千葉市のプロ家庭教師 ”大志ブログ”

各教科の勉強法、私の日常、これまで「どう生き」家庭教師になったのか等を綴ります

【電流ラスト】文系ママさん必見!中学受験理科「電気回路4」:はじめの一歩~定着までのチェックリスト


【中学受験を目指すみなさん、保護者のみなさまへ】



今回のブログは、理科の物理分野を、私が「実際、どう教えているか」を再現した内容です。



「電流」を苦手に感じている6年生のみなさんだけでなく、5年生、先取りしたい4年生のみなさんにもお役に立てたら、幸いです。



「ここまではわかるけど、ここからがわからないという弱点発見にご利用いただいても効果があると思います。



また、「いきなり問題集!!」に抵抗のあるみなさんは、ぜひご覧いただき、
「問題集やってみよう!!!」となっていただけたら、本当にうれしいです♪




ごあいさつ遅れましたが、家庭教師の、大志 と申します。よろしくお願いいたします。





指導内容 電流 最終回






今回の問題




2個の乾電池と、3個の豆電球に流れる電流の大きさを考えてみましょう!
※豆電球も乾電池もすべて同じものとします。






以下、解答と解説です





これからどのように解いていくか手順を示します。



STEP1


直列と並列が混ざった「直並列回路」問題です。



まず、並列部分の電気抵抗から考えていきましょう!



「もし乾電池1個だとしたら…」と書いたことがポイントです。
※乾電池が2個直列につながれていることは一旦置いておき、
 回路全体の電気抵抗を考えていきます。



並列部分(図のピンクマーカー部分)の電気抵抗は、1/2(にぶんのいち)です。





STEP2


並列部分(右側)の電気抵抗が求まると、次のように考えることができます。


豆電球1個(左側)と並列部分(右側)は、直列につながれている


よって、電気抵抗が直列でつながれている場合、たすので、

となり、


「もし乾電池1個だとしたら…」と考えた場合の、
回路に流れる電流の大きさ(○の2/3:まるのさんぶんのに)が求まります。




STEP3


最後に、乾電池が2個直列につながれていることを考え、2倍します。



以上より、回路に流れる電流の大きさは、○の4/3(まるのさんぶんのよん)、
そして、
並列部分に流れる電流の大きさは、半分の、○の2/3(まるのさんぶんのに)です。
※今回の並列部分は、上下に同じ電気抵抗の豆電球が1個ずつなので半分半分になる


乾電池も直列つなぎのため、2個とも同じ大きさです。








全4回のブログをご覧いただき、ありがとうございました!


みなさんが少しでも「電流」を身近に感じてくださったら、幸いです!!!



これからもみなさまのお役に立てる記事を考えますね(^^)/~







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【電流3】文系ママさん必見!中学受験理科「電気回路3」:はじめの一歩~定着までのチェックリスト


【中学受験を目指すみなさん、保護者のみなさまへ】



今回のブログは、理科の物理分野を、私が「実際、どう教えているか」を再現した内容です。



「電流」を苦手に感じている6年生のみなさんだけでなく、5年生、先取りしたい4年生のみなさんにもお役に立てたら、幸いです。



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指導内容 電流 



今回は、前回までの考え方を用い、少し「複雑な回路」に流れる電流の大きさを考えていきましょう!!




今回の問題




乾電池と、3つの豆電球に流れる電流の大きさを考えてみましょう!
※豆電球はすべて同じもの(同じ電気抵抗をもつ)とします。







以下、解答と解説です





これからどのように解いていくか手順を示します。



STEP1


問題は、並列回路です。


これまでのブログに記載した「並列回路での回路全体の電気抵抗の大きさ必殺技)」を利用します。


上の豆電球は2個直列でつながれているので、上の電気抵抗は、(=1+1)です。



電気抵抗(2/3:さんぶんのに)と、電流の逆数の関係を用いて、
回路に流れる電流の大きさ「○の3/2(まるのにぶんのさん)」を得ます。




STEP2


回路に流れる電流は、二手に分かれます。



今回気をつけたいのが、分かれた上に豆電球2個、下に1個となっているところです。
※半分半分ではありません。




電気抵抗 → 上側:下側 = 2:1
電流   → 上側:下側 = 1:2  となるので、



以上より、上側に流れる電流と下側に流れる電流が決まります。


上側は、直列つなぎなので、2個とも同じ大きさの電流が流れます。








お疲れさまでした!!


明日も「複雑な回路」を扱います。よろしくお願いします!!






本日もブログをご覧いただき、誠にありがとうございました。





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【電流2】文系ママさん必見!中学受験理科「電気回路2」:はじめの一歩~定着までのチェックリスト


【中学受験を目指すみなさん、保護者のみなさまへ】



今回のブログは、理科の物理分野を、私が「実際、どう教えているか」を再現した内容です。第1弾は、「てこ」でした。



「電流」を苦手に感じている6年生のみなさんだけでなく、5年生、先取りしたい4年生のみなさんにもお役に立てたら、幸いです。


「ここまではわかるけど、ここからがわからないという弱点発見にご利用いただいても効果があると思います。


また、「いきなり問題集!!」に抵抗のあるみなさんは、ぜひご覧いただき、
「問題集やってみよう!!!」となっていただけたら、本当にうれしいです♪




ごあいさつ遅れましたが、家庭教師の、大志 と申します。よろしくお願いいたします。




指導内容 電流 



本日も、基準の図はこちらです。


前提


・乾電池 1個 から流れる「電流の大きさ」を とする


・豆電球 1個 の「電気抵抗の大きさ」は、どれも同じで 1 とする

↑ これよく覚えていてください!!





□ よく出るパターンを理解している【豆電球2個:直列



前回の復習からです。



図のように、乾電池1個、豆電球を2個直列につなぐとき、流れる電流の大きさは?




前回は、回路全体の電気抵抗の大きさを利用して、求めました!


みなさん理解は進んだでしょうか?



まとめとして、


基準と比べて、
豆電球の明るさは、暗くなる
乾電池は、長持ちする


そして、回路全体の電気抵抗の大きさは、2 です。




今回は、この直列回路を深めます。


まずは、この図です ↓
乾電池豆電球に流れる電流の大きさはいくつでしょう?




乾電池2個並列につなぎ、豆電球を2個直列につないだ場合です。




回路全体の電気抵抗の大きさは引き続き、2 です。


理由は、前回同様、同じ電気抵抗の豆電球のため、どちらも電気抵抗は、 であり、
回路全体の抵抗を求めるとき、たし算するので、1+1=2 となります。


よって、今回も、
この回路に流れる電流は、回路全体の電気抵抗の大きさ2の逆数なので、
1/2(まるのにぶんのいち) の大きさとなります。



豆電球に流れる電流は同じですが、乾電池は並列つなぎなので分かれます



1/2(まるのにぶんのいち)の電流が分かれるので、
乾電池1個の電流は、1/4(まるのよんぶんのいち)となります。


よって、


基準と比べて、
豆電球の明るさは、暗くなる
乾電池は、長持ちする (かなり)
とわかります。




最後の豆電球の直列つなぎです。
乾電池2個直列につなぎ、豆電球を2個直列につないだ場合です。




乾電池を2個直列につなぐと、電流も2倍になります!!



今回も、回路全体の電気抵抗の大きさは2で、
その逆数は、1/2(にぶんのいち)ですが、
乾電池を2個直列のおかげで、2倍となるので、
流れる電流は、 ( 1/2×2=1 )となります。



豆電球も、乾電池も直列につながれているので、すべての電流が流れます。


以上より、


基準と比べて、
豆電球の明るさは、変わらない
乾電池の消耗は、変わらない


そして、回路全体の電気抵抗の大きさは、2 です。







□ よく出るパターンを理解している【豆電球2個:並列




乾電池1個、豆電球を2個並列につなぎました!




下の豆電球をかくすと、乾電池1個と豆電球1個の回路となるので、
基準の図と同じになり、上の豆電球に流れる電流の大きさは、 となります。


下の豆電球にも同様に電流()が流れます!



上の豆電球に流れる電流()と下の豆電球に流れる電流()が、
合流するので、乾電池は、 となります。


まとめると、


基準と比べて、
豆電球の明るさは、変わらない
乾電池は、はやく消耗する
とわかります。




※ここで、前回同様に回路全体の電気抵抗の大きさから
上記の内容を考えたいと思います!



まずは、前回の復習です。



並列につながれたつの電気抵抗の大きさの合計を求めるときの必殺技!!


いよいよ利用しますよ~


そして引き続き、
・電流の大きさと回路全体の電気抵抗の大きさは、反比例(逆数)の関係である




改めて、図を確認しましょう!



まず、必殺技を利用して、回路全体の電気抵抗の大きさを求めます。


豆電球1個の電気抵抗の大きさは、2個とも  です。


並列部分の豆電球に対して…

よって、逆数の関係より

となり、乾電池や、並列部分の分かれるに流れる電流が、② とわかります。






続いて、乾電池2個並列、豆電球を2個並列につなぎます!



みなさん!このパターン慣れましたか??
豆電球を変えず、乾電池を1個から乾電池2個を並列につなぐパターンです!





そうです!!


乾電池1個のときに流れていた電流の大きさを、
半分に分ければOKです♬


まとめると、
基準と比べて、
豆電球の明るさは、変わらない
乾電池の消耗も、変わらない





いよいよ最後です。
乾電池2個直列、豆電球を2個並列につなぎます!



こちらも、乾電池を2個直列につなぎ、電流も2倍になるパターンです!!



以上より、


基準と比べて、
豆電球の明るさは、明るくなる
乾電池は、はやく消耗する (かなり)
となります。







みなさん!今回で、「基本9パターン」は終了です。


私が写真で示した図を、一度ノートに自分でかいてみると効果があります!


次回は、「複雑な回路」を扱います!!





本日もブログをご覧いただき、誠にありがとうございました。





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今回の記事は、家庭教師の指導の一例でございます。

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