理科ラボ

中学2年 理科|電流が受ける力とモーター

電流が受ける力とモーターの標準問題

この教材のために作ったオリジナル問題です。入試過去問は掲載していません。

定期テストくらいの問題です。答えると、正解とわけが出ます。記述や作図は、ノートや印刷した用紙に書いてから答えの例と見くらべましょう。

印刷する PDFをダウンロード問題解答解説

印刷・PDFの問題は数字が固定されています(だれが印刷しても同じ問題で、解答と合います)。

問1選んで答える10点

磁石のまわりの磁界の向きとして正しいものはどれか。

  1. ア S極から出てN極に入る向き
  2. イ N極から出てS極に入る向き
  3. ウ 決まった向きはない
答えと解説

答え:イ(N極から出てS極に入る向き)

磁石の外側では、磁界はN極から出てS極に入る向きです。

よくあるまちがい:磁界の向き=方位磁針のN極が指す向き=N極からS極へ。

問2図を見て選ぶ12点

図の装置で、導線に流す電流を大きくした。導線のふれ方はどうなるか。

  1. ア 大きくなる
  2. イ 小さくなる
  3. ウ 変わらない
答えと解説

答え:ア(大きくなる)

電流を大きくすると、導線が磁界から受ける力が大きくなり、大きくふれます。

よくあるまちがい:力の大きさは、電流の大きさと磁界の強さで決まる。

問3選んで答える12点

磁界の中の導線に電流を流すと、導線は右向きに力を受けた。磁石のN極とS極を入れかえると、導線が受ける力はどうなるか。

  1. ア 右向きのまま
  2. イ 力を受けなくなる
  3. ウ 左向きになる
答えと解説

答え:ウ(左向きになる)

磁界の向きを逆にすると、力の向きも逆になります。電流の向きを逆にしたときも同じです。

よくあるまちがい:電流か磁界のどちらか一方を逆にすると、力は逆向き。

問4選んで答える12点

電流の向きと磁石の向きを、両方とも逆にした。導線が受ける力の向きはどうなるか。

  1. ア 逆向きになる
  2. イ 元と同じ向き
  3. ウ 上向きになる
答えと解説

答え:イ(元と同じ向き)

逆が2回重なるので、力の向きは元と同じになります。

よくあるまちがい:両方逆→元と同じ。

問5選んで答える12点

モーターの整流子とブラシのはたらきとして正しいものはどれか。

  1. ア コイルが半回転するごとに、コイルに流れる電流の向きを切りかえる
  2. イ コイルに流れる電流を大きくする
  3. ウ 磁石を強くする
答えと解説

答え:ア(コイルが半回転するごとに、コイルに流れる電流の向きを切りかえる)

半回転ごとに電流の向きを切りかえることで、コイルがいつも同じ向きに回る力を受け、回転し続けます。

よくあるまちがい:整流子=電流の向きの切りかえ。

問6選んで答える14点

電源の電圧は変えずに、コイルを抵抗の小さいものにとりかえた。磁界の中でのコイルの動きはどうなるか。

  1. ア 小さくなる
  2. イ 大きくなる
  3. ウ 変わらない
答えと解説

答え:イ(大きくなる)

電圧が同じで抵抗が小さいと、電流が大きくなります(オームの法則)。電流が大きいほど受ける力が大きくなるので、動きは大きくなります。

よくあるまちがい:抵抗→電流→力、の順につなげて考える。

問7選んで答える10点

電流が磁界から受ける力を利用している道具はどれか。

  1. ア 電熱器
  2. イ 扇風機
  3. ウ 豆電球
答えと解説

答え:イ(扇風機)

扇風機は、モーターで羽根を回します。モーターは、電流が磁界から受ける力を利用しています。

よくあるまちがい:モーターが入っている道具(扇風機・洗濯機など)が答え。

問8記述18点

磁界の中の導線に電流を流したときに受ける力を大きくする方法を、2つ挙げなさい。

答えと解説

答えの例

電流を大きくする(電源の電圧を大きくする・抵抗を小さくする)。磁力の強い磁石にする。コイルにして巻数をふやす。

採点のポイント:電流を大きくする(電圧を上げる・抵抗を小さくする)/磁石を強くする/コイルの巻数をふやす

よくあるまちがい:向きを変えても、力の大きさは変わらない。