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Science Junior High

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

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Science Junior High

物理の速度の合成の問題です。 ⑴はなぜ2vにならないのですか。 ⑵⑶もわかりません。 教えていただきたいです! よろしくお願いします!

問題 23 24 セミナー 区間のxtグラフは、頂点が (12.0s, 48m) の上に凸の放物線とな る。 以上から、図3と同じxtグラフを描くことができる。 23. 平面上の速度の合成 解答 L L L 距離: (3) √3 v √3 2 v (1) (2) 時間: 指針 地面で静止している人から見ると、静水における船の速度と水 流の速度を合成した速度で、船は水槽内を進む。 船の運動は、水流に垂 直な方向、平行な方向のそれぞれに分けて考え、各方向における速度成 分に注目する。 (3)では、合成速度が出発点から真向かいの点Pの向き となるように、速度ベクトルを作図する。 解説 (1) 静水における船の速度をV、 水流の速度をとすると、地面に対す ある船の合成速度は、 図1のように表 されるとのなす角度は30℃なの で、 1:2:√3 の直角三角形の辺の長さ の比から、 水流の速さと船の速さVと の関係は、 v: V=1:√3 したがって、 V=√3 v ① 合成 速度 1 各速度の間には、 アニ アの関係が成 り立つ。 30% √3 (2) v 図 1 (2) 壁面に垂直な方向の運動を考えると、 船は速さ V(=√3v)で等速 直線運動をする。 求める時間をとすると、 等速直線運動の公式 「x = vt」 に移動距離L、 速さ 3 を代入して、 平面運動は、互いに垂 直な2つの方向に速度を 分解し、各方向における 直線運動に分けて考える ことができる。 24. ク 解答 (1) (4) M 指針 物体 v-tグラフ 部分の面積 解説 (1) になる。 (2) v-t a = 点Bで 12 (3) A に物 の間に Bは 1-2 L=√3uxt t₁ = L √3 v に速さ、 時間 を代入して、 また、壁面に平行な方向の運動を考えると、 船は速さで等速直線運 動をする。 PQ間の距離をxとすると、 等速直線運動の公式 「x=vt」 L /3v GOP=√3 PQ となるの で、 OP =Lから、 (4) P PQ= L √3 としてもよい。 L L x=vx 3 v √3 (3) 地面に対する船の合成速度が、 壁面 に対して垂直な方向になればよい。 この ときの船の合成速度を とすると、静 水における船の速度 V 水流の速度 を用いては、 2 = ' + 7 と示され る。すなわち、各速度ベクトルの関係は、 図2のような直角三角形となる。 三平方 の定理を用いて、 合成速度の大きさひ を求めると、 合成 速度 2 L V V 図2 V 図2のように、速度べ クトルを表す矢印の長さ の比が、 速さの比となる。 を合成したもの であり、2が壁面 に対して垂直な向きにな るように矢印を描くと、 図2のベクトル図が得ら れる。 02=√2-02=√√√30)2-0=√20 したがって、船は真向かいの点に向かって、速さv=2vの等速直 線運動をする。 「x=vt」 から、 求める時間をとすると、 14 L=√20x12 L t₂= 2 v

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