問5Kさんは,電熱線の電気抵抗の大きさと発生する熱量との関係について調べるために、
次のような実験を行った。 これらの実験とその結果について、あとの各問いに答えなさ
い。
〔実験1] 電源装置と12Ωの電熱線 A. 電圧計, 電流計を導線でつないだ回路を用意した。 発泡ポリ
スチレンのカップに室温と同じ20℃の水を入れ、 図1のように,温度計と電熱線Aを入れた。
電源装置の電圧を3.0Vにして、水をゆっくりかき混ぜながら電熱線Aに3分間電流を流した
ときの流れる電流の大きさと水の上昇温度を測定した。 電圧を様々に変えて測定し,電流の測
定値から電力を求めた。図2はこれらの結果をもとに, 電熱線の消費電力と3分間の水の上昇
温度の関係をまとめたものである。
電源装置へ
温度計
6
5
発泡ポリスチレン
のカップ
水
上昇温度
4321
2
電熱線 A
発泡ポリスチレン
の板
3 6 9 12 15
消費電力 〔W〕
図 1
図2
[実験2] 図1と同じ装置を用いて, 電熱線A に 6.0Vの電
6
電熱線C
5
圧を加えて電流を流し, 1分ごとに水の上昇温度を
測定した。 また, 電熱線Aを6Ωの電熱線B, 3Ω
の電熱線Cにかえ、 同じ量の水で同様の測定を行っ
た。図3は、これらの結果をまとめたものである。
上昇温度
4
3
電熱線B
2
電熱線A
1
0.
0
1 2 3 4 5
電流を流した時間 〔分〕
図3
(ア) 〔実験1] において電熱線Aに 6.0Vの電圧を加えたとき, 電圧計への導線のつなぎ方として最も適
するものを次の1~4の中から一つ選び、その番号を答えなさい。
1.
2.
3.
4.
電源装置の電源装置の
+極側へ -極側へ
電源装置の電源装置の電源装置の電源装置の 電源装置の電源装置の
極側へ +極側へ + 極側へ 極側へ -極側へ + 極側へ
COV 15V
。
V
2
10
0
10
10
0
2
V
V
10
