「豆電球の明るさ比べ、わからん」。
回路図を見て、どれが明るいか分からなくなる。理科でよくあるつまずきです。
この単元は、回路図の「道の分かれ方」を見るだけで、ほとんどの問題が解けます。親が返す問いを1つ決めておきましょう。
先にポイントをまとめます。
この記事のポイント
- 合言葉は 「道は分かれてる？ 1本道？」
- 直列（1本道）は、1個分の力を豆電球で分け合うので暗くなる
- 並列（道が分かれる）は、どの豆電球にも1個分の力そのままがかかる
- 乾電池を直列に増やすと力は足し算。並列に増やしても力は同じ（電池が長持ちするだけ）
今日の問題
同じ乾電池1個と、同じ豆電球を使って、ア〜ウの回路をつくりました。豆電球の明るさを比べなさい。ア：豆電球1個。イ：豆電球2個を直列。ウ：豆電球2個を並列。
解き方：道を指でたどる
まず、電池から出て豆電球を通って電池に戻る「道」を、指でたどります。ここで親が返すのは、この一言です。
親の声かけ
「道を指でたどってみて。道は分かれてる？ それとも1本道？」
イは1本道です。乾電池1個分の力を、豆電球2個で分け合うので、1個1個にかかる力は半分になり、両方ともアより暗くなります。
ウは、道が2本に分かれています。分かれた先の豆電球には、それぞれ乾電池1個分の力がそのままかかります。
答え：明るさは ア ＝ ウ ＞ イ です（ウの2個は、どちらもアと同じ明るさ）。
「豆電球が増えたら暗くなる」のではありません。「1本道で増えたら暗くなる、道が分かれていれば暗くならない」が正確な見方です。
応用問題（入試レベルの応用問題）
乾電池を2個直列につないで、回路エ（豆電球2個を並列）と回路オ（豆電球2個を直列）をつくりました。ア（乾電池1個・豆電球1個）と比べて答えなさい。（1）豆電球が最も明るいのはどの回路ですか。（2）オの豆電球の明るさは、アと比べてどうですか。（3）エの豆電球を1個はずすと、残った豆電球の明るさはどうなりますか。
乾電池が増えたときは、「豆電球1個にかかる力」だけを見ます。
親の声かけ
「豆電球1個にかかる力は、乾電池何個分？」
エは、乾電池2個分の力が、並列の豆電球それぞれにそのままかかります。1個にかかる力は2個分です。
オは、乾電池2個分の力を、直列の豆電球2個で分け合います。1個にかかる力は 2 ÷ 2 ＝ 1個分で、アと同じです。
答え：（1）エ （2）アと同じ （3）変わらない
（3）は並列だからです。道が分かれているので、1個はずしても、残った豆電球にかかる力は変わりません（直列なら、はずした時点で回路が切れて消えます）。
なお、乾電池を並列につないでも、豆電球の明るさは変わりません。力は乾電池1個分のままで、電池が長持ちするだけです。ここも入試でよく聞かれます。
教えるときのチェックリスト
まず道をたどらせる
直列か並列かは、道が分かれているかどうかで判断します。
比べるのは「1個にかかる力」
乾電池の数と、分け合う豆電球の数から、1個分を出します。
電池の並列は「長持ち」だけ
明るさは変わりません。直列との違いを言葉で言えるようにします。
親の役目は、ここまでで十分です
教えるのは、聞かれたときの1問だけで十分です。
毎日教えようとしなくて構いません。
何度も同じところで止まる、どこから分からなくなっているのか見えない。そういう深い積み残しの立て直しは、親の役目ではなく塾の仕事です。ご家庭では、無理のない範囲で支えてあげてください。