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Science Junior High

ここの解説を分かりやすく教えてください

5 水溶液とイオン Sさんは、 電気分解について、 塩化銅水溶液の質量と電流を流す時 間を一定(5分)にしたとき、 陰極に付着する銅の質量が、 「電極に流 す電流の大きさに関係があるのか」、 「塩化銅水溶液の質量パーセント 濃度に関係があるのか」を確かめたいと考え、 先生に相談した。や 先生: どのような実験を計画していますか。 Sさん: 質量パーセント濃度が10%と20%の塩化銅水溶液に、それぞれ 1Aと2Aの電流を流すという4種類の実験を計画しています。 先生:ではまず、陰極付近の銅イオンと電子の様子を図にしましょう。 ア 1A- -陰極 イ2A┐陰極 ウ f -10%塩化銅水溶液 陰極 I 2AJ -陰極 -20%塩化銅水溶液 (注1)は銅イオン、 ●は電源から移動し てくる電子のそれぞ れ1個を示している。 (注2) 実験で、 銅イ オンは不足しないも のとする。 先生: 陰極に付着する銅の質量が最も大きくなるのはどれですか。 Sさん: 模式図から考えると、 ア~エの実験のうち、(a)です。 先生:その通りです。 では、そのことから、電極に流す電流の大きさと塩化 銅水溶液の質量パーセント濃度は、陰極に付着する銅の質量と、それ ぞれどのような関係にあるでしょうか。 Sさん: 塩化銅水溶液を電気分解したとき、 陰極に付着する銅の質量は、電 流が大きいほど大きくなり、( b )です。 先生:そうですね。 ところで、 Sさんは4種類の実験を考えましたが、4種 類のうち、ア~ウの3種類の実験を行うだけでも、陰極に付着する銅 の質量を大きくするための条件を確認できますね。 (1) (a)にあてはまるものを、 図のア~エから二つ選びなさい。 (2)(b)にあてはまる内容を、簡単に書きなさい。 (3) 下線部のように確認できる理由を、簡単に書きなさい。

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解説お願いします🙏

5.Aさんは、電流が磁界から受ける力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、あとの問いに答えなさい。 ただし、電子てん びんの測定の機能は磁界の影響を受けないものとする。 [実験 1 ] 図1 図1のように、直流電源 スイッチ、 抵抗器 電 流計、コイルをつなぎ、 コイルを電子てんびんの上 にのせ、コイルの真上にN極を下にした磁石を固定 した。 回路に流れる電流の大きさを変えながら、電 コイルー 子てんびんの示す値を調べた。 表は、 その結果をま 直流電源 磁石 スイッチ とめたものである。 電子! 抵抗器 てんびん 〈電流計 表 f 電流の大きさ [mA] 0 50 100 150 200 電子てんびんの示す値 [g] 10.80 11.64 12.48 13.32 14.16 [実験2] 図2のように、プラスチック製のコップの底にはりつけたコイルを交流電源につない で交流を流し、磁石を近づけたところ、コイルを流れる電流が磁石のつくる磁界からカ を受けてコイルが振動し、その振動がコップに伝わって音が出た。 このとき、 交流電源 にオシロスコープをつないで表示した交流の波形と、コップから出た音を図2のように マイクロホンで拾ってオシロスコープで表示した音の波形はそれぞれ、図3、図4のよ うになった。 図2 プラスチック製 のコップ コイル 電圧 マイクロホン 交流電源へ 磁石 振幅 時間 一 時間 図3 交流の波形 図4 音の波形

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(4)が分かりません 解説よろしくお願いします🙇‍♀️

ガイド 中の イから 1- 実駅 と考 イ. 157 電流と熱量 次の実験Ⅰ、Ⅱについて、あとの問いに答えなさい。 〈実験I〉 右の図1のような装置を用いて、 電熱線Pに電流を 流したときの、水の上昇温度を調べる実験をした。 まず、 発 泡ポリスチレンのカップの中に95gの水を入れ、 室温 20.5℃ と同じになるまで放置しておいた。 次に、スイッチを入れて、 電熱線Pに 4.0V の電圧を加え、水をときどきかき混ぜながら、 5分間電流を流し、電流の大きさと水温を測定した。 次に、 電熱線Pに加える電圧を8.0V, 12.0V に変え、 同じように実 験をした。 下の表1は、 実験の結果をまとめたものである。 (1) この実験を行うために、カップの中に水を入れたところ、 表1 水温が室温に比べてかなり低かった。 この場合、 カップの水を放置して、 水温と室温が同じになっ てから実験を行わなければ、 電熱線の発熱によ る水の上昇温度を正確に測定できない。 それは [ なぜか。 その理由を簡単に書け 図 1 電源装置 温度計 水 スイッチ 電圧計 発泡ポリスチ レンのカップ 電熱線 Q 電流計 電熱線P ポリスチレンの板 発泡 電熱線Pに加える電圧[V] 電熱線Pに流れる電流 [A] 5分後の水温 [℃] 4.0 8.0 120 0.5 10 15 21.5 24.5 29.5 重要 (2) 電熱線Pの抵抗は何Ωか。 〈実験Ⅱ> 図1の装置で電熱線Pを電熱線Qにと りかえて、 実験Iと同じように実験をした。 右 の表2は、実験の結果をまとめたものである。 (3) 電熱線 Q に 4.0V の電圧を加え、5分間電流を流 したとき、 電熱電Qが消費した電力量は何か。 表2 電熱線Qに加える電圧[V] 電熱線Qに流れる電流 [A] 5分後の水温 [℃] 4.0 8.0 12.0 1.0 2.0 3.0 22.5 28.5 38.5 [ (4) 次の文は、実験Ⅰ、Ⅱにおいて、電熱線に流れた電流と、水の上昇温度について述べようとした ものである。文中の2つの それぞれ選び、記号で答えよ。 また、文中の )内にあてはまる言葉を、 ア~ウから1つ、エカから1つ、 [内にあてはまる数値を書け。 記号 [ ][ ] 数値 [ 電熱線に電流を流す時間と加えた電圧の大きさが同じであるとき、 電熱線の抵抗が小さけれ ば、流れる電流の値は (ア. 大きくなる イ. 変わらない ウ. 小さくなる)ため、 水の上昇 温度は (工. 大きくなる オ. 変わらない力. 小さくなる)。 また、 電熱線Q に 6.0V の電 圧を加え、 5分間電流を流したとき、 5分後の水温は (5) 実験Ⅰで用いた電熱線P と、 実験Ⅱで用いた電熱線 Qを 用いて、 右の図2のように、 電熱線Pと電熱線Qをつなぎ、 それぞれの発泡ポリスチレンのカップの中に、 水95gを 入れ、室温と同じになるまで放置しておいた。 その後、ス イッチを入れて、水をときどきかき混ぜながら、5分間電 流を流した。 このとき電圧計は12.0V を示していた。 次の 文は、実験Ⅰ、Ⅱの結果から考えて、スイッチを入れてか ら5分後の電熱線Pによる水の上昇温度と、 電熱線 Q に よる水の上昇温度について述べようとしたものである。 文 ■ ℃になると考えられる。 図2 電源装置 スイッチ + 電熱線P 電熱線Q adad 電圧計 電流計 158 静電

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