中学受験理科 講義ノート【8.電流と電磁石】

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講義編 1 電流と回路

1．回路図

豆電球

電流計

かん電池 スイッチ

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2．電流計の使い方

① 調節ねじで，電流計の指針を 0 に合わせる。 ↓ ② 電源の＋極側に電流計の＋端子をつなぐ。 ↓ ③ －端子 5A に回路のー極側をつなぐ。

【重要】電流計は 直列つなぎ ↓

④ 針の振れが小さいときは 500mA 端子につなぎかえる。

（問い）500mA の－端子につないだところ、下の図のように針がふれたとき、流れる電

流は何 A になりますか。

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3．電圧計の使い方

① 調節ねじで，電圧計の指針を 0 に合わせる。 ↓ ② 電源の＋極側に電圧計の＋端子をつなぐ。

↓ ③ －端子 300V に回路のー極側をつなぐ。

【重要】電圧計は 並列つなぎ ↓ ④ 針の振れが小さいときは 15V 端子につなぎかえる。

（問い）3V の－端子につないだところ、下の図のように針がふれたとき、電圧は何 V に

なりますか。

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4．豆電球の明るさ

【例題】図 1 の「1」を基準にして、図 2～図 16 の豆電球の明るさと、導線を流れる電流の

量を求めなさい。ただし、乾電池と豆電球と導線はすべて同じものとします。

[直列型]

[並列型]

[混合型] [ショート]

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【練習問題 1】 使われている電池と豆電球と導線はすべて同じものとして、次の問いに答

えなさい。

(1) 回路②のような豆電球のつなぎ方を何つなぎといいますか。

(2) 回路②の豆電球 B をゆるめて消すと、豆電球 C はどうなりますか。次のア～オから 1

つ選び、記号で答えなさい。

ア 明るくなる

イ 消える

ウ 点滅する

エ 暗く赤っぽく光る

オ 変わらない

(3) 回路④の豆電球 F をゆるめてはずすと、豆電球 G はどうなりますか。(2)のア～オか

ら 1 つ選び、記号で答えなさい。

(4) 回路①の豆電球 A よりも明るくつく豆電球をすべて選び、記号 B～K で答えなさい。

(5) つかない豆電球をすべて選び、記号 B～K で答えなさい。

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【練習問題 2】豆電球とかん電池、導線を使い、次の①～⑫のような回路をつくりました。

同じ種類の道具は同じ性質のものを使っているものとします。

(1) 乾電池や導線が熱くなり、危険な回路はどれですか。①～⑫から 2 つ選びなさい。

(2) 豆電球がもっとも明るくつく回路はどれですか。①～⑫から 2 つ選びなさい。

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【練習問題 3】かん電池と豆電球とスイッチを使って、図のようにつなげました。次の各問

いに答えなさい。同じ種類の道具は同じ性質のものを使っているものとします。

(1) スイッチ 1 だけを入れたときの配線図を書きなさい。また、そのときに光る豆電球は

どれですか。すべて選び、図中のア～エで答えなさい。

配線図

(回路図)

(2) スイッチ 1 だけを入れたときに一番明るく光る豆電球はどれですか。図中のア～エで

答えなさい。

(3) スイッチ 2 だけを入れたときの配線図を書きなさい。また、そのときに光る豆電球は

どれですか。すべて選び、図中のア～エで答えなさい。

配線図

(回路図)

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【練習問題 3】発光ダイオードは、通称 LED といい、半導体の一種で、一方の向きにだけ

電流を通して光ります。この発光ダイオードと豆電球を使って次のような実験

結果を得ました。 〔実験 1〕図 1 のように性能の同じ豆電球 A、

B を電池に直列につなぐと同じ明るさで 光った。また、これらの明るさは、図 2 の ように豆電球 B と性能の異なる豆電球 C を 並列につないだときの豆電球 C の明るさと 等しかった。

〔実験 2〕同じ性能の発光ダイオード D、E、F を用意して、それぞれの発光ダ

イオードから出ている 2 本の針金のうちの長い方をア、短い方をイとして、

図 3 のように発光ダイオード D、E を豆電球 A、B とともに電池につなぐと A と D は光り、B と E は光らなかった。

(1) 実験 1 のとき、図 1 の豆電球 A と図 2 の豆電球 B の明るさの関係について正しいも

のを次の中から選びなさい。 1．A は B より明るい 2．A は B より暗い 3．A と B の明るさは等しい

(2) 図 1 の豆電球 B の代わりに豆電球 C を使って豆電球 A と直列につないだとき、豆電 球 A と C の明るさの関係はどうなりますか。次の中から選びなさい。

1．A は C より明るい 2．A は C より暗い 3．A と C の明るさは等しい

(3) 図 4 と図 5 のように豆電球と LED を電池につないだとき、それぞれいくつが光りま

すか。その数を書きなさい。

図 4 図 5

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講義編 2 電流と発熱

【例題 1】下の図 1、図 2 は、太さが同じで長さが違う電熱線 A、B をつないだものです。

図 3、図 4 は長さが同じで太さが違う電熱線 C、D をつないだものです。

(1) 図 1～図 4 で流れる電流の量が多いのはどちらですか。図 1、図 2 では A または B、

図 3、図 4 では C または D と答えなさい。同じなら「同じ」と答えなさい。

図 1 図 2 図 3 図 4

(2) 図 1～図 4 で発熱量が多いのはどちらですか。図 1、図 2 では A または B、図 3、図

4 では C または D と答えなさい。同じなら「同じ」と答えなさい。

図 1 図 2 図 3 図 4

【例題 2】下の図のように、2 種類の豆電球 A と B に、同じかん電池をつないだところ、Aの方が B より明るくなりました。

(1) 図 1 で、豆電球 A と B のどちらのほうが電流が流れやすいですか。

(2) 図 2 で、豆電球 A と B のどちらのほうが明るくなりますか。

(3) 図 3 で、豆電球 A と B のどちらのほうが明るくなりますか。

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【練習問題】断面積が同じで、長さが違う電熱線 A、B があります。図 1 のように、ビーカ

ーに入った 20℃の 100g の水を、電熱線 A、B を使ってそれぞれ熱しました。そ

の結果は、図 2 のグラフのようになりました。ただし、電源装置の電圧は一定と

します。

(1) 電熱線 A の長さは電熱線 B の長さの何倍ですか。

(2) 電熱線 A で、12 分後の水温は何℃ですか。

(3) 電熱線 B で、水温が 80℃になるのは何分後ですか。

(4) 電熱線 A で、20℃の水 150g を熱すると、3 分後には何℃になりますか。

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講義編 3 電流によって生じる磁界

【右ねじの法則①】

【右ねじの法則②】

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【例題】次の①を、②～⑧のようにしたとき、磁針がどちらの向きにふれるか、ふれの大き

さの違いも分かるように記入しなさい。

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【練習問題】 3 つの同じまめ電球 A，B，C と、乾電池を図 1 のようにつなぎました。 P，

Q，R はスイッチで、今は、どのスイッチも切れています。導線に流れている

電流を調べるために導線 D の下に方位磁針を置くと、図 2 のアのようになって

いました。スイッチ P だけを入れると、方位磁針は、図 2 のウのようになりま

した。

(1) スイッチ P だけが入っているときのまめ電球 A、B はどちらが明るいですか。 ア．A の方が明るい イ．どちらも同じ ウ．B の方が明るい。

(2) スイッチ P と Q が入っているとき、まめ電球 A の明るさは、スイッチ P だけが入っ

ているときの明るさと比べてどうですか。 ア．明るくなる イ．かわらない ウ．暗くなる

(3) スイッチ P，Q，R すべてが入っているとき、D 点の下に置いた方位磁針はどうなリ

ますか。図 2 のア～エの中から最も正しいものを選びなさい。

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講義編 4 電磁石

1．コイルがつくる磁界

2．電磁石の極

3．電磁石を強くする

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【練習問題 1】 電磁石のはたらきを調べるために同じ形をした鉄のぼうやポリエチレンの

管にエナメル線を巻き、1.5 ボルトのかん電池、電流計を図①～⑥のように

つなぎました

(1) 電磁石の鉄しんのはたらきと磁力の強さとの関係を調べるためには、どれとどれを比

べればよいですか。

(2) 電磁石のコイルの巻き数と磁力の強さとの関係を調べるためには、どれとどれを比べ

ればよいですか。

(3) 電磁石に流れる電流の大きさと磁力の強さとの関係を調べるためには、どれとどれを

比べればよいですか。

(4) ①～⑥の中でもっとも強い電磁石になるものはどれですか。

(5) ①～⑥の中でもっとも弱い電磁石になるものはどれですか。

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【練習問題 2】 図 1 のように、ポリエチレン管にエナメル線を巻き、これに乾電池と導線

をつなぎ、磁針を導線の上に置いたところ、磁針は図 1 のような向きに止まり

ました。次に、図 2～4 のそれぞれの A と B のところに置くと、どの向きに止

まりますか。図に書き込みなさい。ただし、図の中の（上）は、磁針を導線の

上側に置いたときで、（下）は、磁針を導線の下側に置いたときです。また、

北は図 1 の矢印の方向とします。

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講義編 5 ブザーとモーター

1．ブザーのしくみ ① スイッチを入れると、電流が流れてコイルが

（ ）になる。 ② 鉄ぺん B の先端がコイルの上部に引きつけら

れ接触する。 ③ 鉄ぺん A の先端が、鉄ぺん B からはなれる。 ④ この回路に電流が（ ）。 ⑤ コイルは電磁石ではなくなる。 ⑥ 鉄ぺん B の先端はコイルから（ ）。 ⑦ 鉄ぺん B は再び鉄ぺん A の先端と接触する。 →①に戻る。

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2．コイルモーターのしくみ

(1) コイルが回転できるのはなぜですか。次の〔 〕内のことばを使って、その理由を説

明しなさい。

〔コイル 円形磁石 電流〕

(2) P に豆電球を入れて実験しました。コイルが回転しているときの豆電球のようすを説

明しなさい。

(3) コイルが回転しているときに、コイルの下にある円形磁石と同じ強さの円形磁石の N極を上からゆっくり近づけていきました。このとき、コイルの回転はどのように変化し

ますか。

(4) コイルが回転しているときに、コイルの下にある円形磁石と同じ強さの円形磁石の S 極を上からゆっくり近づけていきました。このとき、コイルの回転はどのように変化し

ますか。

(5) かん電池の向きを反対にすると、コイルの回転はどのように変化しますか。簡単に説

明しなさい。

(6) イの側のエナメル線も全部はがして実験したとき、コイルの回転はどのようになりま

すか。次のア～ウから 1 つ選び、記号で答えなさい。

ア．外部の力を加えても、すぐに回転しなくなる。

イ．外部から力を加えると回転し続ける。

ウ．外部から力を加えなくても回転し続ける。