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Science Junior High

浮力の(4)②の説明お願いします

4 右図は、液体中に入れたガラス球の浮き沈みによって、おおよその気温が分か る「温度」である。Wさんは、この「温度計」に興味をもち、ガラス球の 沈みに関係する力である浮力と、この「温度」について調べ、実験を行った。 さらに、この「温度計」のしくみを具体的に考察した。 あとの問いに答えなさい。 なお、この問題では、大気圧の大きさは常に一定であるとする。 【Wさんが調べたこと】 a. 浮力について 液体中に入れた物体にはたらく浮力の大きさは、物体の体積によって 決まり、物体の重さにはよらない。図Iのように、直方体の形をした 物体を上面と下面が水平になるようにして液体中に入れた場合、物体の 上面には図中に で示された矢印の向きに液体から力がはたらき、 で示された矢印の向きに液体から力が 物体の下面には図中に はたらく。 これらの力の合力が浮力となる。 図中の物体の上面と下面のそれぞれに液体からはたらく力の大きさは、大気圧と液体による圧力 面の面積を用いて次の式で求められる。 力の大きさ [N] = (大気圧 + 液体による圧力) (Pa)×面の面積(m²) また、ある深さでの液体による圧力は、その深さより上にある液体の 重さが大きいほど大きくなる。そのため、 図1中の液体による圧力は 液体の密度が一定であれば液面からの深さに比例し、深さと圧力の関係は、 図ⅡIのように表される。 以上のことから、図I中の物体の下面にはたらく力の大きさは、上面に はたらく力の大きさより大きくなり、 浮力が発生することが分かる。 b. 「温度」について ●この「温度計」 は, ガラスでできた円筒形の容器の中に液体が入れられ、その液体中に、それ ぞれ異なる温度が記されたいくつかのガラス球が入れられている。 9 部屋に置かれている「温度計」の中の液体の温度は、部屋の気温と等しくなっていると考えて よい。これは、部屋の空気と「温度計」が接触しており、接触によって温度の高い部分から温 の低い部分へと熱が移動するためである。 4 ●容器の中の液体はその温度が上昇すると、体積が増加する。 一方、温度の変化によるガラス球 の体の変化は無視できるくらい小さい。 ・いずれのガラス球も、液体の温度がガラス球に記された温度と等しくなったときに、重力と 浮力がつり合うように、体槽や重さが調整されている。 (1) Wさんが調べたことの中の に入れるのに適しているもの後、図1に示した

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Science Junior High

中2理科です。青のマーカーが引いてある問題がわからないです。答えはアでした。考え方を教えてください🙇🏻‍♀️

1 〔実験2〕 [実験 3] 図5 ②次に、図1の矢印の向きに電流を流し, 方 位磁針a, bのN極が指す向きを調べた。 ① 図2のように, エナメル線を巻いてコイ ルBをつくり, 一方の端のエナメル線のエ ナメルはすべてはがし、 もう一方の端のエ ナメル線は下半分だけはがした。 ② ①のコイルB, 発泡ポリスチレンの板, 磁石, 針金, 電池, スイッチと導線を用い て、図3の装置をつくった。 ただし、 磁石はN極が上になるように発泡 ポリスチレンの板に置いてあり, コイルBは 自由に回転できるようになっている。 針金、 に台を置き, コイルAの両側に方位磁針a, bを置いた。 [実験2] の③では、コイルBは図3のⅠの向きに回転し続けた。 図 4 図3 コイル B HE 発泡ポリス チレンの板 スイッチ 近づける ア ⑩ I. II. 検流計へ 方位磁針a 台 電池 電流の向き ③ スイッチを入れ、コイルBの動きを観察してからスイッチを切った。 次に, ④ さらに,磁石を取りはずしてからスイッチを入れ、図4のように、 N極が上にな るようにして棒磁石をコイルBの真上からゆっくり近づけ, コイルBの動きを観察し てからスイッチを切った。 図2 下半分だけ はがす ⑥ しだいに大きくなった ⑥ しだいに大きくなった コイルA 棒磁石 コイルB ON* 0655 ① 図4の装置から電池とスイッチを取りはずし、 コイルBが回転しないように固定 してから、図5のように、針金と検流計を導線で接続した。 ② 次に、図5のように,棒磁石のN極をコイルBに向け, コイルBに近づけたのち にコイルBの手前で静止させた。 このときの検流計の針の動きを観察した。 ③ さらに, 図6のように,棒磁石のS極をコイルBに向け, コイルBの手前で棒 石を静止させてから、②で棒磁石をコイルに近づけたときより速くコイルから遠ざ た。 このときの検流計の針の動きを観察した。 コイルは固定 図6 |近づける 方位磁針b エナメル線 すべて イ 1 @ I, I a 11. 検流計へ 検流計へ [実験3] ②, 棒磁石をコイルに近づけたとき、 コイルに電流が流れて検流計の針は左に振れた。 (6) 検流計へ 遠ざける 次の (1) から (4) までの問いに答えなさい。 (1) 〔実験1] の②で、 コイルAに電流を流したとき, 方位磁針, bのN極が指す向きはどうな るか。 方位磁針を真上から見た図として最も適当なものを、次のアからエまでの中から選んで、 そのかな符号を書きなさい。 ただし、方位磁針のN極は黒く塗って示してあり、地球の磁界の影響は考えないものとする。 ア コイルA イ ウ I 方位磁針 (2) 【実験2) の④では、棒磁石をコイルBに近づけたところコイルBは回転を始めた。 次の文章 は,〔実験2] の④の結果についてまとめたものである。 文章中の ( ⑧ ), ( ⑥ ) にあ てはまる語句の組み合わせとして最も適当なものを,下のアからエまでの中から選んで、 そのか な符号を書きなさい。 ただし,棒磁石はコイルBに接触しないものとする。 OM4(817-30) コイルBの真上から棒磁石のN極が上になるようにして棒磁石をコイルBにゆっくり近づけ ると, コイルBは、図4の(⑩) の向きに回転を始めた。 さらに棒磁石をコイルBに近づ けると, コイルBの回転の速さは ( ⑥ )。 ⑥ しだいに小さくなった ⑥ しだいに小さくなった

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