電気回路(直列・並列と電流)
回路図・直列と並列・電流を数で・条件をそろえる
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この教材でできるようになること
- 回路図の記号を読み、ひとつながりの回路 かどうか(切れ目・スイッチ・ショート)を判断できる
- 乾電池の 直列・並列 と、明るさ・つき続ける時間の関係を説明できる
- 豆電球の 直列・並列 と、明るさ・1つ外したときのようすを説明できる
- 基準の回路の電流を1として、電流の大きさ を求められる
- 調べたいことに合わせて 条件をそろえた回路 を選び、結果から言えることを判断できる
- つなぎ方と電流をもとに、理由を説明できる(記述)
レッスンの内容
レッスン1 回路と回路図
ひとつながりの輪・ショート
めやす15分
レッスン2 乾電池のつなぎ方
直列と並列
めやす15分
レッスン3 豆電球のつなぎ方
直列と並列・1つ外すと
めやす15分
レッスン4 電流を数で考える・条件をそろえる
手順と実験の選び方
めやす20分
例題を1問やってみよう
左:ひとつながり 右:スイッチのところで切れている
図のア〜ウの回路のうち、豆電球がつくのはどれですか。
- アアだけ
- イアとイ
- ウアとウ
- エイとウ
答えと解き方を見る
答え ア アだけ
わかっていること ア:ひとつながり。イ:切れ目がある。ウ:豆電球の横に導線だけの道。
考え方 豆電球がつくのは、+極から出た電流が 豆電球を通って −極にもどるときだけ。イは切れ目で回路がつながらない。ウは、電流が流れやすい導線だけの道を通ってしまい、豆電球をほとんど通らない。
- +極から、導線を指でたどる
- とちゅうで切れていないか(イ:切れている)
- 豆電球を通らずに−極にもどる道がないか(ウ:ある)
- 豆電球を通って−極にもどるのはアだけ
たしかめ ウのような回路は、乾電池や導線が熱くなって危険。実験ではつくらない。
よくあるまちがい
安全のために導線だけで乾電池の+極と−極をつなぐ(ショート回路をつくる)ことは、やけどや乾電池の液もれの原因になり、危険です。実験では、ぜったいにしないでください。家で実験するときは、大人といっしょに、同じ種類の新しい乾電池を使いましょう(古い乾電池とまぜない)。コンセントの電気は、ぜったいに実験に使わないでください。
よくあるつまずき「乾電池の数がふえれば、いつも明るくなる」と考えること。並列 にふやしても、明るさは変わりません。
よくあるつまずき「並列につなぐと、電流が2つに分かれるから暗くなる」と考えること。この教材の約束(同じ乾電池・同じ豆電球)では、並列の豆電球は 1個のときと同じ明るさ です。そのかわり、乾電池から出る電流が大きくなり、乾電池は早くへります。
教材のつくり
説明と例題 → 手助けつき(3段階のヒント)→ 自力 → 確認テスト → 数日あとにもう一度、の順で身につけます。まちがえたときは「どこでつまずいたか」を聞き返します。
| 段階 | 問題数 |
|---|---|
| 手助けつき練習 | 8問 |
| 自力の練習 | 10問 |
| 応用 | 3問 |
| 確認テストA | 5問 |
| 確認テストB | 5問 |
| 後日の確認 | 5問 |
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出典・この教材の範囲
この単元では、同じ乾電池・同じ豆電球を使った回路の基礎をあつかいます。電流計・電熱線・電磁石・発電は、あとの単元につなげます。明るさは「電流が大きいほど明るい」という中学受験でよく使う約束でくらべています(実際の豆電球の明るさは、電流に正比例するわけではありません)。