電気と磁石プリント
豆電球や電熱線を直列・並列につないだときの電流と明るさの比べ方、電熱線の長さ・太さと発熱の関係がよく出ます。電流計のつなぎ方や、電流の向きを変えたときの針のふれ方も入試の定番です。一問一答23問と、図・グラフの読み取り25問（図6枚）を1ページにまとめた、解答つきのプリントです。
一問一答（23問）
- 直列回路の各部分を流れる電流の大きさはどうなる？
答え
どこでも同じ枝分かれのない直列回路では電流は同じ。 - 磁石のN極とN極を近づけるとどうなる？
答え
しりぞけ合う同じ極どうしは反発し、異なる極どうしは引き合う。 - 同じ長さの電熱線を、太いものに変えると流れる電流はどうなる？
答え
大きくなる太い電熱線は電気が通りやすく、電流は大きくなる。 - 同じ太さの電熱線を2倍の長さにすると、流れる電流はどうなる？
答え
半分になる長さが2倍なら電流は半分。長さと電流は反比例。 - 同じ電熱線に流す電流を大きくすると、発生する熱の量はどうなる？
答え
多くなる電流が大きいほど発熱は多い。 - 手回し発電機のハンドルを速く回すと、つないだ豆電球の明るさはどうなる？
答え
明るくなる速く回すほど大きな電流が流れる。 - 光電池に当てる光を強くすると、流れる電流はどうなる？
答え
大きくなる光が強いほど電流は大きい。光電池は光を電気に変える。 - モーターに流す電流の向きを逆にすると、回り方はどうなる？
答え
逆向きに回る電流の向きが変わると回転の向きも変わる。 - 電流を流したコイルのそばに置いた方位磁針の向きは、主に何で決まる？
答え
電流の向き電流の向きを逆にすると、電磁石のN極とS極も入れかわる。 - 同じ豆電球2個を直列につなぐと、1個だけのときと比べて明るさはどうなる？
答え
暗くなる直列では流れる電流が小さくなるので暗い。 - 同じ乾電池2個を並列につないで豆電球を光らせると、乾電池1個のときと比べて明るさはどうなる？
答え
ほぼ同じ並列つなぎは明るさは1個と同じで、長持ちする。直列つなぎは明るくなる。 - 同じ乾電池2個を、＋極どうしが向き合うように直列につないで豆電球につなぐと、豆電球はどうなる？
答え
光らない向きが逆の電池は電流を流そうとするはたらきを打ち消し合うので、電流が流れない。 - 検流計の針が、さっきとは反対向きにふれた。回路で何が変わった？
答え
電流の向き乾電池の向きを逆にすると電流の向きが逆になり、針も反対にふれる。ふれの大きさは電流の大きさ。 - コイルに棒磁石のN極を近づけると、つないだ検流計の針が右にふれた。N極をコイルから遠ざけると、針はどうなる？
答え
左にふれる磁石を動かすとコイルに電流が流れる（電磁誘導）。近づけるときと遠ざけるときでは電流の向きが逆。極を逆にしても逆になる。磁石を止めると電流は流れない。 - コイルにLEDをつなぎ、磁石のN極を近づけるとLEDが光った。同じN極をコイルから遠ざけると、LEDはどうなる？
答え
光らない遠ざけると、近づけたときと逆向きの電流が流れる。LEDは決まった向きの電流でしか光らないので、光らない。LEDを逆向きにもう1個つなげば、そちらが光る。 - 同じ豆電球Ａ・Ｂを直列につないで光らせた。Ｂの両はしを導線でつなぐと、ＡとＢはどうなる？
答え
Ａは明るくなり、Ｂは消える電流は豆電球を通らずに、通りやすい導線のほうを流れる（ショート）。Ｂには電流が流れず消え、回路は豆電球Ａだけになるので、Ａは1個のときと同じ明るさになり、前より明るくなる。 - 電磁石をより強くするには、乾電池のつなぎ方をどうすればよい？
答え
直列につなぐ数を増やす直列につなぐ電池を増やすとコイルに流れる電流が大きくなり、電磁石は強くなる。並列つなぎでは電流は電池1個のときとほぼ同じ。コイルの巻き数を増やしても強くなる。 - 同じ乾電池2個を並列につないで豆電球をつけると、1個のときとくらべて何が変わる？
答え
豆電球が長い時間光り続ける並列つなぎの明るさは1個のときとほぼ同じだが、電池が長もちする。直列つなぎは明るいが、電池が早くへる。 - 同じ電熱線に、同じ乾電池を直列に1個、2個、3個とつないでいく。流れる電流の大きさはどうなる？
答え
電池の数に比例して大きくなる直列にした電池の数が2倍、3倍になると、電流もほぼ2倍、3倍になる。並列にした場合は1個のときとほぼ同じ。 - 1円玉（アルミニウム）と10円玉（おもに銅）に磁石を近づけると、どうなる？
答え
どちらもつかない金属でも、磁石につくのは鉄などの一部だけ。電気はどちらもよく通す。 - 同じ電池につないで、同じ量の水をあたためる。水の温度がいちばん上がるのはどの電熱線？
答え
太くて短い電熱線電熱線は太いほど・短いほど電流が流れやすく、発熱が大きい。2本を直列にすると電流が小さくなり発熱も小さい。 - 電流計は、電流をはかりたい部分に対してどのようにつなぐ？
答え
直列につなぐ電流計を並列につないだり、乾電池に直接つないだりすると、大きな電流が流れてこわれることがある。 - 電流計の＋端子には、どの導線をつなぐ？
答え
乾電池の＋極側からきた導線電流は乾電池の＋極から出て－極にもどる。電流計にも＋端子から入るようにつなぐ。
図・グラフの読み取り（25問・図6枚）
図やグラフを見て答える問題です。同じ図を使う問いは、図の下にまとめてあります。計算のしかたは答えの下に書いてあります。
図1 電熱線で水をあたためた時間と温度（グラフ）
- 電熱線Ｂを使って、水100gを20℃から60℃にするには何分かかる？選択肢：10分・30分・20分・15分
答え
20分Ｂは2分で4℃、つまり1分で2℃上がる。40℃上げるので40÷2＝20分。 - 電熱線Ａで水100gを5分間あたためると、水の温度は何℃上がる？選択肢：40℃・20℃・10℃・4℃
答え
20℃Ａは5分で20℃から40℃になる。上がった温度は40－20＝20℃（40℃は温度そのもの）。 - 電熱線Ａで5分あたためたのと同じだけ水の温度を上げるには、電熱線Ｂでは何分かかる？選択肢：5分・2.5分・20分・10分
答え
10分Ａは5分で20℃上がる（20℃→40℃）。Ｂが40℃になるのは10分のとき。だから10分。 - グラフは水100g。電熱線Ａで水を200gにかえて10分あたためると、水の温度は何℃上がる？選択肢：40℃・80℃・10℃・20℃
答え
20℃Ａは水100gを10分で40℃上げる（20℃→60℃）。水が2倍の200gなら、上がる温度は半分で40÷2＝20℃。
図2 豆電球のつなぎ方と電流（グラフ）
- 並列に2個つないだとき、豆電球1個に流れる電流は、1個だけのときと比べてどうなっている？選択肢：半分・4倍・2倍・同じ
答え
同じ並列は200mAで1個のときと同じ。直列2個は100mAで半分になる。 - 直列に2個つないだとき、豆電球1個に流れる電流は、1個だけのときと比べてどうなっている？選択肢：同じ・2倍・半分・4倍
答え
半分1個だけは200mA、直列2個は100mA。100÷200で半分。だから直列の豆電球は暗くなる。 - 豆電球を並列に2個つないだとき、電池から流れ出る電流は何mA？（グラフは豆電球1個あたり）選択肢：400mA・200mA・100mA・300mA
答え
400mA並列では豆電球1個に200mAずつ流れる。電池からはその合計の200＋200＝400mAが流れ出る。 - 豆電球を直列に2個つないだとき、電池から流れ出る電流は何mA？（グラフは豆電球1個あたり）選択肢：100mA・200mA・50mA・400mA
答え
100mA直列では電流の通り道が1本なので、どこでも同じ100mA。2個分を足して200mAにしない。 - 電池から流れ出る電流は、豆電球を並列に2個つないだとき、直列に2個のときの何倍？選択肢：2倍・同じ・4倍・半分
答え
4倍電池から出る電流は、並列2個で200＋200＝400mA、直列2個で100mA。400÷100＝4倍。
図3 豆電球のつなぎ方と明るさ（回路の図）
- 図のア〜エの回路で、豆電球1個がいちばん明るく光るのはどれ？選択肢：イ・エ・ア・ウ
答え
エ電池2個を直列にしたエは、豆電球に流れる電流がアの2倍で最も明るい。並列のウはアと同じ、直列2個のイは暗い。エ＞ア＝ウ＞イ。 - 図で、アの豆電球と同じ明るさで光る豆電球があるのは、イ〜エのどの回路？選択肢：ウ・イ・どれもない・エ
答え
ウ並列のウは、豆電球1個ずつに電池1個分のはたらきがかかるので、アと同じ明るさ。直列のイは暗く、電池2個直列のエは明るい。 - アの豆電球に流れる電流を1とすると、イの豆電球1個に流れる電流はいくつ？選択肢：2・1・0.5・0.25
答え
0.5豆電球を直列に2個つなぐと電流が流れにくくなり、アの半分になる。1÷2＝0.5。イの2個にはどちらも同じ0.5が流れる。 - ウの回路で電池から流れ出る電流は、アの回路で電池から流れ出る電流の何倍？選択肢：2分の1・同じ・2倍・4倍
答え
2倍ウの豆電球には1個ずつアと同じ電流1が流れる。電池からはその合計が流れ出るので、1＋1＝2。アの2倍。 - ア〜エで、電池がいちばん長持ちするのはどれ？（電池1個から流れ出る電流が小さいほど長持ちする）選択肢：ウ・ア・エ・イ
答え
イ電池1個から流れ出る電流は、ア1・イ0.5・ウ2・エ2。いちばん小さいイが長持ち（アの2倍もつ）。ウとエはアの半分でなくなる。
図4 図・グラフ
- 図のアの豆電球Ｐ・Ｑは並列つなぎ。アと同じつなぎ方になっている回路は、イ〜エのどれ？選択肢：イ・エ・どれもちがう・ウ
答え
ウ導線でつながった点は1つにまとめて考える。ウはＰ・Ｑ・電池がどれも上の導線と下の導線の間にあるので、Ｐ・Ｑは並列。イとエは電流の通り道が1本の輪なので直列。 - 図のイの豆電球ＰとＱは、どのようにつながっている？選択肢：並列つなぎ・直列つなぎ・Ｐだけが電池とつながっている・Ｑだけが電池とつながっている
答え
直列つなぎイは、電池→Ｐ→上の導線→Ｑ→電池と、電流の通り道が枝分かれせず1本の輪になっているので直列つなぎ。左右に分かれて見えても、道すじで考える。 - 図のウで、豆電球Ｐをソケットから外した。Ｑはどうなる？選択肢：消える・明るくなる・暗くなる・光ったまま
答え
光ったままウはＰとＱが並列なので、Ｐを外してもＱと電池の輪は切れず、Ｑは同じ明るさで光り続ける。直列（イ・エ）なら、1個外すともう1個も消える。
図5 図・グラフ
- 図の豆電球Ａ〜Ｃのうち、いちばん明るく光るのはどれ？選択肢：Ｂ・Ｃ・3つとも同じ・Ａ
答え
ＡＡを流れた電流が、Ｂ・Ｃの並列の部分で2つに分かれる。Ａの電流はＢやＣの2倍なので、Ａがいちばん明るい（ＢとＣは同じ明るさ）。 - 図で、豆電球Ｂに流れる電流は、豆電球Ａに流れる電流の何倍？選択肢：1倍・0.5倍・2倍・3倍
答え
0.5倍Ａを通った電流が、ＢとＣに同じだけ分かれる。だからＢの電流はＡの半分（0.5倍）。 - 図の豆電球Ｂをソケットから外すと、Ａの明るさはどうなる？選択肢：明るくなる・変わらない・消える・暗くなる
答え
暗くなるＢを外すと、ＡとＣの2個の直列になる。電池1個に豆電球1個のときの電流を1とすると、Ａの電流は外す前が3分の2、外したあとは2分の1になるので暗くなる。 - 図の豆電球ＡとＤの明るさをくらべると、どうなる？選択肢：Ａの方が明るい・Ｄの方が明るい・同じ明るさ・Ａは光らない
答え
Ｄの方が明るいＤは電池1個に豆電球1個だけ。Ａには、Ｂ・Ｃの並列部分（豆電球1個の半分の流れにくさ）も直列につながっているので、電流がＤの3分の2になり暗い。
図6 図・グラフ
- 図のコイルに電流を流した。コイルの左はしは何極になる？選択肢：N極・N極とS極が交互になる・極はできない・S極
答え
S極右手の4本の指を手前の導線の電流の向き（下向き）に合わせてコイルをにぎると、親指は右を向く。親指の向き（右はし）がN極なので、左はしはS極。右はしの側から見ると、電流は反時計回りに流れている。 - 図の方位磁針ア（コイルの右はしの外）のN極は、どの向きを指す？選択肢：左向き・上向き・右向き・下向き
答え
右向きコイルの右はしはN極。N極から外へ向かって磁力がはたらくので、右はしの外の方位磁針のN極は右（コイルから遠ざかる向き）を指す。 - 図の方位磁針イ（コイルの真上）のN極は、どの向きを指す？選択肢：右向き・上向き・左向き・下向き
答え
左向きコイルの外では、磁力の向きはN極（右はし）からS極（左はし）へ回りこむ。コイルの真上では、右から左へ向かう左向きになる。 - 図の電池の向きを逆にしてつなぐと、コイルの右はしは何極になる？選択肢：N極・極はできない・S極・N極とS極が交互になる
答え
S極電流の向きが逆になると、電磁石の極も入れかわる。もとは右はしがN極なので、逆にするとS極になる。
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