５．電流とその利用 ・・・・・・P2 見本 ⑤ 電流とその 利用 ◆◇◆ ポ イ ント演 習１ ◆◇◆ ●ポイント35● 「実戦DO! 」 P28【電 流回路】～【電圧】 電気回路について，次の問いに答えなさい。 (1) 図１は，電流計の目盛りを示したものである。次の①～③の－端 図１ 子を使ったときに針が図のように振れ たとする と，それぞれの電流 の値はいくらになりますか。 ① 5A ( ③ 50mA ② 500mA ) ( ( ) ) 見本 (2) 図２は，電圧計の目盛りを示したものである。次の①～③の－端 図２ 子を使ったときに針が図のように振れ たとする と，それぞれの電圧 の値はいくらになりますか。 ① 3V ( ③ 300V ② 15V ) ( ( ) ) (3) 図３の回路で，ア，イはそれぞれ，電流計，電圧計のどちらです か。また，それぞれの計器の＋端子を，a ～ d から選び，記号で答 えなさい。 図３ c イ a ア (計器 ＋端子 ) ア イ (計器 ＋端子 ) b 1 次の図の回路図として正しいものをそれぞれ後のア～エから選び，記号で答えなさい。 (1) (2) ＋極 ＋極 ( －極 ア ) －極 イ ウ -2 - ( エ ) d 2 次の図は，電流計の目盛りを示したものである。それぞれの指示にしたがって，電流の値を答え なさい。 (1) (2) 5Aの端子を使用 ( (3) 500mAの端子を使用 ) ( 50mAの端子を使用 ) ( ) 3 次の図は，電圧計の目盛りを示したものである。それぞれの指示にしたがって，電圧の値を答え なさい。 (1) (2) (3) 見本 3Vの端子を使用 ( 15Vの端子を使用 ) ( 300Vの端子を使用 ) ( ) 4 次の図のア ，イはそれぞれ，電流計，電圧計のどちらですか。また，それぞれの計器の＋端子を， a ～d から選び，記号で答えなさい。 (1) a ア (計器 ア (＋端子 b ) ) イ (計器 c イ d (2) a ア b ) (＋端子 ) (3) c ア (計器 イ (＋端子 d ) ) イ (計器 ) (＋端子 ) (4) a ア c イ d b c イ d a ア b ア (計器 ＋端子 イ (計器 ＋端子 ) ) -3 - ア (計器 ＋端子 イ (計器 ＋端子 ) ) ●ポイント36● 次の図の (1) 「実 戦DO! 」 にあてはまる数字を答えなさい。 4.0Ω (2) 10Ω (3) 2.0A (1) Ω A ( V 1 次の図の P29【抵 抗】～ 【オームの法則】 ) 2.0A ( 40V ) 16V ( ) にあてはまる数字を答えなさい。 2.0Ω (2) 6.0Ω (3) 2.4Ω 見本 1.2A V (4) 0.8A ( ) 12Ω V (5) ( (7) ( ) 60V (8) (6) ( (10 ) ) 12V (1 1) 20V (9) 48V ) 24V (1 2) ( -4 - ) Ω ( ) Ω 80mA ) ( 0.8A Ω 1.2A ( ) ( ) 80Ω mA Ω 6V ( A 150Ω mA ( V A 20Ω 16V ) 15Ω 400mA V 500mA 240mA ) 6V ( ) ●ポイント37● 「実戦DO !」 P29【直列回路の 電流・電圧・抵抗】 右の回路について，次の問いに答えなさい。 4Ω (1) 回路全体の抵抗は何Ωですか。 ( ) (2) 電流計は何Aを示しますか。 ( ) (3) 4Ωの抵抗にかかる電圧は何Vですか。 ( ) (4) 2Ωの抵抗にかかる電圧は何Vですか。 ( ) 2Ω 18V 1 右の回路について，次の問いに答えなさい。 2Ω (1) 回路全体の抵抗は何Ωですか。 ( ) (2) 電流計は何Aを示しますか。 ( ) (3) 2Ωの抵抗にかかる電圧は何Vですか。 ( ) (4) 3Ωの抵抗にかかる電圧は何Vですか。 ( ) 3Ω 見本 2 右の回路について，次の問いに答えなさい。 3Ω (1) 電流計は何Aを示しますか。 ( ) (2) 3Ωの抵抗にかかる電圧は何Vですか。 ( ) (3) 5Ωの抵抗にかかる電圧は何Vですか。 ( ) 3 右の回路について，次の問いに答えなさい。 5Ω 32V 12Ω (1) 電流計は何mAを示しますか。 ( ) (2) 12Ωの抵抗にかかる電圧は何Vですか。 ( ) (3) 8Ωの抵抗にかかる電圧は何Vですか。 ( ) 4 右の回路で電流計が2Aを示しているとき，次の問いに答えなさい。 (1) 3Ωの抵抗にかかる電圧は何Vですか。 ( ) (2) 抵抗Rにかかる電圧は何Vですか。 ( ) (3) 抵抗Rは何Ωですか。 ( ) -5 - 20V 8Ω 10V 3Ω R 14V 5 右の回路で電流計が2Aを示しているとき，次の問いに答えなさい。 (1) 5Ωの抵抗にかかる電圧は何Vですか。 ( ) (2) 抵抗Rにかかる電圧は何Vですか。 ( ) (3) 抵抗Rは何Ωですか。 ( ) 6 右の回路で電流計が400mAを示しているとき，次の問いに答えなさ 5Ω R 14V 20Ω R い。 (1) 20Ωの抵抗にかかる電圧は何Vですか。 ( ) (2) 抵抗Rにかかる電圧は何Vですか。 ( ) (3) 抵抗Rは何Ωですか。 ( ) 12V 見本 7 右の回路で電圧計が8Vを示しているとき，次の問いに答えなさい。 (1) 6Ωの抵抗にかかる電圧は何Vですか。 ( ) (2) 電流計は何Aを示しますか。 ( ) (3) 抵抗Rは何Ωですか。 ( ) (4) 回路全体の抵抗は何Ωですか。 ( ) 6Ω R 20V 8 右の回路で電圧計が6Vを示しているとき，次の問いに答えなさい。 (1) 30Ωの抵抗にかかる電圧は何Vですか。 ( ) (2) 電流計は何mAを示しますか。 ( ) (3) 抵抗Rは何Ωですか。 ( ) (4) 回路全体の抵抗は何Ωですか。 ( ) 30Ω R 15V 9 右の回路で電圧計が12Vを示しているとき，次の問いに答えなさい。 (1) 12Ωの抵抗にかかる電圧は何Vですか。 ( ) (2) 電流計は何Aを示しますか。 ( ) (3) 抵抗Rは何Ωですか。 ( ) (4) 回路全体の抵抗は何Ωですか。 ( ) -6 - 12Ω R 36V 10 右の回路で電流計が2A，電圧計が6Vを示しているとき，次の問い に答えなさい。 R1 (1) 抵抗R1 は何Ωですか。 ( ) (2) 抵抗R2 にかかる電圧は何Vですか。 ( ) (3) 抵抗R2 は何Ωですか。 ( ) R2 16V 11 右の回路で電流計が3A，電圧計が6Vを示しているとき，次の問い に答えなさい。 R1 (1) 抵抗R1 は何Ωですか。 ( ) (2) 抵抗R2 にかかる電圧は何Vですか。 ( ) (3) 抵抗R2 は何Ωですか。 ( ) R2 18V 見本 12 右の回路で電流計が80mA，電圧計が4Vを示しているとき，次の問 いに答えなさい。 R1 (1) 抵抗R1 は何Ωですか。 ( ) (2) 抵抗R2 にかかる電圧は何Vですか。 ( ) (3) 抵抗R2 は何Ωですか。 ( ) R2 12V 13 右の回路で電圧計が90Vを示しているとき，次の問いに答えなさい。 (1) 電流計は何Aを示しますか。 ( ) (2) 20Ωの抵抗にかかる電圧は何Vですか。 ( ) (3) 電源の電圧は何Vですか。 ( ) 20Ω 30Ω 12Ω 18Ω 14 右の回路で電圧計が4.5Vを示しているとき，次の問いに答えなさい。 (1) 回路全体の抵抗は何Ωですか。 ( ) (2) 電流計は何mAを示しますか。 ( ) (3) 12Ωの抵抗にかかる電圧は何Vですか。 ( ) (4) 電源の電圧は何Vですか。 ( ) -7 - ●ポイント38● 「実戦DO !」 P30【並列回路の 電流・電圧・抵抗】 右の回路について，次の問いに答えなさい。 3Ω (1) 3Ωの抵抗にかかる電圧は何Vですか。 ( ) (2) 3Ωの抵抗を流れる電流は何Aですか。 ( ) (3) 6Ωの抵抗を流れる電流は何Aですか。 ( ) (4) 電流計は何Aを示しますか。 ( ) (5) 回路全体の抵抗は何Ωですか。 ( ) 6Ω 6V 1 右の回路について，次の問いに答えなさい。 2Ω (1) 2Ωの抵抗にかかる電圧は何Vですか。 ( ) (2) 2Ωの抵抗を流れる電流は何Aですか。 ( ) (3) 3Ωの抵抗を流れる電流は何Aですか。 ( ) (4) 電流計は何Aを示しますか。 ( ) (5) 回路全体の抵抗は何Ωですか。 ( ) 見本 2 右の回路について，次の問いに答えなさい。 12V 6Ω (1) 6Ωの抵抗にかかる電圧は何Vですか。 ( ) (2) 6Ωの抵抗を流れる電流は何Aですか。 ( ) (3) 2Ωの抵抗を流れる電流は何Aですか。 ( ) (4) 電流計は何Aを示しますか。 ( ) (5) 回路全体の抵抗は何Ωですか。 ( ) 3 右の回路について，次の問いに答えなさい。 2Ω 3V 40Ω (1) 40Ωの抵抗にかかる電圧は何Vですか。 ( ) (2) 40Ωの抵抗を流れる電流は何mAですか。 ( ) (3) 60Ωの抵抗を流れる電流は何mAですか。 ( ) (4) 電流計は何Aを示しますか。 ( ) (5) 回路全体の抵抗は何Ωですか。 ( ) -8 - 3Ω 60Ω 18V 4 右の回路で電流計が2Aを示しているとき，次の問いに答えなさい。 6Ω (1) 6Ωの抵抗を流れる電流は何Aですか。 ( ) (2) 抵抗Rを流れる電流は何Aですか。 ( ) (3) 抵抗Rは何Ωですか。 ( ) (4) 回路全体の抵抗は何Ωですか。 ( ) R 6V 5 右の回路で電流計が5Aを示しているとき，次の問いに答えなさい。 30Ω (1) 30Ωの抵抗を流れる電流は何Aですか。 ( ) (2) 抵抗Rを流れる電流は何Aですか。 ( ) (3) 抵抗Rは何Ωですか。 ( ) R 見本 (4) 回路全体の抵抗は何Ωですか。 ( ) 60V 6 右の回路で電流計が250mAを示しているとき，次の問いに答えなさい。 80Ω (1) 80Ωの抵抗を流れる電流は何mAですか。 ( ) (2) 抵抗Rを流れる電流は何mAですか。 ( ) (3) 抵抗Rは何Ωですか。 ( ) (4) 回路全体の抵抗は何Ωですか。 ( ) R 4V 7 右の回路で電流計アが1.5Aを示しているとき，次の問いに答えなさい。 2Ω (1) 電源の電圧は何Vですか。 ( ) (2) 電流計イは何Aを示しますか。 ( ) (3) 回路全体の抵抗は何Ωですか。 ( ) 3Ω イ 8 右の回路で電流計アが500mAを示しているとき，次の問いに答えなさい。 80Ω (1) 電源の電圧は何Vですか。 ( ) (2) 電流計イは何Aを示しますか。 ( ) (3) 回路全体の抵抗は何Ωですか。 ( ) -9 - ア 20Ω イ ア 9 右の回路で電流計ア が400mAを示しているとき，次の問いに答えなさい。 (1) 電源の電圧は何Vですか。 ( ) (2) 電流計イは何Aを示しますか。 ( ) (3) 回路全体の抵抗は何Ωですか。 ( ) 30Ω ア 20Ω イ 10 右の回路で電流計アが1.5A，電流計ウが4.5Aを示しているとき，次の問い R1 ア に答えなさい。 (1) 電流計イは何Aを示しますか。 ( ) (2) 抵抗R1 は何Ωですか。 ( ) (3) 抵抗R2 は何Ωですか。 ( ) R2 イ ウ 45V 見本 11 右の回路で電流計アが1A，電流計ウが2.5Aを示しているとき，次の問いに R1 ア 答えなさい。 (1) 電流計イは何Aを示しますか。 ( ) (2) 抵抗R1 は何Ωですか。 ( ) (3) 抵抗R2 は何Ωですか。 ( ) R2 イ ウ 3.6V 12 右の回路で電流計ア が2A，電流計ウが3Aを示しているとき，次の問いに答 R ア えなさい。 (1) 電流計イは何Aを示しますか。 ( ) (2) 電源の電圧は何Vですか。 ( ) (3) 抵抗Rは何Ωですか。 ( ) 6Ω イ ウ 13 右の回路で電流計アが400mA，電流計ウが1Aを示しているとき，次の問い R ア に答えなさい。 (1) 電流計イは何Aを示しますか。 ( ) (2) 電源の電圧は何Vですか。 ( ) (3) 抵抗Rは何Ωですか。 ( ) - 10 - 20Ω イ ウ ●ポイント39● 「実戦DO ! 」 P30【電力・熱量】 次の問いに答えなさい。 (1) 電球に4Vの電圧を加えると1Aの電流が流れた。このとき，電球で消費する電力は何Wですか。 ( (2) 図１の電球A，Bを100Vのコンセントにつないだ。 ) 図１ ( ) ① どちらの電球が明るくつくか。記号で答えなさい。 ② 電球Aに流れる電流は何Aですか。 ( ) ③ 電球Bを5分間使用したときの電力量は何J ですか。 ( ) (3) 図２のような装置で，2.5Ωの電熱線Cに2.0Vの電圧を加えたところ， A B 100V -40W 100V -60W 図２ 水温は10分間で2.3℃上昇した。 かきま ぜ棒 見本 ① 電熱線Cが消費する電力は何Wですか。 ( ) ② 電熱線Cが10分間に発生する熱量は何 J ですか。 ( ) ③ 電熱線Cを，抵抗が2.5Ωよりも大きい電熱線Dにかえて，同じ 方 温度 計 電源 へ 水 電 熱線C 法で実験を行った。このとき，電熱線Dを流れる電流の大きさは，電 ( 熱線Cのときと比べてどうなるか。次のア～ウから選び，記号で答えなさい。 ア．大きくなる。 ④ イ．小さくなる。 ) ウ．変わらない。 ③のとき，10分間に上昇する水温は何℃か。次のア～ウから選び，記号で答えなさい。 ア．2.3℃よりも大きい。 イ．2.3℃よりも小さい。 ( ウ．2.3℃ ) 1 次の問いに答えなさい。 (1) 電熱線に10Vの電圧を加え ると200mAの電流が流れた。このとき，電熱線で消費する電力は何W ですか。 (2) 抵抗が3Ωの電球に6Vの電圧を加えたとき ，電球で消費する電力は何Wですか。 ( ) ( ) (3) 「100V-1000W」のドライヤーを100Vのコンセントにつないで使用した。 ① このとき，ドライヤーには何Aの電流が流れますか。 ( ) ② このドライヤーの抵抗は何Ωですか。 ( ) ② このドライヤーを5分間使用したときの電力量は何J ですか。 ( ) - 11 - 100V -1000W 2 「100V-1000W」のオーブントースターと，「100V-900W」の電気ポ オーブン ト ースター 電気ポット 100V-1000W 100V -900W ットとを，100Vのコンセントにつないだ。これについて，次の問いに 答えなさい。 (1) オーブントースタ ーと電気ポットを同時に使用すると，消費する 電力は合計何Wになりますか。 ( ) (2) 電気ポットを10分間使用したときの電力量は何 J ですか。 ( ) 3 右図のような「100V-80W」の電球について，次の問いに答えなさい。 (1) この電球を100Vの電源につないだとき，電球に流れる電流は何Aですか。 (2) この電球の抵抗の大きさは何Ωですか。 ( ) ( ) 100V -80W 見本 ( (3) この電球を50Vの電源につないだとき，消費する電力は何Wになりますか。 4 右図のような装置で，3.0Ωの電熱線Aに6.0Vの電圧を加え，5 電 源装 置 スイッチ 分間の水の上昇温度を調べた。同様の実験を，電熱線Bでも行っ た。表は，そのときの結果をまとめたものである。これについて， ( (1) 電熱線Aが消費した電力は何Wですか。 ) (2) 電熱線Aから5分間に発生する熱量は何 Jですか。 か きまぜ 棒 次の問いに答えなさい。 電 圧計 温度 計 水 ( ) 電熱 線A 電流 計 (3) 次の文は，実験の結果からわかる ことを述べたものである 。 ｛ ｝から正しいものを選び，それぞれ記号で答えなさい。 ① ( ) ② ( ) ③ ( ) ④ ( ) 電熱線 A B 水 の 上 昇 温 度 （℃） 4.0 6.0 表より，電熱線Bの方が，電熱線Aよりも発生する熱量が①｛ア．多い る。これは，電熱線Bの方が，電熱線Aよりも流れる電流が②｛ア．大きい 消費する電力が③｛ア．大きい イ．少ない｝ことがわか イ．小さい｝ために， イ．小さい｝ からである。したがって，電熱線Bの抵抗の大きさ は，3.0Ωよりも④｛ア．大きい イ．小さい｝ と考えられる。 - 12 - ) ◇◆◇ 実 戦演 習１ ◇◆◇ 1 電圧と電流の関係を調べるため に，次のような実験を行った。こ 図１ れについて，あとの問いに答えなさい。 【実験１】 図１のように，抵抗器 a に加わる電圧とそれを流れる電 抵抗 器 a 流をはかる回路をつくった。 【実験２】 電源装置で抵抗器 a に加える電圧を変化させ，そのとき 図２ の電流をはかった。 50mA 500mA 5A 【実験３】 抵抗器a を抵抗器 b に変えて，【実験２】と同様に電流を はかった。 － 端子 ＋ 端子 1 0 2 10 20 3 30 4 40 mA 50 -1 -1 0 0 5 (1) 図２は，電流計の図である 。電流の大きさを予想できないとき ， 最初にどの－端子につなげばよいか。次のア～エ から選び，記号 見本 ( で答え なさい。 ア．5Aの端子 イ．500mAの端子 ウ．50mAの端子 エ．どの端子でもよい ) 図３ 300 めたものである。 ① ， ② に a ，b のいずれかを，それぞれ 答えなさい。 ① ( ) ② ( ) 電流 (2) 次の文は，実験の結果をグラフに表した図３からわかることをまと 抵抗 器a 200 (mA ) 100 抵 抗器b 抵抗器 a と b に同じ電流を流すためには，抵抗器 ① の 0 0 方が大きい電圧を必要とする。このことから，抵抗が大きいのは， 抵抗器 ② の方であることがわかる。 2 4 電 圧 (V) 図４ (3) 抵抗器 a とb を図４のようにつなぎ，電源の電圧を6Vにした。 ① 回路全体の抵抗の大きさは何Ωですか。 ( ) ② 回路全体を流れる電流は何mAですか。 ( ) 抵 抗器 a 抵抗 器 b 図５ (4) 抵抗器 a と抵抗の大きさがわからない抵抗器c を，図５のようにつ なぎ，電源の電圧を6Vにすると，回路全体を流れた電流は700mA 抵抗 器 a であった。 ① 抵抗器a を流れる電流は何mAですか。 ( ) ② 抵抗器c の抵抗の大きさは何Ωですか。 ( ) - 13 - 抵抗 器 c 6 2 電熱線A，Bを用いて図１ ，図２ の回 図１ 図２ 電源装 置 電源 装置 路をつくり，それぞれの回路に電流を流 電熱 線A して電熱線A，Bに流れる電流の大きさと 消費する電力の違いを調べた。次の文 電熱 線A 電熱 線B 電熱 線B は，図１，図２ のそれぞれの回路の電熱 線A，Bに流れる電流の大きさと消費する電力についてまとめたものである。文中の ① ～ ③ にA，Bのいずれかを，それぞれ答えなさい。ただし，電熱線Bの電気抵抗は，電熱線Aの電気抵抗より 大きいものとする。 ① ( ) ② ( ) ③ ( ) 図１の回路の電熱線A，Bに流れる電流の大きさは同じであるが，図２の回路の電熱線A，Bでは， 流れる電流が大きいのは電熱線 力が大きいのは電熱線 電熱線 ③ ② ① である。また，図１の回路の電熱線A，Bでは，消費する電 であり，図２の回路の電熱線A，Bでは，消費する電力が大きいのは である。 見本 3 図１，図２の回路を用いて，電圧と電 流を調べる実験を行った。これについて， 次の問いに答えなさい。 図１ スイ ッチ 電 源装 置 電流 計 電 熱線 a 電 熱線 b (1) 図１のように，電熱線 a と電気抵抗35 図２ スイッチ 電 流計 電源 装置 電熱線 b P Ωの電熱線 bを用いて回路をつくり，電 熱線 aの電圧と電流を調べたところ，右 電熱線 c 電 圧計 電 圧計 の表の結果が得られた。 ① 電熱線 a の電気抵抗は何Ωですか。 ( ) 電圧 （V） 0 2.0 3.0 4.0 6.0 電流（mA） 0 80 120 160 240 ② 回路の電圧計が7.0Vを示しているとき，電熱線 b の両端に加わる電圧は何Vですか。 ( ) (2) 図２のように，電熱線 b と電熱線 c を用いて回路をつくり，スイッチを入れ たところ，回路の電圧計 は1.4Vを，電流計は120mAを示した。このとき，回路のP点を流れる電流は何mAですか。 ( ) (3) 図１，図２のそれぞれの回路のスイッチを入れ，電流計がいずれも180mAを示すように電源装置 を調整した。このとき ，消費する電力が最も大きい電熱線はどれか。次のア～エから選び，記号で答 ( えなさい。 ア．図１の電熱線 a イ．図１の電熱線b ウ．図２の電熱線 b - 14 - エ．図２の電熱線 c ) 4 回路に流れる電流と加わる電圧の大きさについて調べるために，次の実験を行った。これについ て，あとの問いに答えなさい。 【実験１】 同じ抵抗の大きさの電熱線P，Qと電源装置を用いて，図１のような回路をつくった。 a c間 の電圧が3.0Vになるように電源装置で回路に電圧を加え， a 点，b 点，c 点に流れる電流の 大きさをそれぞれ測定した。 【実験２】 【実験１】と同じ電熱線P，Qと電源装置を用いて，図２のような回路をつくった。 d g 間の電 圧が3.0Vになるように電源装置で回路に電圧を加え， d 点，e 点，f点，g 点に流れる電流の 大きさをそれぞれ測定した。このとき， e点に流れる電流の大きさは0.20Aであった。 【実験３】 同じ抵抗の大きさの電熱線X，Y，Zと電源装置を用いて，図３のような回路をつくった。 h i 間の電圧が4.0Vになるように電源装置で回路に電圧を加え， i 点に流れる電流の大きさを 測定したところ，0.20Aであった。 図１ 図２ 図３ 見本 電 源装 置 電 源装 置 a 電 源装置 c d e b 電 熱線P g h 電 熱線P 電 熱線Q i f j 電 熱線 Y 電熱線 X 電熱 線Q 電熱 線Z (1) 電熱線Pに加わる電圧の大きさは，【実験１】と【実験２】ではどちらの方が大きいか。次のア～ウか ら選び，記号で答えなさい。 ア．【実験１】方が大きい。 イ．【実験２】の方が大きい。 ウ．どちらも同じ ( (2) 【実験２】で，電熱線Pの抵抗の大きさは何Ωですか。 ) (3) 【実験１】，【実験２】で，a ～ g の各点を流れる電流の大きさについて正しく述べている文を，次のア ～エからすべて選び，記号で答えなさい。 ア．b 点を流れる電流は， a 点を流れる電流より大きい。 ( ) ( ) イ．c点を流れる電流は， d 点を流れる電流より大きい。 ウ．g 点を流れる電流は， f 点を流れる電流より大きい。 エ．e点を流れる電流は， a 点を流れる電流より大きい。 (4) 【実験３】で，電熱線Xの抵抗の大きさは何Ωですか。 (5) 【実験３】で，電熱線X，Y，Zが消費する電力の大きさを，それぞれ x，y ，z とすると，その大きさの 関係はどのようになるか。次のア～エから選び，記号で答えなさい。 ア．x ＞y ＞z イ．x ＞y ＝z ウ．x ＜y ＜z - 15 - エ．x ＜y ＝z ( ) 5 図１～４のように，XとYの2種類の抵抗と1.5V 図１ X 図２ X X Y の電池1個を使って回路をつくり，それぞれの電 流計の示す値を調べたところ，小さいものから順 に，100mA，150mA，300mA，450mAであった。こ れについて，次の問いに答えなさい。 図３ (1) 図３の回路の電流計の示す値はどれか。次 のア～エから選び，記号で答えなさい。 ア．100mA イ．150mA ウ．300mA エ．450mA ( X 図４ Y ) X Y ( (2) Yの抵抗の大き さは何Ωですか。 ) (3) 図２と図３の回路に電流を流したとき，消費する電力が最も大きいのはどの抵抗か。次のア～エか 見本 ( ら選び，記号で答え なさい。 ア．図２のXの抵抗 イ．図２のYの抵抗 6 電源装置，電熱線 a ，電熱線 図１ ウ．図３のXの抵抗 電 源装 置 b ，電流計，電圧計，スイッチを用 エ．図３のYの抵抗 図２ スイッチ ) 電源 装置 スイッチ 意し， 図１ ， 図２の回路を つ くっ た。それぞれの回路のスイッチを 入れたところ，電圧計はいずれも 3.0Vを示した。これについて，次 の問いに答えなさい。 電 圧計 電 流計 電熱線a 25Ω 電 熱線b 15Ω (1) 図１の回路の電流計は何mA を示しますか。 ( 電圧 計 電 熱線a 25Ω 電流 計 電熱 線b 15 Ω ) (2) 図２の回路の回路図として最も適切なものを，次のア～エから選び，記号で答え なさい。 ア 電熱線a 電熱線b イ ウ ( ) エ 電熱線a 電熱線a 電熱線b 電熱線b 電熱線a 電熱線b (3) 図２の回路の電流計は何mAを示しますか。 - 16 - ( ) 7 電熱線を用い，次の【実験１】，【実験２】を行った。これについて，あとの問いに答えなさい。 図１ 【実験１】 電熱線 a を用いて図１のように回路をつくり，電 電源 装置 源装置で回路に電圧を加え ，電圧計の目盛りが スイ ッチ 1.0Vのときの電流の強さを測定した。同様に，電圧 計の目盛りが，2.0V， 3.0V，4.0V，5.0Vのときの電 電熱 線 a 流の強さをそれぞれ測定した。 【実験２】 【実験１】で用いた電熱線 a と，別の電熱線 b を 用いて，図２のように回路をつくり，電源装置で回 路に電圧を加え ，電圧計の目盛りが1.0Vのときの 電圧 計 電流の強さを測定した。同様に，電圧計の目盛り が，2.0V，3.0V，4.0V，5.0Vのときの電流の強さを 図２ それぞれ測定した。 電源 装置 電流 計 見本 スイッチ 表は【実験１】，【実験２】の結果をまとめたものである。 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 【実験１】 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 【実験２】 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 電圧（V） 電流（A） 電熱 線 a 電熱 線 b (1) 電流計の500mAの－端子を使って電流の強さを測定し たところ，電流計の針は図３のよ うになった。電流の強さは 何Aですか。 (2) 電熱線 a の抵抗の値は何Ωですか。 ( ) ( ) 電圧 計 電流 計 図３ (3) 図２の ように，電熱線 a と電熱線 b を直列につないだと き，電熱線 a と電熱線 b を流れる電流の強さについて，正し く述べている文はどれか。次のア～ウから選び，記号で答 ( えなさい。 ) 0 0 2 3 10 20 30 4 40 10 じ強さである。 1 イ．電熱線a を流れる電流の方が，電熱線 b を流れる電流 5＋ A m 50 － 1 ア．電熱線 a を流れる電流は，電熱線 b を流れる電流と同 より強い。 ウ．電熱線 b を流れる電流の方が，電熱線a を流れる電流より強い。 (4) 【実験２】で，電圧計の目盛りが5.0Vのとき，電熱線 b で消費される電力は何Wですか。 ( - 17 - ) 8 電熱線に流れる電流と加わる電圧を調べる実験をした。これについて，あと問いに答えなさい。 図１ 電 源装 置 【実験１】 図１のような装置を用いて，直列につな スイッチ いだ電熱線Pと電熱線Qに流れる電流と加 わる電圧との関係を調べる実験をした。は 端子 a 端子b 電 熱線P 電熱 線Q じめに，電圧計の＋端子につながっている 導線Lを端子a に接続し，スイッチを入れて 電流計と電圧計の示す値を調べた。次に， 電流 計 導線L 導線Lを端子b に接続し，スイッチを入れて 電流計と電圧計の示す値を調べた。表は， 電 圧計 これらの結果をまとめたものである。 0.10 0.20 0.30 0.40 端子a 1.0 2.0 3.0 4.0 端子 b 1.5 3.0 4.5 6.0 電流（A） 図２ 電 源装 置 スイッチⅠ 見本 電圧（V） 【実験２】 【実験１】と同じ電熱線Pと電熱線Qを用 いた図２のような装置で，電流計と電圧計 電圧 計 の示す値を調べた。 (1) 【実験２】で，スイッチⅡは入れずに，スイッチⅠの 電流 計 スイッチⅡ 電熱 線P みを入れたとき，電圧計は1.5Vを示していた。このと きの電流計は何Aを示していますか。 ( ) 電熱 線Q (2) 次の文は，【実験２】において，電熱線Pと電熱線Qを並列につないだときの抵抗について述べたも のである。｛ ｝の中からそれぞれ適当なものを選び，記号で答えなさい。 ① ( ) ② ( ) スイッチⅠのみを入れた状態から，スイッチⅡも入れると，電圧計の示す値は変わらないが，電 流計の示す値は①｛ア．大きく イ．小さく｝なる。よって，電熱線Pと電熱線Qを並列につない だときの全体の抵抗の値は，電熱線Pの抵抗の値より②｛ア．大きく イ．小さく｝なる。 (3) 【実験２】で，スイッチⅠとスイッチⅡを両方入れた状態から，電熱線P，Qに加わる電圧を変化させ たとき，電流計は0.60Aを示した。このときの電圧計は何Vを示していますか。 ( ) (4) 図１と図２の装置で，すべてのスイッチを入れた状態で，電流計の示す値が等しくなるようにしたと き，図１の電熱線Qが消費する電力は，図２の電熱線Qが消費する電力と比べてどうか。次のア～ウ ( から選び，記号で答えなさい。 ア．大きい。 イ．小さい。 ウ．変わらない。 - 18 - ) 9 右の表は，家庭で使う電気器具を100Vの電圧で使用したとき 電気器具 消費電力（W） の消費電力をまとめたものである。こ れについて，次の問いに答え アイロン 900 なさい。ただし，家庭の電気配線はすべての電気器具に同じ電圧 炊飯器 350 が加わるようになっており，電源の電圧は100Vとする。 テレビ 100 (1) 図の延長コードは，15Aまで電流を流すことができ る。このコー 掃除機 400 電気ポット 600 ドに表の電気器具を接続して同時に使用するとき，延長コードに 流れる電流が15Aを越えずに使用できる組み合わせとして適当なものを，次 ( のア～オからすべて選び，記号で答えなさい。 ) ア．アイロンと掃除機と電気ポット イ．アイロンとテレビと掃除機 ウ．炊飯器と掃除機と電気ポット エ．アイロンと炊飯器と掃除機 オ．アイロンとテレビと電気ポット (2) 次の文の｛ ｝の中から適当なものを選び，記号で答えなさい。 ( ) 見本 家庭では，電気器具はすべて｛ア．直列 イ．並列｝につながるように配線されている。このた め，延長コードなどを使って1つのコンセントにたくさんの電気器具をつないで使うと，コンセントに 電流がたくさん流れ，場合によっては発火することがある。 10 電熱線の発熱について調べるために， 図１ 抵抗が4Ωの電熱線を1本ま たは2本用い て図１ ～図３のような回路をつくり，実験を 図２ 電源 装置 電 源装置 スイ ッチ 温度 計 スイ ッチ 温度 計 行った。いずれの実験でも， 室温と同じ 温 電圧 計 電 圧計 度の同量の水を発泡ポリスチレンのカップ に入れ，カップ内の水をゆっく りかき混ぜな 水 がら，電圧計が6Vを示すように電熱線に電 水 電流 計 電熱 線 圧を加えて10分間電流を流し，水の上昇温 度を調べた。こ れについて，次の問いに答えなさい。ただし，電熱線の 電流 計 電 熱線 図３ 電 源装置 抵抗は温度によって変化しないものとし，電熱線から発生した熱はすべ て水の温度上昇に使われたものとする。 (1) 図１において，10分間電流を流したとき，電熱線から発生した熱量 ( は何J ですか。 スイッチ 温度 計 電 圧計 ) (2) 図１～図３において，それぞれ10分間電流を流したとき ，水の上昇 水 温度が大きいものから順に並べ，次のア～ウの記号で答えなさい。 ア．図１ イ．図２ ウ．図３ ( - 19 - → → ) 電流 計 電 熱線 11 7V－14Wの電熱線 a ，7V－21Wの電 図１ 電源 装置 図２ 電 源装 置 熱線b を図１，図２のようにつなぎ，同量の 水が入った，熱を伝えにくい容器にそれぞ 温 度計 温度 計 れ入れた。5分間7Vの電圧を加えて発熱 させ，水温を調べた。これについて，次の ガラス棒 ガラス棒 電 熱線 b 電熱 線 b 電熱 線 a 電 熱線 a 問いに答えなさい。 (1) 図１と図２ では，どちらの水温が高く なったか。次のア～ウから選び，記号で 答えなさい。 ( ) ア．図１の方が高くなった。 イ．図２の方が高くなった。 ウ．どちらも同じになった。 (2) 次の文は，電気機器の消費電力およ び電気抵抗についてまとめたものである 。｛ 当なものを選び，それぞれ記号で答えなさい。 ① ｝の中から適 ( ) ② ( 見本 ) 消費電力が大きいほど，電気機器が光や熱などを出す能力は①｛ア．大きい イ．小さい｝。 また，同じ電圧で使用する電気機器を比べると，消費電力が大きいものの方が，電気抵抗は② ｛ア．大きい イ．小さい｝。 12 抵抗の大きさが1Ωの電熱線および4Ωの電熱線を使って，図１，図２のような回路をつくった。発泡 ポリスチレンのカップA～Dには，同じ温度で同じ質量の水が入っている。それぞれの回路全体に2.0V の電圧を同じ時間加えて，カップ内の水をかき混ぜてから水の温度を調べた。カップA～Dを水の温度 ( が高くなった順に並べ，A～Dの記号で答えなさい。 図１ 電源 装置 スイッチ 図２ 電 圧計 電 源装 置 → → → スイ ッチ 電圧 計 温 度計 カ ップA カップC カップB カップD 発泡 ポリスチレン のカ ップ 1Ω の電熱 線 4 Ωの電 熱線 1Ωの 電熱 線 - 20 - 4Ωの 電熱 線 ) 13 電熱線の発熱量と電熱線の電力表示との関係を調べるために，2つの導線付き電熱線 a ，b を用 いて，次の実験を行った。これについて，あとの問いに答えなさい。ただし，電熱線で発生した熱はす べて水温の上昇に使われるものとする。 電源 装置 【実験１】 発泡ポリスチレンのカップを2つ用意して，それ スイッチ － ＋ ぞれのカップに同量の水を入れた。室温と同じくら いの温度になるまで放置しておき，そのときの水温 温度 計 を調べて記録した。 ガラス棒 【実験２】 6.0Vの電圧を加えたとき9.0Wの電力を消費する 電熱線a （6V－9Wと表示）を用いて，右図のような 電流 計 回路をつくり，6.0Vの電圧を加えて電流を流した。 【実験３】 水をガラス棒でときどきかき混ぜながら，1分ごと 発 泡ポリスチレン のカップ に水温を記録し，5分間測定した。 見本 【実験４】 電熱線 b についても，発泡ポリスチレンのカップ 電熱 線 a 電 圧計 をかえて【実験２】，【実験３】を同様に行った。 【結果】 0 1 2 3 4 5 電熱線a 22.0 22.8 23.7 24.4 25.2 26.0 電熱線b 22.0 24.4 26.8 29.1 31.6 34.0 電流を流した時間（分） 水温（℃） (1) 【実験２】で，電熱線 a に流れた電流の大きさは何Aですか。 ( ) (2) 【実験２】で，電熱線 a が5分間に発生する熱量は何J ですか。 ( ) (3) 【結果】から，電熱線b の表示として最も適当なものを次のア～エから選び，記号で答え なさい。 ア．6V－6W イ．6V－12W ウ．6V－18W 14 図１のように，回路に接続し た抵抗が4Ωの電熱 ( エ．6V－27W 図１ ) 図２ 線Aを水の中に入れ，電流を流したところ，10分後の 温度 計 水の上昇温度は12℃であった。次に，図２のように電 熱線Aと抵抗が2Ωの電熱線Bを直列に接続して，図１ と同様の条件で電流を流した。10分後の水の上昇温 度は何℃になるか。次のア～エから選び，記号で答え なさい。ただし，いずれの実験でも，電圧計が6Vを示 電熱線A 水 電熱線A 電熱線B すように電源装置を調整し，電熱線から発生した熱はすべて水の温度上昇に使われたものとする。 ア．8℃ イ．10℃ ウ．15℃ エ．18℃ - 21 - ( ) ◆◇◆ ポ イ ント 演習 ２ ◆◇◆ ●ポイント40● 「実戦DO ! 」 P31【静電気】 図１のように，2本のストローとティッシュペーパーをこすり合 わせ，それぞれの物体にはたらく力を調べた。これについて， 次の問いに答えなさい。 図１ ス トロー テ ィ ッシ ュ ペーパ ー (1) 図２のように，2本のスト ローを近づけると，虫ピンで自由に 回転できる ようにしてあるストローは，a，b のどちらに動くか。 記号で答えなさい。 ( (2) 図３のように，ストローにティッシュペ 図２ ) 図３ 虫ピン 虫ピ ン ーパーを近づけると，虫ピンで自由に 木片 回転でき るよ うにし てあ るストロ ーは， 木片 ス ト ロー 見本 ス トロー a，b のどちらに動くか。記号で答えな ( さい。 ) a b a テ ィ ッシ ュ ペーパ ー b 1 右図のように，発泡スチロールの球2つを糸でつるし，乾いた綿布で別々にこすり合 わせた。これについて，次の問いに答えなさい。 (1) 2つの発泡スチロールの球はどのようになるか。次のア ～エから選び，記号で答えな ( さい。 ) ア．2つの発泡スチロールの球は同じ種類の電気をもち，しりぞけ合う力がはたらく。 イ．2つの発泡スチロールの球は同じ種類の電気をもち，引き合う力がはたらく。 ウ．2つの発泡スチロールの球は異なる種類の電気をもち，しりぞけ合う力がはたらく。 エ．2つの発泡スチロールの球は異なる種類の電気をもち，引き合う力がはたらく。 (2) (1)で，2つの発泡スチロールの球に生じている電気を何といいますか。 (3) 次の文は(2)の電気が生じるよ うすを示したものである。 完成させなさい。 質は ① ① ③ の電気を受け取った物質は ② の電気を帯びることになる。 - 22 - ) の中に＋か－の記号を入れて文を 2種類の物質をこすり合わせると，一方の物質から他方の物質に のとき， ( ( ) ① の電気を帯び， ② ( ) ③ ( の電気が移動する。こ ① の電気を失った物 ) ●ポイント41● 「実戦DO ! 」 右図の真空放電管（クルックス管）の電極 a と電極d に大きな P31【電子】 電 極b 蛍 光板 電圧を加えると，蛍光板に直進する明るい線（陰極線）が見え 電極a た。その後，電極b を＋極，電極 cを－極として，この両端に電 圧を加えたところ，蛍光板の明るい線が曲がった。次の文は， 蛍光板の明るい線が曲がった理由について述べたものである。 文中の ② ① ， に入る適当な言葉を答えなさい。また， ③ ア に入る組み合わせとして正しいものを ② ＋ 蛍光板の明るい線は，小さな粒子の移動である。この粒子を 線が ② の方に曲がったのは， ① が ③ イ ウ エ 電極b 電極b 電極c 電極 c ③ 右のア～エから選び，記号で答えなさい。 電極d 電 極c － ① ＋ － という。そして，明るい の電気をもっているからである。 見本 ( ① 1 次の文の ① ) の中に「＋」か「－」の記号を入れて文を完成させなさい。 ① の電気をもった非常に小さな粒を電子といい， ② 記号 ( ) ( ② ) ( ) 極に向かって移動する。 2 右図のように，放電管の電極Kと電極Pの間に電圧を加えると， 蛍光板上に明るく光る直線があらわれた。その後，上下の電極Aと 明る く 光る 直 線 A 蛍光板 K 電極Bの間に電圧を加えると，蛍光板上の明るく光る直線が下の方 に曲げられた。このとき，次の文の を入れて文を完成させなさい。 電極Kは， 3 次の文の ① の中に「＋」か「－」の記号 ① ( 極で，電極Aは曲がった方向から ) ② ( ② スリット B ) P 極であることがわかる。 の中に適当な言葉を入れて文を完成させなさい。 乾電池からの電流のように，決まった向きに一定の大きさで流れる電流を ンセントからの電流のように，向きや大きさが規則正しく変わる電流を ① - 23 - ( ② ① という。また，コ という。 ) ② ( ) ●ポイント42● 「実戦DO ! 」 P31【磁界】 右図のように，棒磁石のま わり①～④の位置に方位磁針を置 いたとき，磁針のN極の向きはどうなるか。次のア～エからそれぞ ① ② ④ れ選び，記号で答えなさい。 ① ア ( ) ③ ② イ ( ) ( ③ ウ ) ( ④ ) エ N 1 右図のように，棒磁石のま わり①～⑥の位置に方位磁針を置いたとき，磁針 ② ① のN極の向きはどうなるか。次のア ～クからそれぞれ選び，記号で答えなさい。 見本 ( ① ア ) ( ② ) イ ③ ( ウ ) ④ ( ) エ ⑤ ( ) ⑥ ( ) ③ オ ⑥ N カ キ ク ④ ⑤ 2 次の問いに答えなさい。 (1) 磁力がはたらく空間を何といいますか。 ( ) (2) 磁針のN極が指す向きを何といいますか。 ( ) (3) 磁針のN極が指す向きを連ねてかいた直線や曲線を何といいますか。 ( ) (4) 右図は，棒磁石の近くに方位磁針を置いたときのようすを示したものであ ( る。棒磁石のAの部分は何極ですか。 棒磁石 A ) N極 (5) 棒磁石の上に厚紙を置いて鉄粉をうすくまき，厚紙の端を軽くたたいた。 このときの鉄粉の模様はどうなっているか。次のア ～エから選び，記号で答えなさい。 ア イ 棒 磁石 ウ 紙 - 24 - エ ( ) ●ポイント43● 「実戦DO! 」 P32【直線電流による磁界】 次の問いに答えなさい。 (1) 図１のように，強い電流が流れている導線のまわり①～④に方 図１ 位磁針を置いたとき，磁針のN極の向きはどうなるか。次のア～エ 電流 ② からそれぞれ選び，記号で答えなさい。 ① ア ( ) ② イ ( ) ③ ウ ( ) ④ ( ① ) ③ ④ エ N (2) (1)で導線に流す電流を弱くしていくと，④に置いた方位磁針のN極の向きはどうなるか。次のア ( ～エから選び，記号で答えなさい。 ア イ ウ ) エ N 見本 (3) 図２と図３で導線に強い電流を流すと，方位磁針のN極の向きは どうなるか。(1)のア～エからそれぞれ選び，記号で答えなさい。 ( 図２ ) 図３ ( ) 図２ 図３ N N 電流 電流 (4) (3)で導線に流す電流を弱くしていくと，図２と図３の方位磁針のN 極の向きはどうなるか。(2)のア～エからそれぞれ選び，記号で答え なさい。 ( 図２ ) 図３ ( ) 1 右図のように，導線のまわり①～④に方位磁針を置き，矢印の向 電流 きに電流を流した。これについて，次の問いに答えなさい。 ② (1) 導線に強い電流が流れているとき，方位磁針のN極の向きはどう ① ③ なるか。次のア～エからそれぞれ選び，記号で答えなさい。 ① ア イ ( ) ② ウ ( ) ③ ( ) ④ ( ) ④ エ N (2) (1)で導線に流す電流を弱くしていくと，④に置いた方位磁針のN極の向きはどうなるか。次のア～ ( エから選び，記号で答えなさい。 ア イ ウ エ N - 25 - ) 2 図１，図２のように，方位磁針の上と下に導線を置いて電流を流し， 図１ 図２ N N 電流 電流 方位磁針のN極の振れる向きを調べた。これについて，次の問いに答 えなさい。 (1) 図１と図２で導線に強い電流を流すと，方位磁針のN極の向きはど うなるか。次のア～エからそれぞれ選び，記号で答えなさい。 図１ ア イ ウ ( ) 図２ ( ) エ N (2) (1)で導線に流す電流を弱くしていくと，図１と図２の方位磁針のN極の向きはどうなる か。次のア ～エからそれぞれ選び，記号で答えなさい。 ア イ ウ ( 図１ ) 図２ ( ) エ N 見本 3 右図のように，導線の南側に方位磁針を置き，矢印の向きに電流 電流 西 を流した。これについて，次の問いに答えなさい。 (1) 方位磁針のN極はどの方角に振れるか。東・西・南・北のいずれか で答えなさい。 ( 南 ) (2) 導線に流れる電流の向きを逆にすると，方位磁針のN極はどの方 角に振れるか。東・西・南・北のいずれかで答えなさい。 ( 東 ) 4 右図のよ うに，導線の下と上に方位磁針を 置 西 ② 電流 き，矢印の向きに電流を流した。これについて，次 南 の問いに答えなさい。 (1) ①と②の方位磁針のN極はそれ ぞれ どの方角 に振れるか。東・西・南・北のいずれかで答えなさい。 北 北 ① 東 ① ( ) ② ( ) (2) 導線に流れ る電流の向きを逆にする と，方位磁針のN極はそれぞれどの方角に振れるか。東・西 ・南・北のいずれ かで答えなさい。 ① - 26 - ( ) ② ( ) ●ポイント44● 「実戦DO !」 P32【コイル電流による磁界】 右図のように，強い電流が流れている導線のまわり①～ ② ⑤に方位磁針を置いたとき，磁針のN極の向きはどうなる ③ ① か。次のア～エからそれぞれ選び，記号で答えなさい。 ① ( ) ア ② ( ) イ ③ ( ) ( ④ ウ ) ④ ( ⑤ ⑤ ) 電流 エ N 1 右図のように，強い電流が流れている導線のまわり①～ ② ⑤に方位磁針を置いたとき，磁針のN極の向きはどうなるか。 ③ ① 次のア～エからそれぞれ選び，記号で答えなさい。 ⑤ ④ 見本 ① ( ア ) イ ② ( ) ③ ( ) ウ ④ ( ) ⑤ ( ) 電流 エ N 2 右図のように，強い電流が流れている導線のま わり①～④に方位 磁針を置いたとき，磁針のN極の向きはどうなるか。次のア～エからそ れぞれ選び，記号で答えなさい。 ア イ ( ① ウ ) ② ( ) エ ③ ④ ( ( ) ) N ② ① ④ 電流 3 右図のように，強い電流が流れている導線のま わり①～⑦に方位 磁針を置いたとき，磁針のN極の向きはどうなるか。次のア～エからそ れぞれ選び，記号で答えなさい。 ④ ア ③ イ ( ① ) ⑤ ウ ( ( ) ) ② ⑥ ( ( ) ) ③ ⑦ ( ( ) ) ③ ① ④ ② ⑤ ⑥ ⑦ 電流 エ N 4 右図のア ，イのようにコイルを組み合わ ア イ せて電流を流し た。たがいに引き合うのはど ちらか。記号で答えなさい。 ( 電流 ) - 27 - 電流 電流 電流 ●ポイント45● 「実戦DO ! 」 P32【電流が磁 界から受 ける力】～P33【モーター】 右図のように，U字形磁石の中に導線を置いて矢印の向きに電流を流 電流 した。これについて，次の問いに答えなさい。 ( (1) 導線はア，イのどの向きに動くか。記号で答えなさい。 ) イ ア (2) U字形磁石は右図のままで，電流の向き を逆にする と，導線はア，イ ( のどの向きに動くか。記号で答えなさい。 ) (3) 電流の向きは右図のままで，U字形磁石のN極とS極を逆にすると，導線はア ，イのどの向きに ( 動くか。記号で答えなさい。 ) 1 次の図のように，U字形磁石と導線で電気ブランコ をつく った。矢印の向きに電流を流すと，導線 見本 はア，イのどの向きに動くか。それぞれ記号で答えなさい。 (1) (2) 電流 ア イ ア ( (3) 電流 イ ) 電流 ア ( イ ) ( ) 2 右図のように，U字形磁石の中に導線を置いて矢印の向きに電流を流し 電流 た。これについて，次の問いに答えなさい。 (1) 導線はア，イのどの向きに動くか。記号で答えなさい。 ( ) ア イ (2) 電流の大きさを大きくすると， 導線の動きは (1)と比べてどのよ うになる か。次のア～ウから選び，記号で答えなさい。 ア．大きくなる。 イ．小さくなる。 ( ) ウ．変わらない。 (3) 電流の向きは右図のままで，U字形磁石のN極とS極を逆にする と，導線はア，イのどの向き に動 ( くか。記号で答えなさい。 ) (4) U字形磁石のN極とS極を逆にし，電流の向きも逆にすると，導線はア ，イのどの向きに動くか。記 ( 号で答えなさい。 - 28 - ) 3 右図のように，U字形磁石の中にアルミニウムパイ ア ルミ ニウム パイプ プを 置い て矢印の向きに電流を流し た。こ れについ 電流 て，次の問いに答えなさい。 (1) ア ルミニウムパイプは ア，イのどの向き に動くか。 記号で答え なさい。 ( ) ア イ (2) U字形磁石は右図のままで，電流の向きを逆にする と，アルミニウムパイ プはア ，イのどの向きに 動くか。記号で答え なさい。 ( 4 右図は，モータ ーのしく みを示したものである。これについて， ア ) イ B 次の問いに答えなさい。 (1) 右図で，コイルのABの部分が受ける力の向きは，上向き，下向 見本 きのどちらですか。 ( (2) コイルは，ア，イのどちらの向きに回転しますか。 ( ) A ) 電流 (3) 右図の状態からコイルが半回転すると，コイルのABの部分が受 ( ける力の向きは上向き，下向きのどちらになりますか。 ) 5 右図は，モータ ーのしく みを示したものである。これについて， ア イ 次の問いに答えなさい。 B (1) 右図で，コイルのABの部分が受ける力の向きは，上向き，下向 きのどちらですか。 ( ) ( (2) コイルは，ア，イのどちらの向きに回転しますか。 A ) 電流 6 右図は， モーターのしくみを示したものである。これについ て，次の問いに答えなさい。 A (1) 右図で，コイルのABの部分が受ける力の向きは，a ，b のど ちらか。記号で答えなさい。 ( ) ( ) B ア a b (2) コイルは，ア，イのどちらの向きに回転しますか。 イ (3) 右図の状態からコイルが半回転すると，コイルのABの部分 が受ける力の向きは，a ，b のどちらか。記号で答えなさい。 - 29 - ( ) 電流 ●ポイント46● 「実戦DO! 」 P33【電磁誘導】 右図のように，コイルに棒磁石のN極を急に近づけた。このと き，電流はア・イのどちら向きに流れるか。記号で答えなさい。 ( ) ア イ 1 コイルと棒磁石を使って次の図のような実験をしたとき，電流はア・イのどちら向きに流れるか。そ れぞれ記号で答えなさい。なお，流れないときは×で答えなさい。 (1) 棒磁石のS極を急に近づける。 (2) 棒磁石をコイルの近くで静止させる 。 見本 ア イ ア ( ) (3) 棒磁石のN極を急に遠ざける。 ア イ ( ) ( ) (4) 棒磁石のS極を急に遠ざける。 イ ア ( イ ) 2 右図のように，検流計につないだコイルを棒磁石のS極に近 づけた。これについて，次の問いに答えなさい。 － (1) 検流計の針は＋と－のどちらに振れますか。ただし，検流計 ＋ の針は，電流が＋端子から入る ときは＋に振れ，－端子から入 ( るときは－に振れるものとする。 (2) 次の文の の中に適当な言葉を入れて文を完成させなさい。 磁石にコイルを近づけて電流が流れる現象を いう。 を ② ④ ① ) ① を大きくするには，コイルの巻き数を といい，このとき流れる電流を ③ ② と くしたり，磁石にコイルを近づける速さ くするなどの方法がある。 ( ) ② ( ) - 30 - ③ ( ) ④ ( ) ◇◆◇ 実戦 演習 ２ ◇◆◇ 1 2本のストローA，Bを用意し，ストローAが回転できるような装置を組 ストローA み立て，ストローAをテ ィッシュペーパーで十分にこすった。次に，ストロ ストローB ーBを別のティッシュペーパーで十分にこすり，ストローBを右図のように ストローAに近づけた。ま た，ストローBをこすったティッシュペーパーを， 同様にストローAに近づけた。これについて，次の問いに答えなさい。 (1) ストローAにストローBを近づけたとき のストローAのようすと，ストロー AにストローBをこすったティッシュ ペーパーを近づけたときのストローAのようすを述べた文として正 ( しいものを，次のア～エから選び，記号で答え なさい。 ) ア．ストローAは，ストローBを近づける と遠ざかり，ティッシュペーパーを近づけると近づく。 イ．ストローAは，ストローBを近づける と近づき，ティッシュペーパーを近づけると遠ざかる。 ウ．ストローAは，ストローBとティッシュペーパーのいずれを近づけたときも遠ざかる。 見本 エ．ストローAは，ストローBとティッシュペーパーのいずれを近づけたときも近づく。 (2) この実験で，ストローとティッシュペーパーに生じる電気は静電気である。静電気のはたらきによる ( 現象として正しいものを，次のア～エから選び，記号で答えなさい。 ) ア．電熱線に電流を流すと，電熱線が赤くなり発熱した。 イ．電磁石に電流を流すと，電磁石にクリップがくっついた。 ウ．プラスチック板を化学繊維の布で磨いてネオン管に近づけると，ネオン管は点灯した。 エ．発光ダイオードにつないだ太陽電池に光を当てると，発光ダイオードは点灯した。 2 図１のように，ペットボトルに発泡スチロールの粒を入れ，ペットボトルを振る 図１ 図２ と，図２のように発泡スチロールの粒どうしがはなれて，ペットボトルの内側に， はりついた。このとき，ペットボトルは＋の電気を帯びていた。こ れについて，次 の問いに答えなさい。 (1) 摩擦によって生じる電気のことを何といいますか。 ( ) (2) 次の文は，この操作によってペットボト ルと発泡スチロールの粒が電気を帯 びた原因について述べたものである。文中の ① ～ ③ らそれぞれ選び，記号で答え なさい。 ペットボトルを振ったときに， ① にあてはまる ものを下のア～エか ① から ② に， ③ ( イ．発泡スチロールの粒 - 31 - ウ．＋ ② ( ) ③ ( の電気をもつ小さな粒が移動した ことが原因である。 ア．ペットボトル ) エ．－ ) Ｕ字 形磁 石 3 右図のPに置いた磁針の向きはどうなるか。次のア～エから選び，記号 で答えなさい。なお，周囲に磁石の影響がない場合，磁針の黒く塗ってある ( 方が北を指す。 ア イ ウ P ) エ 4 エ ナメル線を 巻いてつく ったコ イルに電流を 図１ 電 流の 向き コイル 流し，図１ のAの位置に磁針を置いて，できる磁 界を調べた。図２のように上から見たとき，磁針 A のN極が示す向きとして最も適当なものを，ア～ ( エから選び，記号で答えなさい。 図２ ) 電流計 ア 見本 コイ ル 抵 抗器 エ A 電源 装置 イ ウ 5 図１のような装置を用意し，コイルの端Aに乾電池の＋極を， 図１ 方位 磁針 コイ ル 木の 板 端Bに乾電池の－極をそれぞれ導線でつないでコイルに電流を 流した。これについて，次の問いに答えなさい。 (1) コ イル に電流を流すと，磁針の指す向き が変化した。図２ は，そのときの図１の装置を真上から見たものを表している。図 磁針 の N極 図２ コイ ル ２の点線で囲まれた部分に入る方位磁針を表したものを，次の ( ア～エから選び，記号で答えなさい。 ア イ ウ 端B 端A ) エ 端A (2) 図１の装置では，磁針の指す向 ア 端B イ きの変化が小さかった。そこで，装 置を改良し，その装置を用いて同 鉄 しん 様の操作を行ったところ，磁針の 指す向き が大き く変化し た。装置 端A 端B 端B 端A 抵抗 ウ 抵抗 エ をどのように改良したと考えられる か。右のア～エから選び，記号で 答えなさい。 ( ) 鉄 しん 端A - 32 - 端B 端A 端B 6 図１のように，長方形の厚紙の両端を折り立て，折り立てた部分に 図１ 手 回し発 電機 アルミニウムはくをはってレールをつくった。そして，2つのレールの間 に方位磁針を置き，方位磁針の真上になるようにシャープペンシ ルの しんをレールにのせた。この装置に，手回し発電機のハンドルを時計 回りに回して，電流を流した。これについて，次の問いに答えなさい。 (1) 次の文は，図１の実験について述べたものである。 適切な言葉を答えなさい。また，②の｛ ) しん 方 位磁針 に入る ｝の中から適当なものを選 ①( び，記号で答えなさい。 ① レ ール ②( 図２ しん ) 針が振 れ た向き 図２は，図１の装置のしんをのせたところを真上から見たもので ある。手回し発電機のハンドルを回しているとき，方位磁針の針が 図２のように振れたのは，電流のまわりに が②｛ア．a の向き ① レ ール が発生し，電流 N極 a b 方位 磁針 イ．b の向き｝に流れていたためである。 見本 (2) 図１の方位磁針をしんの真上のできるだけ近くに手で持ち上げた状態で，手回し発電機のハンド ルを時計回りに回して電流を流したとき ，方位磁針のN極が指す向きはどうなるか。次のア～エから ( 選び，記号で答えなさい。 ア イ ウ エ 7 細く 切ったア ルミニウムはくと磁石を用いて，右図のよう な装置をつく った。N極が上になるように磁石を置き，北向き に電流を流すと，アルミニウムはくが西側に動いた。また，南 向きに電流を流す と，アルミニウムはく が東側に動いた。こ ) 電 源装置 北 N 電 熱線 磁石 クリップ S ア ルミニウムは く 南 れについて，次の問いに答えなさい。 (1) 図の装置を用いて，S極が上になるように磁石を置きかえた。北向きに電流を流すと，アルミニウム ( はくはどちら側に動きますか。 (2) 実験の現象を利用しているものを次のア～エから選び，記号で答えなさい。 ) ( ア．モーターに電流を流すと回る。 イ．手回し発電機を回すと，回路に電流が流れる。 ウ．豆電球に電流を流すと光る。 エ．電磁石に電流を流すと，鉄が引きつけられる。 - 33 - ) 8 導線につないだ細いア ルミニウム 棒（図１のPQ）をU字形 図１ 電 源装 置 磁石の磁界の中に水平につり下げ た。 図１のように，電圧を 加え電流を矢印の向きに流したところ，ある位置でアルミニウ ム棒が静止した。図２は，このときのアルミニウム棒をP側から 木の 棒 見た図である。これについて，次の問いに答えなさい。 (1) 次の文中の ① ， ② 電 流の 向き のア～エから選び，記号で答えなさい。 ① ( ) ② ( ) ① 向きである。この磁界によって，アルミニ ウム棒に流れる電流には， ア．上 イ．下 ② 図２ P 導線 向きの力がはたらく。 ウ．左 Ｕ字 形磁 石 Q ア ルミニウム棒 図２において，磁石によるアルミニウム棒近くの磁界の 向きは， 導線 に入る言葉をそれぞれ下 エ．右 ア ルミ ニウム 棒 見本 (2) 図１のアルミニウム棒を同じ質量と長さのガラス棒にかえ た。このガラス棒に同じ電圧を加える と，ガラス棒の位置は ( 電圧を加える前と比べてどうなるか。次のア～ウから選び，記号で答えなさい。 ア．アルミニウム棒よりも大きく動く。 イ．アルミニウム棒と同じだけ動く。 9 コイルを流れる電流とU字形磁石がつくる磁界との関係 ) ウ．動かない。 図１ 電源装 置 について調べるため ，電源装置や抵抗器などの実験装置 を用いて，図１のような回路をつくり，実験を行った。回路に P 電流を流すと，コイルが動いた。これについて，次の問いに 電流 の 向き 答えなさい。 スタンド Q 抵 抗器 (1) U字形磁石の向きと位置を，図２のア～ウのようにし た コイ ル とき，コイル の動く向きが図１と同じものはどれか。記号で ( 答えなさい。 ) Ｕ字 形磁 石 図２ (2) 実験で用いた抵抗器と同じ抵抗器を用いて，図１のPQ 電流 の向き イ ア ウ 間が次のア～ウのつなぎ方になる回路をつくった。それぞ れの回路に電流を流すと，コイルの動き方の大きさに違い が見られた。コイルの動き方が大きい順に，ア～ウの記号 ( で答えなさい。ただし，PQ間の電圧は，すべて等しいものとする。 ア P イ Q → ) → ウ P Q - 34 - P Q 10 電流が磁界の中で受ける力を調べるために，コイルとU字形磁石，電源装置，スイッチ，抵抗器，電 流計，電圧計を用いて図１のような装置をつくり，次の【実験１】，【実験２】を行った。これについて，あ との問いに答えなさい。 図１ 【実験１】 スイ ッチを入れ，電圧が5.0Vとなる 電 源装 置 よ うに電源装置を調節する と，コ イル スイッチ は磁界から大きさ F 1 の力を受け，図１ の矢印の向きに動いた。 抵抗 器 【実験２】 【実験１】の装置で使った抵抗器と 同じ抵抗の大きさのものをもう1個用意 し，図２のように直列につないだ。スイ コイル ッチ を入れ ，電圧が5.0Vとなる ように Ｕ 字形 磁石 電源装置を調節すると，コイルは磁界 電圧 計 電 流計 見本 から大きさ F 2 の力を受けた。次に，直 図２ 電 源装 置 列につないだ抵抗器を並列につなぎ スイッチ 直し，同様に電圧を5.0Vとすると，コイ ルは磁界から大きさ F 3 の力を受けた。 抵 抗器 抵 抗器 (1) 図３のU字形磁石による磁界の向きは，X，Y のどちらか。記号で答えなさい。 ( ) (2) 【実験１】でコ イルが動いた向きと反対の向き にコイル を動かすには ，どうすればよ いか。次 のア～エから選び，記号で答えなさい。 ( コイル Ｕ 字形 磁石 電圧 計 ) 電 流計 図３ ア．U字形磁石のN極，S極をひっくり返し，磁界の向きを変える。 イ．電源装置の電圧調整つまみを調節し，電圧の大きさを変える。 ウ．コイルの巻き数を増やし，磁力の大き さを変える。 エ．抵抗器の個数を増やし，電流の大きさを変え る。 (3) 【実験１】，【実験２】の結果から，コイルが磁界から受けた力の大きさ F 1 ， F 2 ， F 3 を比較したときの 大小関係を正しく表したものはどれか。次のア～エから選び，記号で答えなさい。 ア．F 2 ＞F 3 ＞F 1 イ． F 2 ＞F 1 ＞F 3 ウ．F 3 ＞F 2 ＞F 1 ( ) エ．F 3 ＞F 1 ＞F 2 (4) コイル を流れる電流が磁界から受ける 力を利用して，コイル が連続的に回転する ように工夫され ( た装置を何といいますか。 - 35 - ) 11 図１ は，モーターの原理を模式的に表したものである。 図１ これについて，次の問いに答えなさい。 コイ ル (1) 図１のコイルに流れる電流がつくる磁界の向きは，P，Q ( のどちらか。記号で答えなさい。 P Q ) (2) 図１ の磁石による磁界の向きを正しく表しているものを ( 図２のア ～エから選び，記号で答えなさい。 ) 電源 の －端 子へ 電 源の ＋端子 へ (3) 図１ のコ イルの回転を逆向きにする ためには，どのよう な操作を行えばよいか。次のア～カからすべて選び，記号 ( で答えなさい。 図２ ア イ ) S S N N ア．コイルに流れる電流の向きを変える。 イ．コイルに流れる電流を大きくする。 ウ．磁石のN極とS極を逆にする。 見本 エ ウ エ．磁力の強い磁石に変える。 S S N N オ．コイ ルに流れる電流の向きを変え，磁石のN極とS極 を逆にする。 カ．コイル に流れる 電流を大き くし ，磁力の強い磁石に 変える。 12 電流と磁界の関係を利用したものとして，モーターがある。 電流の向き 右図はモ ーターが回転するしくみを表したものであり，コイルに コイル の A 回 転する 向き B D→C→B→Aの向きに電流を流したときに，コイルのABの部分 とCDの部分が磁界から受ける力の向きを示している。このコイ ルが右図の状態から135度回転したときには，整流子とブラシ 力の 向き 整 流子 C D のはたらきにより，A→B→C→Dの向きに電流が流れる。このと ブラシ き，コイルのABの部分とCDの部分が磁界から受ける力の向き を矢印で示すと，どのようになるか。次のア～エから選び，記号 ( で答えなさい。 ア イ C 電 流の 向き B A D ) ウ C 電 流の 向き B D エ C 電 流の 向き B A A - 36 - D C 電流 の 向き B A D 13 エナメル線を使ってコイルモーターをつくり，次の【実験１】～【実験４】を行った。これについて，あ との問いに答えなさい。 【実験１】 図１のように，エナメル線を巻いてコイルをつくり， 図１ コイル エナメル 線 一方の端のエナメル線のエナメルはすべてはがし， もう一方の端のエナメル線は下半分だけはがした。 【実験２】 【実験１】のコイル，発泡ポリスチレンの板，磁石， 針金，電池，スイッチと導線を用いて，図２の装置を 下半分だけ はがす すべて はが す つくった。ただし，磁石はN極が上になるように発泡 ポリスチレンの板に置いてあり，コイルは自由に回転できるようになっている。 【実験３】 スイッチを入れると，コイルは図２のⅠの向きに回転し続けた。コイルの動きを観察してか らスイッチを切った。 【実験４】 図２の磁石を取りはずしてからスイッチを入れ，図３のように，N極が上になるようにして棒 見本 磁石をコイルの真上からゆっくり近づけ，コイルの動きを観察してからスイッチを切った。 図２ 図３ コイル Ⅰ 針金 発 泡ポリスチレン の板 電池 磁石 スイッチ 棒磁 石 近づける Ⅰ Ⅱ － ＋ － ＋ (1) コイルモータ ーをつくるとき には，【実験１】の下線部のようにする。その理由を次のア～エから選 ( び，記号で答えなさい。 ア．電流の大きさを一定にする ため。 ) イ．コイルモーターの質量を小さくするため。 ウ．コイルモーターの回る向きを一定にするため。 エ．コイルモーターが回るときの摩擦を減らすため。 (2) 【実験４】では，棒磁石をコイルに近づけたところ，コイルは回転を始めた。次の文は，【実験４】の 結果についてまとめたものである。文中の｛ ｝の中からそれぞれ適当なものを選び，記号で答えな さい。ただし，棒磁石はコ イルに接触しないものとする。 ① ( ) ② ( コイルの真上から棒磁石のN極が上になる ようにして棒磁石をコイルにゆっくり近づけると，コ イ ルは，図３の①｛ア．Ⅰ イ．Ⅱ｝の向きに回転を始めた。さらに棒磁石をコイルに近づけると， コイルの回転の速さは②｛ア．しだいに大きくなった - 37 - イ．しだいに小さくなった｝。 ) 14 コイルと棒磁石によって発生する電流に関する実験を行った。 これについて，次の問いに答えなさい。 棒磁石 (1) 右図のようにコイルに検流計をつなぎ，コイルに棒磁石を出し コイル 入れすると検流計の針が振れた。このとき流れ る電流を何とい いますか。 ( ) (2) 右図において，検流計の針の振れ方に関する説明として最も ( 適当なものを次のア～エから選び，記号で答えなさい。 ) 検流 計 ア．棒磁石のN極を入れるとき と出すときでは，針が振れる向きは同じである。 イ．棒磁石のN極を入れるときと，さかさまにしてS極を入れる ときでは，針が振れる向きは逆になる。 ウ．棒磁石を入れたままにすると，針は振れた状態のままで止まる。 エ．棒磁石を動かさず，コイルを棒磁石の方に近づけるとき 針は振れない。 見本 (3) 次の文は，検流計の針の振れを大き くする方法について説明したものである。文中の ② に入る適切な言葉を，それぞれ答えなさい。 ① ( ) ② 棒磁石の磁力が強いとき振れ方は大きい。同じ棒磁石でも出し入れする速さを 振れ方は大きくなる。また，コイルの導線の巻数を ② ① ， ( ① すると ) すると振れ方は大きくなる。 15 右図のように手でコイルを固定して，棒磁石を矢印の方向に動か 棒 磁石 す実験を行ったところ，検流計の針が左側に振れた。右図の検流計の 場合と同じ向きに針が振れるものを，次のア ～オからすべて選び，記 ( 号で答えなさい。 ア．N極を遠ざける。 コイル ) イ．S極を近づける。 検 流計 ウ．S極を遠ざける。 エ．N極を横にコイルの 中央まで動かす。 - 38 - オ．S極を横にコイルの 中央まで動かす。 16 右図のように，検流計に接続されたコイルを固定し，棒磁 石のN極を下にしてコ イルの中心を通るように棒磁石を落下 棒 磁石 させた。検流計の針はどのように振れるか。次のア～エ から ( 選び，記号で答えなさい。 ) ア．左に振れたままで止まった。 コイ ル 検流 計 イ．左に振れた後，中心にもどり止まった。 ウ．左に振れた後，中心を通過し，右に振れ，中心にもどり止まった。 エ．左に振れた後，中心にもどり，もう一度左に振れ，中心にもどり止まった。 17 右図のように，鉄しんを入れたコイルに発光ダイオードをつなぎ，コイル 発光 ダイオード の右側で磁石のS極をすばやくコ イルに近づけると ，発光ダイオードが光っ 鉄しん た。右図において，S極のかわりに，コイルの右側で磁石のN極をすばやく動 見本 かしたとき，発光ダイオードの光り方はどうなるか。次のア～エから選び，記 号で答えなさい。ただし，発光ダイオードは，図中で＋で示した端子から－で ( 示した端子に矢印で示した向きに電流が流れたときにだけ光る。 コイル ) ア．N極をすばやくコイルから遠ざける ときにのみ，発光ダイオードは光る。 イ．N極をすばやくコイルに近づけるときにのみ，発光ダイオードは光る。 ウ．N極をすばやくコイルに近づけてもコイルから遠ざけても，発光ダイオードは光る。 エ．N極をすばやくコイルに近づけてもコイルから遠ざけても，発光ダイオードは光らない。 ) 極をコイルに近づけると，発光ダイオードが点灯した。棒磁石のN極とS極を 棒磁石 ( 18 右図のようにコイルと発光ダイオードをつなぎ，矢印の向きに棒磁石のN 反対向きにし，次のア～エのように棒磁石を動かす向きや発光ダイオードの 記号で答えなさい。ただし，発光ダイオードは，長い足の端子に＋極を，短い 足の端子に－極をつないで電圧を加えると点灯し，逆向きにつないで電圧を ( 加えても点灯しない性質がある。 ア イ ウ - 39 - )( エ ) コイル つなぎ方を変えた場合，発光ダイオードが点灯するものはどれか。2つ選び， 発光 ダイ オード 端子
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