Question

野菜

中学2年生の電流についてです。
(3)①で、答えを求めるときに図2を使うのはどうしてですか？
10Vの電圧を加えたときの電力までは求めることができたのですが、その先が理解できません。答えには電力と5分間の水の上昇温度は比例するからとあるのですが…

/100点
14点
図 24.5
電流による発熱 つ (R7 岐阜改) <10点×4>
電熱線の両端に加える電圧を変え, 流れる電 図1 電源装置
流の大きさを測定して表1にまとめた。
スイッチ
温度計
表1 電圧[V]
anda
100Vの
2.0 4.0
電流[A] 0.1 0.2
6.0 8.0 10.0 12.0
0.3 0.4 0.5 0.6
電流計
上昇温度[C]
4.0
3.5
上 3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
発泡ポリスチレンのカップにくみおきの水を
+
0.5
100cm(100g) 入れ, 水の温度を調べた。 図1
電圧計
0%
2
3
4 S
6
8
の装置での電熱線に4.0Vの電圧を加え, 電熱線 発泡ポリスチレンのカップ
カップ内の水をときどきかき混ぜな 表2
がら,1分ごとに温度を5分間測定
電力 〔W〕
時間〔分〕
0
1
2
3
4
4.0Vの電圧を加えたときの水の温度 [℃]
16.0 16.1 16.2 16.3 16.4 16.5
2年 20
56
〈5点xした。 8.0V, 12.0Vの電圧でも同じ
8.0Vの電圧を加えたときの水の温度 [℃]
16.0 16.4 16.8 17.2 17.6 18.0
12.0Vの電圧を加えたときの水の温度 [℃]
16.0 16.9 17.8 18.7 19.620.5
操作を行い,結果を表2にまとめた。
(1)この電熱線に 2.0Vの電圧を加えたときの電力は何Wか。計算
(1)
(2) 表1.2をもとに、電力と5分間の水の上昇温度の関係を図2のグラフ
(2)
図2に記入
にかきなさい。なお, 横軸には適切な数値を書きなさい。 作図
(3) 2と同様にして, 水の温度が3.0℃上昇するまで, 10.0Vの電圧を加えた。
1
2の N① 電圧を加えていた時間は何分何秒か。 [計算
9 ヒント
(3)
どちら ② 電熱線が消費した電力量は何Jか。計算
2 電磁界①
実験(B7 宮崎改)<10×3
2
コイル
磁石 パイプ

Answer 1

🍇こつぶ🐡

(3)①で、答えを求めるときに図2を使うのはどうしてですか？
＞10V加えた電力で温度上昇がいくらか確認するため

10Vの電圧を加えたときの電力までは求めることができたのですが、
＞5Wを求めることができたのですね

その先が理解できません。答えには電力と5分間の水の上昇温度は比例するからとあるのですが…

＞グラフは5分間の電力と温度上昇の関係です。
横軸5Wのとき、縦軸の温度上昇が3.0℃です。問題文にある3.0℃上昇するまでとぴったり一致します。だから答えは5分00秒となります。

「温度の変化量」と「温めていた時間」は比例するため、基準となる「5分間で何℃上がるか」をまずグラフ（図2）から読み取る必要があった、という意味になります。

もし、問題文が3℃上昇でなく、半分の1.5℃上昇なら5分間の半分である2分30秒、2倍の6℃上昇なら、5分間の2倍である10分間のような比例計算から時間を導きます🙇

野菜

解説ありがとうございました！
質問があるのですが、5Wのときの上昇温度が3.1℃と中途半端な場合はどのように計算するのですか？

🍇こつぶ🐡

5分間(300秒)で3.1℃上昇➡️x秒で3.0℃

300:3.1＝x:3.0
x≒290.3≒4分50秒