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Science Junior High

中学理科、天体です。 問1、2がわからないです。画像3枚目は解答解説です。教えてください🙇‍♀️🙇‍♀️

1) 図3は、地球の北極側から見た,太陽の周りを また。 く観察1>の(4)で記録した金星は図2のようであった。 図3 していなか 火星 日の位置を模式的に表したものである。<結果1>か 図1のような月,金星,火星の位置関係で図2の ようになる,図3の金星の位置として適切なのは, ァ ~エのうちではどれか。 に、く観察2>を行ったところ, <結果2>のよう にが 調べたと ア 金星 とができ 近量(g] 太陽 ウ になった。 く観察2> )<観察1>を行った3月24日から60日後の5月23 日及び120日後の7月22日のそれぞれにおいて, <観察1>の(1)~(3)と同様の観察を行った。 (2) 5月23日と 7月22日のそれぞれにおいて, <観察1>の(4)と同じ倍率の天体望遠鏡で金星 を観察し、観察した像を上下左右逆にして用紙に記録した。 (3) 図書館の資料やインターネットで金星と月の動き方や金星の見え方について調べた。 き、水滴 地球 月 く結果2> 5月23日に記録した西の空と金星は,それぞれ図4,図5のようであった。また, 7月22日 に記録した西の空と金星は, それぞれ図6,図7のようであった。 ののの また, <観察2>の(3)から, 地球と金星と月がそれぞれ公転する面はほぼ一致していること や、公転する軌道は円に近いこと, 地球は太陽の周りを1年で1回公転するのに対して, 金星 は0.62年で1回公転するため, <観察1>, <観察2>を行った年は, 8月14日の数日後から, 日の出前の東の空に金星が観察できるようになることが分かった。 て適 図4 かに座 図5 図6 図7 月 ) おとめ座 4 まふたご座 月 しし座 O 金星 金星o\o木星 の体 北西 に合 北西 南西 西 南西 西 (問2] <結果2>から, 8月14日から28日後の9月11日において, 日の出の約30分前に, 東の 空を観察すると, 金星の付近に月が観察できることが分かった。 このときに, 観察できる月と く観察1>の(4)と同じ倍率の天体望遠鏡で観察した場合の金星の像を上下左右逆にした記録を 組み合わせたものとして適切なのは, 次のうちではどれか。

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Physics Senior High

(3)の解説の『C1の両端の電圧V1は、R2とR3による電圧降下の和 』という部分が理解できないので教えて頂きたいです。また、別の考え方でも解けるのであれば別解を教えて頂きたいです。

必解115)(コンデンサーを含む直流四) 抵抗 R,, R2, Rs,コンデンサー Cl, Ca, スイッチ Si, S2 および 電池Eからなる回路がある。R., R2, Rs の抵抗値はそれぞれ2R, 49, 68であり, Ci, Ca の電気容量はともに4uF, Eは起電力カが 12Vで内部抵抗が無視できる電池である。最初S; は開いており, S2 は閉じている。 (1) S, を閉じた瞬間に Re を流れる電流はいくらか。 (2) S, を閉じて十分時間がたったとき Re を流れる電流はいくらか。 (3) (2)のとき、C,に蓄えられた電荷はいくらか。 (4) 次に、S, とS2を同時に開き,十分時間がたった。 そのとき Cに加わる電圧はいくらか (5)(4)のとき、R,で発生する熱量はいくらか。 Ci が街の R2 光の3 らの条 こ S2 Ho R。 C2 える。 S」 "E 観測 図 ぞれ (東京重後1 2の ヒント 115〈コンデンサーを含む直流回路〉 ヒント)11 (1)「S」 を閉じた瞬間」→ コンデンサーは導線と考えてよい (2) 「S. を閉じて十分時間がたった』→ コンデンサーには電流が流れない (4) スイッチを開く前後で、 C」 と Caに蓄えられた電気量の和は保存される。 (5) スイッチを開く前後での静電エネルギーの変化量は, R.と R。 で発生する熱量に等しい。 (1) S,を閉じた瞬間には, Ci, Ca ともに電荷は0であるから C1, Ca に加わる 電圧はともに0である※Aや。よって, R2 を流れる電流を Ieとすると, E→C→R2→C2→Eの閉回路で 12=41z が成りたつ。ゆえに Ia=3A (2) 十分時間がたつと, Ci, Caには電荷がたまり, 電流が流れなくな る※B。このとき, Ri, R2, Rs には同じ大きさの電流が流れるので, これをI[A)とすると, E→R3- R2→R」→E の閉回路で を (3) 電 (4)b) (3)「Q=CV」 を用いる。 合※A Si を閉じた瞬間, 電 荷0のコンデンサーは導線と 同じ。 (1)電 用い の II 入で なる 導線 R。 12=21+4I+6I よって I=1A 1C2 (3) C」の両端の電圧 Vi は, R2 と R3による電圧降下の和だから Vi=4×1+6×1=10V よって, C」の電荷 Q. は Q=C.Vュ=4×10-6×10=4×10-5C (4) スイッチを開く前のC2の両端の電圧を Vzとすると, 前問と同様に II 導線 (2)電 I[F や※B 十分時間がたつと, コンデンサーは断線と同じ。 する V2=2×1+4×1=6V は - S, Szを同時に開いて十分時間がたつと, Ri, R2, R3 を流れる電 流は0となるので, Ci と C2に加わる電圧は同じになる※C←。これ をVとすると, 電荷が保存されるから C.V:+C2V2=(Ci+C)V 4×10-6×10+4×10-6×6=(4×10-6+4×10-6)V よって V=8V (5) S1, S2 を開く前に C., C2に蓄えられていたエネルギーWは R」 R2 てい フの I 2式 w-cv+Gw 合※ C 4μF (3)「P 十分時間がたった後に, C1, C2に蓄えられてい るエネルギー W' は Qi ラフ Q2 の組 消費 (4) 問 W' 4μF Ri. Rs で発生する熱量は, W-W'※D←であり, Ri, Ra は直列に接続され ているから, 発熱量の比は抵抗の比となる※E←。 ゆえに R」での発熱量は 一※D 減少したエネルギー が、2つの抵抗R」 と Ra で消 費される。 であ R (W-W)x- Ri+R。 の電 -(cm-a-(ccr) -(×4x10+×4x)-(伝×4×8+×x8 R」 ;X 介※E 抵抗での消費電力P は P=IV=RI? Ri+R。 (a) で 直列のときは電流Iが共通な ので,発熱量は抵抗に比例す 2 の =4μJ=4×106J 2+6 る。

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Science Junior High

下の表に、スイッチを切った場合は静止したと書いているんですが、それがなぜだかわかりません。また、なぜスイッチを切った場合だけ往復運動を続けたのでしょうか?

4 電流と磁界との関係を調べる実験について, 次の各問に答えなさい。 (東京改) く実験> ① コイル,電熱線,スイッチ,検流計をつない で回路をつくった。図のように, ばねに取り付 けた棒磁石を,N極がコイルの上端の中心に位 置するようにスタンドに固定し,静止させた。 ースタンド 検流計 ばね 棒磁石一 スイッチ 000 ー コイル 電熱線 2 スイッチを入れ,棒磁石を1cm持ち上げ手 を放したところ, 棒磁石は上下方向に往復運動 を行った。このときの検流計の針の動きと, 棒 磁石の運動の様子を1分間観察した。 ③ スイッチを切り,②と同様に棒磁石を1cm 持ち上げ手を放したところ, 棒磁石は上下方向 に往復運動を行った。棒磁石の運動の様子を1 分間観察した。 く結果> スイッチを入れたとき, 棒磁石が上下方向に往 復運動している間, 検流計の針は目盛りの0を中 心にして左右に振れていた。 また,スイッチを入れたときとスイッチを切っ たときそれぞれの1分間の棒磁石の往復運動の様 子は,次の表のようになった。 スイッチを入れ スイッチを切っ たとき たとき 1分間の振幅はだんだん 振幅はほとんど 棒磁石の小さくなり静止変化なく往復運 往復運動した。 その後, 動を続けた。 の様子 静止し続けた。 (1) <結果>の検流計の針の振れ方から, 棒磁石 が往復運動している間に, コイルに流れる電流 の特徴と名称と, 同じ棒磁石の往復運動で検流 計の針の振幅を大きくするための工夫を組み合 わせたものとして適切なのは, 次の表のア~エ のうちではどれか。 W4 10000000000-0の

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