問１
（１）図のように乾電池１個に豆電球を直列につなぎました。Aを流れる電流を１としたとき、\(\boxed{①}\)、\(\boxed{②}\) を流れる電流の値を答えなさい。
- （１）答えと解説
- （１）①：\(\dfrac{1}{2}\) ②：\(\dfrac{1}{3}\)
※豆電球を直列につないだ場合、回路全体の抵抗は豆電球の個数に比例し、回路を流れる電流は豆電球の個数に反比例します。
（２）図のように乾電池１個に豆電球を並列につなぎました。Aを流れる電流を１としたとき、\(\boxed{①}\) ～ \(\boxed{④}\) を流れる電流の値を答えなさい。
- （２）答えと解説
- （２）①：2 ②：1 ③：3 ④：1
※豆電球を並列につないだ場合、回路全体の抵抗は豆電球の個数に反比例します。それぞれの豆電球に流れる電流は個数にかかわらず一定であるが、回路を流れる電流は豆電球の個数に比例します。
（３）図のように豆電球１個に乾電池を直列につなぎました。Aを流れる電流を１としたとき、\(\boxed{①}\)、\(\boxed{②}\) を流れる電流の値を答えなさい。
- （３）答えと解説
- （３）①：2 ②：3
※乾電池を直列につないだ場合、全体の電圧および回路を流れる電流は乾電池の個数に比例します。
（４）図のように豆電球１個に乾電池を並列につなぎました。Aを流れる電流を１としたとき、\(\boxed{①}\) ～ \(\boxed{④}\) を流れる電流の値を答えなさい。
- （４）答えと解説
- （４）①：\(\dfrac{1}{2}\) ②：1 ③：\(\dfrac{1}{3}\) ④：1
※乾電池を並列につないだ場合、全体の電圧および回路を流れる電流は１個のときと変わりません。乾電池を流れる電流は乾電池の個数に反比例します。
問２
図のように、乾電池１個に豆電球を３個つなぎました。
（１）A～Cの豆電球の明るさの関係を、等号（＝）、不等号（<, >）を使って表しなさい。
（２）Cの豆電球をソケットからはずしました。A、Bの豆電球はどのようになりますか。
- 答えと解説
- （１）A > B = C
※豆電球の明るさは流れる電流の値に比例します
豆電球Aの電気抵抗の大きさを１とすると、豆電球BとCは並列につながれているので、電気抵抗の大きさは\(\dfrac{1}{2}\)となります。よって、全体の電気抵抗の大きさは\(\dfrac{3}{2}\)となります。回路を流れる電流は抵抗の逆数になるので、乾電池からは\(\dfrac{2}{3}\)の電流が流れます。Aを流れる電流は\(\dfrac{2}{3}\)、BとCを流れる電流はそれぞれ\(\dfrac{1}{3}\)となります。したがって明るさの関係はA > B = Cとなります。
（２）Aは前より暗くなり、Bは前より明るくなり、AとBの明るさは等しくなります。
もし、Aの豆電球をソケットからはずした場合は、BとCはどちらも消えます。
問３
図のように、乾電池と豆電球をいろいろとつなぎました。
（１）①～⑭の中で、最も明るくつく豆電球はどれですか。
（２）A～Fの中で、乾電池１個から出される電流が最も小さいものはどれですか。
- 答えと解説
- （１）⑦
※最も豆電球が明るい ⇒ 豆電球を流れる電流の値が最も大きい
（２）A
＜回路を流れる電流を求める＞
※オームの法則：電流の大きさは、電圧を電気抵抗で割ることで求めることができます
・豆電球が直列つなぎ ⇒ 回路全体の電気抵抗を求め、回路全体を流れる電流の値を求めます。直列回路では流れる電流の値は一定です。
・豆電球が並列つなぎ ⇒ 並列回路を流れる電流の値をそれぞれ求めます。回路全体（直列部分）を流れる電流は、並列回路を流れる電流の和になります。
青字は電流、赤字は電気抵抗、緑字は電圧を表しています
問４
図のようにスイッチのある回路をつくりました。
（１）豆電球Bだけがつきました。どのスイッチを入れたか答えなさい。
（２）豆電球AとBがつきました。どのスイッチを入れたか答えなさい。
（３）すべての豆電球がつきました。ただし、BとCは、Aより暗くつきました。どのスイッチを入れたか答えなさい。
- 答えと解説
- （１）S1またはS1とS2
※豆電球のある回路と豆電球のない回路が並列につながっている場合、豆電球（抵抗）のある回路には電流は流れません
（２）S2
（３）S2とS3
問５
（１）電流計の使い方についてまとめました。\(\boxed{①}\) ～ \(\boxed{④}\) に当てはまる言葉を答えなさい。
・電流計は測定する回路に \(\boxed{①}\) につなぎます。
・電流計の＋端子には乾電池の \(\boxed{②}\) 極側の導線を、－端子には \(\boxed{③}\) 極側の導線をつなぎます。
・電流の大きさがわからない場合は、電流計の－端子は数値の \(\boxed{④}\) ものからつなぎます。
（２）図のとき、回路に流れる電流の値を単位をつけて答えなさい。
- 答えと解説
- （１）①：直列 ②：＋ ③：－ ④：大きい
（２）250mA
問６
豆電球のつくりについてまとめました。\(\boxed{ }\) に当てはまる言葉を答えなさい。
（１）Aは \(\boxed{①}\) です。\(\boxed{②}\) という金属でできています。電気エネルギーを \(\boxed{③}\) のエネルギーに変えます。
（２）Bは \(\boxed{①}\) です。\(\boxed{②}\) を防ぐため、内部は \(\boxed{③}\) になっているか、燃えない気体が入っています。
（３）Cは \(\boxed{ }\) です。
（４）Dは \(\boxed{①}\) です。電気を \(\boxed{②}\)。
- 答えと解説
- （１）①：フィラメント ②：タングステン ③：光
（２）①：ガラス球 ②：燃焼 ③：真空
（３）口金
（４）①：絶縁体 ②：通しません