筑波大学附属駒場中学校 理科 問題解説その2★2015年(H27年)

今日は2015筑波大学附属駒場中学校の理科の問題です。
今回は第7問を解説します。

第7問
あきら君は2つの豆電球と1個の電池を下図のようにつないだ。さらに、2つのスイッチとつなぐための導線を何本か用意して3つの実験を行い、その結果をまとめた。①～⑦に入る記号を解答群から選びなさい。なお、つなぎ方が2通り以上ある場合には、そのうちの1つだけを答えなさい。


【実験1】　スイッチ1の両はしを(①)に、スイッチ2の両はしを(②)につないだ。
・両方のスイッチを入れない状態にしておくと、豆電球はどちらもつかなかった。
・スイッチ1だけを入れると、豆電球はどちらも暗くついた。
・スイッチ2だけを入れると、豆電球はどちらもつかなかった。
・両方のスイッチを入れると、豆電球2だけが明るくついた。
【実験2】　スイッチ1の両はしを(③)に、スイッチ2の両はしを(④)につないだ。
・両方のスイッチを入れない状態にしておくと、豆電球はどちらもつかなかった。
・スイッチ1だけを入れると、豆電球1だけが明るくついた。
・スイッチ2だけを入れると、豆電球はどちらもつかなかった。
・両方のスイッチを入れると、豆電球はどちらも明るくついた。
【実験3】　導線の両はしを(⑤)に、スイッチ1の両はしを(⑥)に、スイッチ2の両はしを(⑦)につないだ。
・両方のスイッチを入れない状態にしておくと、豆電球はどちらも暗くついた。
・スイッチ1だけを入れると、豆電球1だけが明るくついた。
・スイッチ2だけを入れると、豆電球2だけが明るくついた。
・両方のスイッチを入れると、豆電球はどちらもつかないと予想された。しかし、このようなつなぎ方は危険なので行わなかった。
【解答群】
ア　ＡとＢ　　　　イ　ＡとＣ　　　　ウ　ＡとＤ　　　　エ　ＢとＣ　　　　オ　ＢとＤ　　　　カ　ＣとＤ


<解説>
実験ごとに分けて解説していきます。
【実験１】
両方のスイッチを入れないでおくと、豆電球はどちらもつかなかったので、スイッチを入れないと回路ができていないことが分かります(【実験3】の問題文のような、危険という表現がないため、回路はできていないと考える)。
スイッチ1だけを入れると、豆電球はどちらも暗くついたことから、スイッチ1を入れると豆電球は直列つなぎの状態になることが分かります。このことから、ＣとＤにスイッチ1がつながれていることが分かります。
スイッチ2だけを入れると、豆電球はどちらもつかなかったことから、回路ができていないことが分かります。
両方のスイッチを入れると、豆電球2だけが明るくついたことから、豆電球1に電流が流れないようなつなぎ方を考えると、ＡとＢにスイッチ2をつなげばよいことが分かります。

【実験2】
両方のスイッチを入れない状態にしておくと、豆電球がどちらもつかなかったことから、回路はできていないことが分かります(【実験3】の問題文のような、危険という表現がないため、回路はできていないと考える)。
スイッチ1だけを入れると、豆電球1だけが明るくついたということから、豆電球2に電流が流れないようなつなぎ方をしていると考えましょう。
スイッチ2だけを入れると、豆電球はどちらもつかなかったことから、回路はできていないことが分かります。
両方のスイッチを入れると、豆電球はどちらも明るくついたということから、豆電球１と2は並列つなぎになっていることが分かります。
以上より、スイッチ1をＢとＤ、スイッチ2をＡとＣにつなげばよいことが分かります。

【実験3】　
両方のスイッチを入れない状態にしておくと、豆電球はどちらも暗くついたことから、スイッチを入れなくても回路ができていて、そのつなぎ方は並列つなぎであることが分かります。このことから、導線の両はしが、ＣとＤにつながれていることが分かります。
スイッチ1だけを入れると、豆電球1だけが明るくついたことから、豆電球2に電気が流れないようなつなぎ方をしていることが分かります。
スイッチ2だけを入れると、豆電球2だけが明るくついたことから、豆電球1に電気が流れないようなつなぎ方をしていることが分かります。
両方のスイッチを入れると、豆電球はどちらもつかないと予想された。しかし、このようなつなぎ方は危険なので行わなかったとあるので、このことから豆電球に電気が流れないような回路ができていること考えられます。
以上のことから、導線の両はしをＣとＤ、スイッチ1をＢとＣ、スイッチ2をＡとＢにつなげばよいことが分かります。

答　①カ　　　②ア　　　③オ　　　④イ　　　⑤カ　　　⑥エ　　　⑦ア

第7問のコメント
どの問題もスイッチ1のつなぎ方は分かりやすいので、きちんとその線を書き込んだうえで、スイッチ2のつなぎ方をしっかり考えましょう。

総括
筑波大学附属駒場中学校の理科の問題は選択式なのですが、正解となる選択肢をすべて選びなさいという生半可な知識では太刀打ちできない出題になっています。基本事項をしっかり覚えてから演習に取り組みましょう。(和)