向陵中 過去問解説 個別ゼミWill宮の森校 作成 【問題】 2014年度 向陵中2学期期末テストより 図のように、10Ω の抵抗器A、抵抗の値が わからない抵抗器B、60Ω の抵抗器Cを用 いて直列回路と並列回路をつくった。直列 回路の電源の電圧を3Vにすると、直列回 路の電流計は100mAを示した。並列回路 の電源は6Vにした。 (1)抵抗器Aに流れる電流の強さを求めなさい。 (2)抵抗器Bの抵抗の大きさを求めなさい。 (3)抵抗器Cに流れる電流の強さを求めなさい。 (4)並列回路の電流計の示す値を求めなさい。 【考え方】 電流の計算では、直列回路と並列回路での電圧と電流の性質を使って解いていく。問題文を読んで からどうやって求めようか考える子が多いが、求められる値を全て求めてから答えにあてはまるものを そこから抜き出すほうが、この分野を苦手としている子には楽になる。 オームの法則と回路の性質、この二つのみで簡単な作業を繰り返して、不明の値を求めていきます。 回路の性質を覚えていない子は、それの暗記から始めましょう。 【解法】 【手順】 ①抵抗と電源に左の図を書き込む。 ②問題文と回路の性質からわかる値を書き込む。 ③値が2つ分かるものでオームの法則を使う。 あとは②③の繰り返し。 問題文から、Aは10Ω 、直列回路は100mA(0.1A)、3Vと6V これらの情報と回路の性質から、直列回路のBが0.1A、 並列回路のBとCが6Vであることが分かる。 値が二つ埋まっているAとCでオームの法則を使用。 【解法のポイント】 Aが1.0V、Cが0.1Aと求められる。ここで、再度回路の性質を 使い、直列回路のB=2.0Vと分かる。 直列回路のBで値が二つ分かるので、オームの法則により Bの抵抗=20Ω となる。 (4)電流計を流れる電流を求める。 ↓ 並列回路の抵抗器B、Cの電流を求める ↓ (3)の答え 並列回路のB、Cの抵抗と電圧の値が必要 ↓ 直列回路から抵抗器Bの抵抗の値を求める ↓ (2)の答え 抵抗器Bの電流と電圧の値が必要 ↓ 抵抗器Aの電圧から抵抗器Bの電圧を求める ↓ 回路の性質から、直列回路の全体抵抗も分かる。 並列回路ではBの値が二つあるので、オームの法則から Bの電流=0.3Aとなる。 そして、回路の性質より、電流計を流れる電流=0.4A 抵抗器Aの電流と抵抗が必要 (1)の答え 求めたい値にはどの値が必要かを考え、 その値を求めるにはさらに何の値が必要 か、という思考の繰り返しでも解ける。 【手順】②③を繰り返すことで、全ての値を求められる。 この状態から、問題の答えを抜き出していく。 (1)抵抗器Aに流れる電流=0.1A 答 0.1A (2)Bの抵抗=20Ω 答 20Ω (3)抵抗器Cに流れる電流=0.1A 答 0.1A (4)並列回路の電流計の電流=0.4A=400mA 答 400mA この問題は、答として必要な値を順を 追って求めていけば解けるようにつ くってある。しかし、実際の模試や入試 ではいきなり(4)の値が必要な場面も ある。だからこそ、物理が苦手な子に は難しい。よって、作業として解ける状 態になることも大事となってくる。 解説の手法のように、求められる値を 全て求めてから問題に取り掛かる解き 方であれば、回路の性質の使い方さ えマスターしておけば、この分野が苦 手な子でも解けるようになる。答えへ の最短解法が、生徒にとって必ずしも 最良とは限らない。
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