直列回路や並列回路での，全体の抵抗について調べる ～放電記録

直列回路や並列回路での，全体の抵抗について調べる
～放電記録テープを抵抗として～
● 実験 概要
合成抵抗は生徒にとって，なかなか理解しにくい内容である。その原因として，オーム
の法則を用いた計算値にとらわれすぎて，電流が流れを意識できていないことがあげられ
る。ここでは，運動の学習で使われる放電式記録タイマーの放電記録テープを抵抗として
用いることで，抵抗と電流の流れをモデル化し，解釈させることが容易になると考えた。
●材料と費用
（一組分）
製
品
名（必要個数）
放電記録テープ（１）
マグネットクリップ（４）
ホワイトボード（１）
ＡＣアダプタ（１）
Ｌ字型ヒートン（２）
電流計
電圧計
導線
メーカー，製造番号，入手先等
ナリカ，10 ㎜× 40m
ダイソー
〃
ｱｽﾞﾏ ﾏﾙﾁ AC ｱﾀﾞﾌﾟﾀ AC-M1000，
マルヤマ商事株式会社，WEB 通販
ダイソー
値段（単価）
4500 円(10 巻)
105 円（３個）
105 円
約 2000 円
105 円（20 個）
●手順
①ＡＣアダプタのつまみを３Ｖにする。
②基準となる１０㎝の放電記録テープをクリップにはさみ，電流，電圧を測定する。
③クリップに放電記録テープをはさみ，直列や並列に配線し，電流，電圧を測定する。
④放電記録テープを変えて繰り返し実験を行う。
⑤放電記録テープのつなぎ方と，電流，電圧の関係について考察する。
←ＡＣアダプタ
ホワイトボード→
←放電記録テープ
表側に触れすぎると，抵抗が大きなり，測定がうま
くいかなくなる。
裏側に基準となる１０㎝をはかり，クリップではさ
む分をとって，線を引いてある。
-1-
←基準として扱う１０㎝１本
マ
グネットクリップには電流の流れを意識
できるよう，矢印をつけた。
マグネットクリップをホワイトボードに
貼り付けて固定することによって，ショ
ート回路を防いでいる。
←１０㎝２本の並列
←Ｌ字型ヒートン拡大
●結果
ＡＣアダプタのつまみを「３Ｖ」にしているので，電圧計は常に３Ｖを示す。電流は，
基準とした１０㎝１本に対して，１０㎝２本を直列につなぐと基準の大体半分，１０㎝２
本を並列につなぐと基準の約２倍となる。
このことから，抵抗を直列につなぐと回路全体の抵抗は大きくなり，並列につなぐと回
路全体の抵抗は小さくなることを見いだすことができる。
●時間
◇実験をはじめてから終わるまでの時間
◇後片付けに要する時間
２０分
５分
●総括
実際の授業では，直列，並列の時間を分け，１０㎝１本と１０㎝２本の測定が終わった
組は，放電記録テープのを自由に切り，様々な長さで実験を行わせた。また，考察させる
場面では，文章だけではなく図や絵などを用いて，電流の流れを表現させた。生徒は，電
流 の 流 れ を 車 に ，抵 抗 を 通 行 を 邪 魔 す る 岩 に 例 え て 表 現 し た り ，階 段 を 昇 る 人 に 例 え た り ，
いろいろな方法で解釈をしていた。
また，放電記録テープを縦に半分に切り幅を半分にしたり，セロハンテープで貼り付け
て幅を２倍にしたりした組もあった。
放電記録テープは，抵抗値を求めるには誤差が大きく適さないが，電流が流れるイメー
ジ，電流の流れを邪魔する抵抗のイメージが，視覚的なものからつかみやすいと考えられ
る。
（文責
-2-
島田直也）