豆電球(〜難問)のポイント/中学受験理科
豆電球の問題のポイントは、、、を確認する前に、まずは超基本的な問題を解いてみましょう！
もはや知識問題です。
例題１(知識)
図１の豆電球の明るさを１、電池の消費量を１としたとき、次の問いに答えなさい。
⑴ア〜カの豆電球の明るさはいくらですか。
⑵A〜Eの電池の消費量はいくらですか。
解けなかった問題があった人は今覚えてしまいましょう。
答え
ア：1/2 イ：1/2 ウ：1 エ：1 オ：2 カ：1
A:1/2 B:2 C:2 D:2 E:1/2 F:1/2
さて、豆電球の問題のポイントは、
①横の明るさの合計が１
②電池の消費量は縦の明るさの合計
全ての問題はこの２つを使うことで必ず解くことができます。
まずは、この「２つのポイント」が本当なのか？を、先ほどの問題１で確認してみましょう。
図２を見てみると、豆電球が横に２つ並んでいますね。
「①横の明るさの合計は１」ですから、豆電球の明るさはそれぞれ1/2ですね。
※ 1/2 + 1/2 = 1 ですね。
そして、「②電池の消費量は縦の明るさの合計」から、電池の消費量も1/2だとわかります。
※ 1/2 = 1/2 です。
次は図３を見ていきましょう。
「①横の明るさの合計は１」ですから、豆電球の明るさはそれぞれ１ですね。
そして、「②電池の消費量は縦の明るさの合計」から、電池の消費量も１＋１＝２で２だとわかりますね！
では、この２つのポイントを使って例題を解いてみましょう！
〜〜〜
例題２(発展)
図１の豆電球の明るさを１、電池の消費量を１としたとき、次の問いに答えなさい。
⑴ア〜ツの豆電球の明るさはいくらですか。
⑵A〜Gの電池の消費量はいくらですか。
答え
ア：1/3 イ：1/3 ウ：1/3
エ：1/2 オ：1/2 カ：1
キ：1 ク：1/2 ケ：1/2 コ：1/3 サ：1/3 シ：1/3
ス：2/3 セ：2/3 ソ：2/3
タ：1/3 チ：1/3 ツ：1/3
A:1/3 B:3/2 C:1+5/6 D:2/3 E:2/3 F:1/6 F:1/6
解説
図２：
明るさ：1/3+1/3+1/3=1 です。
電池消費：1/3=1/3です。
図３：
明るさ：1/2+1/2= 1 、1=1 です。
電池消費：1/2+1=3/2です。
図４：
明るさ：1=1 、1/2+1/2= 1 、1/3+1/3+1/3=1 です。
電池消費：1+1/2+1/3=1+5/6です。
図５：
明るさ：1/3+1/3+1/3=1 ですが、電池が直列なので明るさは２倍の2/3になります。
電池消費：2/3=2/3です。
図６：
明るさ：1/3+1/3+1/3=1 です。電池は並列なので明るさには関係ありません。
電池消費：1/3=1/3です。
さて、次が本題です！
〜〜〜
例題３(難問)
図１の豆電球の明るさを１、電池の消費量を１としたとき、次の問いに答えなさい。
⑴ア〜 の豆電球の明るさはいくらですか。
⑵A〜 の電池の消費量はいくらですか。
答え
ア：2/3 イ：1/3 ウ：1/3
エ：2/5 オ：2/5 カ：1/5 キ：1/5
ク：3/5 ケ：2/5 コ：1/5 サ：1/5
シ：6/5 ス：4/5 セ：2/5 ソ：2/5
タ：1 チ：0 ツ：0 テ：0
A:2/3 B:2/5 C:3/5 D:6/5 E:6/5 F:1
解説
図２：
イとウの明るさが１：１なので、両方とも明るさを ① と置けます。
すると、イとウの両方の電球に明るさを分け与えているアの電球の明るさは、
① + ① = ② となります。
ここで「横の明るさの合計は１」ですから、
② + ① = ③ の、この ③ が １ です。
③ = 1 つまり ① = 1/3
よって
明るさ：ア：2/3 イ：1/3 ウ：1/3
電池消費：A:2/3
〜追加ポイント〜
並列部分から比を考える！
図３：
図２と同じように考えます。
① = 1/4 となるので、
明るさ：エ：2/5 オ：2/5 カ：1/5 キ：1/5
電池消費：B:2/5
図４：
図２と同じように考えます。
ケとコ(サ)の明るさの比は２：１であることに気をつけましょう。
（参考：例題２の図３）
① = 1/5 となるので、
明るさ：ク：3/5 ケ：2/5 コ：1/5 サ：1/5
電池消費：C:3/5
図５：
電池が直列なので図４の２倍になります。
明るさ：シ：6/5 ス：4/5 セ：2/5 ソ：2/5
電池消費：D:6/5 E:6/5
図６：
ひっかけ問題です。
並列部分で、電流は豆電球がない一番上の道しか通りません。
明るさ：タ：1 チ：0 ツ：0 テ：0
電池消費：F:1
〜〜〜
最後にもう一度、豆電球の問題のポイントを確認しましょう。
☆豆電球のポイント☆
①横の明るさの合計が１
②電池の消費量は縦の明るさの合計
※並列部分から比を考える！
〜〜〜
豆電球について理解できましたでしょうか。理解いただけたなら幸いです。
質問もここで受け付けます。
kkunnmail@gmail.com
また、「今後こんな記事を書いてほしい！」などのご要望もぜひお書きください。
感想だけでも構いません、お気軽に送ってください！今後の参考にいたします。そして私が喜びます(笑) ぜひぜひお願いしますm(_ _)m
あと、フォローしていただくと記事が投稿されたタイミングで通知がきます。なのでぜひ。
ではまた次の記事で！