうの骨を関節窩（かんせつか）といいます。

関節（かんせつ）は、関節頭（かんせつとう）と関節（かんせつ）と関節窩（かんせつか）をつつんでいる関節包（かんせつほう）を持っています。関節包（かんせつほう）の内がわは滑膜（かつまく）と呼ばれる膜組織（まくそしき）であり、滑膜から滑液（かつえき）とよばれる液（えき）が分泌（ぶんぴつ）されて、その液が関節腔（かんせつくう）をみたしています。滑液（かつえき）にはすべるをよくするやくめと、軟骨（なんこつ）に栄養（えいよう）をあたえるやくめがあります。関節包（かんせつほう）のまわりには、靭帯（じんたい）があって、じょうぶにしています。

うでのきん肉

「うで」のきん肉
うでをまげるときは、BICEPS（バイセプス）が、ちぢんでいる。
うでをのばすときは、TRICEPS（トリセプス）が、ちぢんでいる。BICEPSは、日本語では上腕二頭筋（じょうわんにとうきん）といい、うでの力こぶのきん肉のこと。TRICEPSは、日本語では三頭筋（さんとうきん）という。

うで（腕）の、ひじのところで、うでをまげるためのきん肉と、うでをのばすためのきん肉は、べつべつのきん肉です。

もし、ひとつのきん肉しかなかったら、たとえば、うでを曲げるためのきん肉しかなかったら、うでをのばすためには、うでをおろしたりしなければいけません。また、もしも、うでをのばすためのきん肉がないと、うでをのばしたままのかっこうで、手をあげることができません。うでをのばすときには、うでを曲げるときにつかったほうのきん肉はゆるんでいます。うでをのばすためのきん肉がちじむことで、うではのびます。

曲げるためのきん肉と、のばすためのきん肉が、りょうほうともあることで、わたしたちは、すばやく、からだをうごかせます。

たとえば、体育（たいいく）の授業（じゅぎょう）などで、たとえばドッジボールでボールをなげるときに、うでをのばしていますよね。

足の、ひざのところで、あしをまげるためのきん肉も、にたようなしくみになっています。

その他

顔にも筋肉があります。

ウサギやコウモリやハトや魚など、動物の体にも筋肉があります。ニワトリの体にも筋肉があります。

気温

気温の、はかり方

気温（きおん）とは、空気（くうき）の温度（おんど）のことです。気温（きおん）をはかるには、温度計（おんどけい）をつかいます。

じつは、地面（じめん）からの距離（きょり）によって、温度はかわります。だから、気温をはかるときは、高さ（たかさ）をきめるひつようが、あります。高さは、だいたい、高さは1.2m（メートル）から1.5m（メートル）くらいの高さが、気温をはかるときの高さです。

こうやって、高さをきめておかないと、もしも、ほかの人が、はかったときの温度と、くらべることができなくなって、こまります。

いっぱんに、地面にちかい場所は、太陽からの光によって、あたためられているので、地面に近づくほど、温度が高いです。

「1.2m（メートル）から1.5m（メートル）の、30cmの高さのちがいで、気温はちがわないの？」と、思うかもしれませんが、小学生は、気にしないで、大丈夫です。

温度をかえるものは、直しゃ日光（ちょくしゃにっこう）が、あたっているか、あたっていないかでも、温度は、かわります。なので、気温をはかる場合は、どちらかにきめるひつようがありますね。

理科では、気温をはかるときは、「ひかげ」（日陰）ではかる、つまり、直しゃ日光が当たらない場所ではかる、というふうに決めています。

さらに、おなじ日かげでも、ドアやまど（窓）をしめた部屋（へや）の中のように、そとからの風（かぜ）がふかないところと、ドアや窓をあけた部屋とでは、温度はちがいますよね。風通しの少ない場所では、温度は、変化しやすくなります。いっぽう、風通しのよいところは、まわりの平均的（へいきんてき）な気温に、ちかくなります。

だから、外からの風がふく、風通し（かぜとおし）のよい場所で、気温をはかると、理科では、きめています。

気温のはかりかたを、つぎの文（ぶん）に、まとめます。

気温の、はかりかたの、きまり

風通し（かぜとおし）の良い場所で、気温を、はかる。
地面からの高さは、1.2m（メートル）から1.5mの高さで、気温をはかる。
直しゃ日光（ちょくしゃにっこう）の当たらない、日かげで、気温をはかる。

です。

そのほか、気温にかぎらず、温度計をつかうときの、はかりかたとして、

温度計に、息（いき）を、ふきかけてはいけません。
液だめ（「えきだめ」、・・・温度計の下のほうにある、赤い、ふくらんだ部分です。）、液だめに、さわっては、いけません。液だめに、息をふきかけても、いけません。

百葉箱（ひゃくようばこ）

気温をはかるばあいに、正しい方法で、はかりやすいように、百葉箱（ひゃくようばこ）を、つかってはかる場合があります。

百葉箱は、つぎのような、しくみになっています。

屋根（やね）が、ついている。・・・日光（にっこう）をさえぎり、日かげを、つくるために、屋根が、ついています。
色は、白い。・・・日光を、反射（はんしゃ）するためです。
よろい戸（よろいど）というとびらになっていて、板のすき間が、あいている。・・・すきまは、風通し（かぜとおし）をよくするためです。
百葉箱の高さは、中にある温度計の液だめが、1.2mから1.5mになるように、工夫されています。
なるべく広い場所に作られている。・・・まわりの、たてものなどによる影響（えいきょう）を、なくしたいからです。
とびらの方角は、北（きた）に向いています。・・・太陽の直射日光が、入らないようにするための、工夫です。太陽は、東から登って、南で高くなり、西にしずむのでしたね。
地面は、ふつうは、草が生えた芝生（しばふ）です。・・・日光の照り返し（てりかえし）や、地面からの熱（ねつ）の影響（えいきょう）を、少なくするためです。

空気と水の性質（せいしつ）

この空気（くうき）にかんする、じっけんをするときは、おかあさんなどの、おとなのかたに、見てもらってくださいね。ひとりでじっけんしたら、ダメですよ。むりに、じっけんをしなくても、いいですよ。

つぎの、カッコのなかは、おとなのかたへの、ちゅういがきです。もし、じっけんをしたいばあいは、このちゅういがきをよんでもらってください。

（保護者の方へ・・・本書の記述は、安全には、なるべく配慮していますが、しかし、不慮の事故の可能性などもあります。たとえば、ふくろを使った実験では、もしイタズラをすると、窒息する危険もあります。他にも、コップなどを使った実験では、ガラス製のコップなどは割れる可能性もあります。また、ウィキペディアには免責事項があります。事故が起きても、責任は取りません。ページ末尾の免責事項をお読みください。）

まず、わたしたちの、まわりには、空気（くうき）があります。わたしたちは、鼻（はな）から、空気を、すっています。目には見えませんが、空気があります。

「空気が、たしかに、せかいには、あるんだ。」ということをたしかめる方法（ほうほう）には、たとえばビニール袋（ぶくろ）に、空気を入れて、ふくろの口を手でふさいで空気を、とじこめてから、水の中に空気が入ったふくろを入れると、ふくろの口のすき間から、空気がもれて、あわがでるかもしれません。

じっけんをやるときは、あまり、ふくろが大きすぎると、くうきをあつめるのが、たいへんになります。うまく大きさを、工夫してくださいね。

あと、くれぐれも、ふくろのなかに入っては、ダメですよ。あぶないですよ。うんがわるいと、空気がすえなくなって、死（し）にますよ。おなじように、くれぐれも、ふくろの中に、顔や鼻を入れてはダメですよ。うんがわるいと、空気がすえなくなって、死にますよ。

また、コップなどがあれば、コップの口を下に向けて、水に入れれば、空気がとじこめられます。そのまま、水の中でコップを上に向ければ、空気がうかび上がって、おおきな泡（あわ）になって、出てきます。ペットボトルのびんがあれば、それをつかっても、にたようなじっけんができます。

あわがうかびあがることから、どうやら、水のなかでは、空気が、うかびあがるらしいですね。

コップをつかう時は、おとしたら、われて、あぶないので、気をつけてくださいね。もしじっけんをするなら、できれば、プラスチックでできたコップでじっけんをやると、あんぜんだと思います。

風船（ふうせん）を、知ってるでしょうか。ふくらませると丸くなる、あのフーセンのことです。

フーセンがなければ、同じくらいの大きさのビニール袋でもかまいません。

フーセンに空気を入れて、フーセンの口をとじて、水に入れて、手をはなすと、フーセンは水に、うきますよね。

水の入った、ふくろは、どうも、うかぶらしいですね。

プールなどでつかう浮き輪（うきわ）も、おなじしくみです。

フーセンでも、ビニール袋でも、なんでもいいのですが、空気を半分くらい入れて、ふくろの口をしめてみましょう。ふくろの口をしめるには、ちょうちょ結び（むすび）をするなり、輪ゴム（わゴム）でとめるなり、いろいろと工夫してください。

ふくろに入れる空気は、半分ぐらいまでで、いいですよ。

あんまり空気をいれすぎると、次のじっけんが、わかりづらくなるので、空気は半分くらいにしといてくださいね。

半分に空気をいれたふくろの口をとじて、ふくろを曲げようとしたら、曲げられますよね。

空気がもれていないことを、かくにんしたいなら、ふくろを水の中に入れて、じっけんすれば、いいでしょう。

このように、どうも、空気は、形をかえられるようですね。

空気はちぢめられますが、水はちぢめられません。水をいれたピストンを押しても、水はちぢみません。

温度と物の変化

※ちゅうい　学校の理科の授業以外では、火などをつかったじっけんは、しないでください。この節（せつ）では、物をあたためるときに、おきる現象（げんしょう）を、あつかいます。

水と温度の関係

水を熱して、お湯にする。お湯をさらに熱していくと、底から泡（あわ）がでてくる。このあわは、水にとけていた空気が、ふくらんで、出てきたものでる。

この、熱された湯から、あわがたくさん出てくる状態を ふっとう（沸騰）という。

また、湯気（ゆげ）という、白いけむりのようなものが、水面からでてくる。

湯気をよく見ると、水面の近くには、白いものが見えない。だが、この水面の近くにも、目には見えないが、水面から、水から形をかえて見えなくなったものが、空気中に出てきている。このように、熱い湯の表面から、でていく水を水蒸気（すいじょうき）という。

水蒸気は、目には見えない。

湯気は、水蒸気が、水面から、はなれていって、温度が少し下がったので、もとの水の霧（きり）にもどったものである。

沸騰した湯からは、水蒸気が多く出る。水が沸騰する温度は、100℃である。液体の水は100℃までしか、温度が上がらない。この理由は、加えた熱が、水を水蒸気にかえるために、使われているからである。

液体が、沸騰するときの温度を ふっ点（ふってん、沸点）といいます。水の沸点は100℃です。

水の沸点が100℃という、きりのいい数字な理由は、じつは、温度の決め方は、水が沸騰しているときを100度として決め、水が氷になるときを0℃として決めたからです。

アルコール温度計では、80℃くらいまでしか、はかれません。もし、アルコール温度計でそれよりも高い温度を図ろうとすると、温度計がこわれます。

これは、アルコールもまた温度が高くなると沸とうし、アルコールの沸点のおよそ80度で沸とうするからです。

100度の温度をはかる時は、べつの温度計をつかいます。

状態の変化を表した図。図中の「プラズマ」については、気にしないでください。また、図では気体から固体への変化が「昇華」（しょうか）と記されていますが、本来は「凝結」（ぎょうけつ）が正しい表現と主張する学者もいます。

水には、氷（こおり）と水（みず）と水蒸気（すいじょうき）の、三つの状態があります。

水やアルコールのような、目に見えて、形の決まっていなくて、体積はきまっているものを液体（えきたい）と言います。

空気や、水蒸気のような、目に見えず、形もきまっていなく、体積もきまっていないものを気体（きたい）といいます。空気にふくまれている、酸素（さんそ）や二酸化炭素（にさんかたんそ）、も気体です。

氷（こおり）や金属や木などのような、目に見えて、物を固体（こたい）といいます。

ふっ点でない水からも、じつは、すこしずつ水が気化をして、くうきに水がまじります。これを じょう発（じょうはつ、蒸発）といいます。

雨がふって、バケツの中に水たまりができても、ほうっておけば、水がなくなるのは、蒸発をしたからです。

洗濯物（せんたくもの）が、晴れ（はれ）の日に、ほすと、かわくのも、じょう発です。

汗（あせ）がかわくのも、じょう発です。

蒸発は、水の温度が高いほど、多くの水が蒸発していきます。だから、あたたかい日のほうが、水が蒸発しやすいです。

紙鍋は、なぜ燃（も）えないの？

みなさんは、旅館などで、右の写真の右下のような「紙鍋（かみなべ）」を見たことはありますか？
紙を熱していますが、紙は燃えません。なぜでしょう？
紙鍋の紙には、だし（水分）が含まれています。この水分は、熱しても温度は100℃までしか上がりません。
しかし、紙が燃える温度は300℃～450℃くらいで、最大100℃では燃えません。
だから、熱しても紙鍋は、燃（も）えないのです。

空気は、あたためられて、温度が上がると、体積がふえる。

水も、あたためられて、温度が上がると、体積が、ほんのすこし増える。

あたためられて、体積がふくらんだ空気は、密度（「みつど」・・・体積あたりの、おもさ）がちいさくなるので、上にのぼります。

熱気球（ねつききゅう）が、空をとぶのは、このしくみを利用しているからです。

おなじように、あたためられた水は、水の中を、うえにのぼります。

お風呂などで、水面にちかい、上のほうの湯があついのは、あたためられた水が、上に登るからです。

部屋の中などの、閉じた場所で、空気が、あたためられて、上に登った場合、元から上にあった空気は、押しのけられて、下に流れます。このような、空気が、じゅんかん（循環）することを対流（たいりゅう）といいます。

対流

上と下とで温度差のある場所での、対流の一例。下からあたためた場合に、熱は、対流によって上部へと運ばれ、液体の表面からの蒸発（じょうはつ）などの熱放出（ねつほうしゅつ）によって冷やされる。冷えた液体は下へと、もぐる。

水も、対流をします。あたためられた水は、密度（みつど）がちいさくなるので、うかび上がり、いっぽう、元から上にあったつめたい水は、下がります。

気体（たとえば空気など。）や液体（たとえば水など。）で、対流はおこります。水の中に、温度のちがいがあると、温度が高いところほど、ふくらむので密度（みつど）が小さくなって、浮力（ふりょく）ができるので、水が対流をします。

温度が上がると、ふくらむのは、空気や水だけでは、ありません。ほとんどの物が、温度があがると、じつは、ふくらんでいます。

温度計の赤い液だめも、この現象（げんしょう）を、利用（りよう）しています。いっぱんに、赤い液だめのある、温度計にはアルコールや油が、もちいられています。

温度計では、液の入っているガラス管（ガラスかん）を細く（ほそく）することで、わずかな体積変化でも、赤い線の長さが大きくかわるように工夫しています。

温度を下げると、どうなるのでしょうか。

温度を下げると、体積は減ります。あたためた物を、元の温度にもどすと、体積も、元の体積にもどります。元の温度よりも、もっと温度を下げると、ほとんどの物質では、体積は小さくなります。

鉄や銅などの金属（きんぞく）の固体も、温度があがると、じつは、体積が、ふくらんでいます。金属の、温度変化による体積の変化は、ほんのわずかです。

電線や、鉄道のレールなどは、金属が、つかわれています。これらの物は、季節によって、まわりの温度が変わるので、じつは、体積や長さも、かわっているのです。鉄道のレールは、夏場にふくらんでも、こわれないように、冬場は、ほんのすこしだけ、レールとレールのつぎめに、すき間があいています。

物がふくらむことを ぼうちょう（膨張）といいます。熱して（ねっして）、あたたかくすると、ふくらむことから、熱膨張（ねつぼうちょう）と、この現象（げんしょう）を、いうこともあります。

物は、温度があがると、膨張します。

体積が減る（へる）ことを、収縮（しゅうしゅく）と、いいます。

物は、温度が下がると、収縮します。

お仕事で、金属を使った製品（せいひん）をつくっている大人の人たちは、もしも製品の温度が変わって、製品が膨張や収縮をしてもも、製品がこわれないように、工夫して、製品をつくっています。

気体と液体と固体で、体積の変化の割合がいちばん大きいのは、気体です。

つぎに、温度による体積変化の割合が大きいのは液体です。

固体は、温度による体積変化の割合が、もっとも小さいです。

せっ氏温度

温度の単位として実用上、多く用いられている ℃ 単位のせっ氏温度（せっしおんど、摂氏温度）を用いる。摂氏温度はセルシウス温度（セルシウスおんど、degree Celsius）とも言う。 ℃ の、「Ｃ」はセルシウス Celsius の頭文字のＣから、とった文字です。

この摂氏温度（せっしおんど）では、温度の基準（きじゅん）として、水とこおりの共存する温度を 0℃ と決めて、また、大気圧のもとで純水が沸騰（ふっとう）するときの温度を 100℃ と決めている。

なので、水のこおる温度が、きりがよく、ほぼ0℃なのは、そもそも水のこおる温度をもとにして、セルシウス温度の 0℃ を決めたからです。

おなじような理屈（りくつ）で、水が沸騰する温度が、きりがよく、ほぼ 100℃ なのは、水の沸点（ふってん）をもとに、セルシウス温度での100℃をきめたからです。

この説明は、定義(ていぎ)ではなく由来(ゆらい)です。教科書には2019年5月に決まった新しい定義が載っているか、触れられていないかもしれません。

温度計の種類にアルコール温度計や水銀温度計などあるが、これらは物体の温度が上がることによる膨張(ぼうちょう)する性質を、温度の測定器(そくていき)として利用した器具(きぐ)です。

※注意水銀は、毒(どく)であり、とてもキケンなので、家庭での実験では使わないでください。

日本では、ふだんは、℃の単位（たんい）である摂氏温度（せっしおんど）を用いてください。日本では「温度」といったら、ふつうは、℃の摂氏温度（せっしおんど）のことです。日本では、温度のたんいには、℃の摂氏温度（せっしおんど）をつかうのが、ふつうです。

熱の、つたわりかた

熱（ねつ）は、外部から手を加えなければ、しぜんと温度の高い所から、温度の低いところへと、熱（ねつ）が移動（いどう）して、つたわっていきます。その結果（けっか）、温度の高かった場所は、熱を手放していき、だんだんと温度は低くなります。いっぽう、まわりとくらべて温度のひくかった場所は、しだいに温度が高くなる。そして、いつしか、この、ふたつの場所の温度は、同じ温度になります。

自然の中の水

雨がふると地面に水たまりができました。しかし、晴れた日にはなくなっていました。これはなぜでしょうか。

これは、水が空気中に出て行ったからです。この水などが空気中に出ていこうとするはたらきを じょう発 といいます。じょう発した水は 水じょう気 となります。また、土に水がしみこむこともありますが、このとき、つぶの大きさによって水のしみこみやすさにはちがいがあります。また、水は高いところから低(ひく)いところへと流れていきます。