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Science Junior High

中学生 理科の問題です ⑴は分かったのですが、⑵の解き方がわかりません。 解説おねがいします。

問4 下線部 ③のエネルギー変換効率について調べるため に行った実験について, 次の(1), (2)に答えなさい。 図1 豆電球 XY プーリーつき 発電機 図1のように, 質量600gのおもりを1.5m落下さ せ、プーリーつき発電機を回転させて発電した。この とき、安定したときの電圧と電流の値を測定し, おも りの落下時間も記録した。 表は、 同じ操作を5回行っ たときの平均値を示す。 電圧計/ 電流計 おもり ,600g 机 電圧 電流 落下時間 (1) 落下する前におもりがもつ位置エネルギーの大きさ は, おもりを 1.5m 持ち上げたときの仕事の大きさに等しい。 実験で, おもりがも 1.2V 0.2 A 7.5秒 32 0 つ位置エネルギーのうち, 何%が豆電球を光らせる電気エネルギーに変換されたと考 えられるか, 求めなさい。 ただし, 100gの物体にはたらく重力の大きさを1とする。 C (2) 発電機中にはモーターがあり、 図2はモーター内部の図2 0 模式図である。 おもりの落下にともないプーリーが回転 すると, モーター内部のコイルが回転し, 電圧が生じる。 コイル、 ブラシ 回プ 転 電流の コイルに流れる電流は, プーリーの回転方向と逆向きの向き 力を磁界から受ける。 図1のX - Y間につなぐものを変 方リ 向1 の 整流子 えたとき, おもりの落下時間が一番長くなるものはどれか。 次のア~ウから最も適切 なものを1つ選び, その符号を書きなさい。 また, そう判断した理由を書きなさい。 ア 抵抗器 X- HY メー Y 各抵抗器の抵抗の大き さはすべて同じ。 花の大き

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実験IIの「発光ダイオードQは点灯せず、発光ダイオードPだけが点灯した。」と実験Ⅲの「発光ダイオードQだけが一瞬点灯した」の理由を詳しく教えてください! また、(4)もなぜこのようになるのか教えてください。

DOW 150W GOW DOOW OOW 実験Ⅱ 下の図Ⅲのように,電源装置とスイッチに2個の発光ダイオードPとQの向きを逆にして つないだものを接続した。 次に、スイッチを入れて、この回路に電流を流したところ, 発光ダ イオード Qは点灯せず, 発光ダイオードPだけが点灯した。 実験Ⅲ 下の図Ⅳのように, 実験Ⅱで用いた回路の電源装置とスイッチをスタンドに固定されたコ イルに変えた。次に、強力な棒磁石のS極をコイルの下からコイルの中まですばやく動かす実 験をすると、発光ダイオード Qだけが一瞬点灯した。 図 IV 発光ダイオードP OOW コイル 図Ⅲ 発光ダイオード Q OOW 発光ダイオードP OOW 電源装置 発光ダイオード Q 一極 2+極 +極 +極 スイッチ -極 +極 強力な棒磁石 電気 送 ■損失 ギーを ルギー ている。 近呂 呂の (4) 右の図Vのように実験Ⅲとコイルの面の向きは同じ状図V 態で,強力な棒磁石のN極をコイルの上からコイルの中 まですばやくさし込み, すぐにコイルの上まですばやく引 き上げると, 発光ダイオードの光り方はどのようになると 考えられるか。 次のア~エのうち、最も適当なものを一つ 選んで,その記号を書け。 hav ア Pだけが一瞬点灯する イ Qだけが一瞬点灯する ~(5 ウPが一瞬点灯し、 次にQが一瞬点灯する Qが一瞬点灯し、次にPが一瞬点灯する エ N極をコイルの中まで すばやくさし込む すぐにコイルの上まで すばやく引き上げる

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この問題(4)(7)の解き方教えて欲しいですm(*_ _)m

力の大きさとばねののび (兵庫) 力の大きさとばねののびとの関係を調べるために,次の実験を行った。 ただし, 実験に用いたばねの重さは考えないものとし,100gの物体の重さを1Nとする。 <実験1> 図1のように,スタンドにばねを取りつけ, 質量10gのおもり1個 つり下げ、ばねののびを測定した。次に、おもりの質量を変え,それぞれ同 図1 ばねののび じ方法で実験を行った。 表は,その結果をまと めたものである。 0 おもりの質量[g] 0 ばねののび [cm] 10 30 20 40 50 2 4 6 8 10 図2 図3 <実験2> 図2のように、床に置いた質量 50gのおもりに実験1で用いたばね をつなぎ、ゆっくりと12cm引き上げた。 その際, 引き始めるのと同時にばね はのび始めて、 しばらくするとおもりが床から離れた。 <実験3 > 図3のように、なめらかな斜面の上に質量75 gのおもりと実験1で用いたばねが斜面と平行になるよう に置いたところ, ばねは9cmのびて, おもりは静止した。 図3の矢印は, おもりにはたらく重力を示している。 <実験 4 > 図4のように, 実験1で用いたばねに質量10 引 ゆっくりと 引き上げる 000000000 12cm 図 4 +1600 6.5 2000 016 ¥160 (1) 実験1の装置を使い, おもりを変えてつり下げたところ, ばねののびは14cm gの棒磁石をつり下げると, ばねはのびて静止した。 次に, 鉄しんにエナメル 線を巻いたコイルに,電源装置,抵抗器, スイッチを導線でつなぎ, コイルを 棒磁石の真下 4 cmの位置に固定した。 スイッチを入れると, 棒磁石はコイル の向きに引かれ, ばねは,さらに3cmのびた。 棒磁石 A B 4cm ,抵抗器 コイル 5/100 になった。 このおもりの重さは何Nか, 求めなさい。 0.1×2=0.2 02/14 スイッチ 鉄しん + (2) 実験2において, おもりは床から何cm引き上げられたか, 求めなさい。 12-10=2 XP 0.5×12 (3) 実験において、人の手がした仕事は何Jか,求めなさい。 J SW 51600 100 0.5×0.03m 1m=00 0.5 (4) 実験3において, おもりにはたらく重力の斜面にそった分力の大きさは何Ñ かばねののびから求めなさい。 (1) a 23 (2) 電源装置 N cm (3) J 7.5×900 67,5 6777588 (4) N 045 (5) 実験3において, おもりにはたらく重力の斜面にそった分力と, 斜面に垂直 な分力を, 大きさ, 向きがわかるように, 解答欄の図にそれぞれ矢印でかきな さい。 なお、作図に用いた線は,残しておきなさい。 (5) (6) 実験 4 の下線部のとき, 棒磁石のB側は,N極かS極のどちらか,書きなさい。 (7)実験4で,棒磁石におよぼした磁力の大きさは何Nか, ばねののびから求め なさい。 700 7cm 7708 0.1 x700 (6) 極 (7) 70 015 N

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問題の(5)の答えは「ウ」となるのですが、なぜそのようになるのか理解できません。解き方を教えていただけると嬉しいです。

4 電気について調べる実験を行った。 あとの問いに答えなさい。 <実験1> 図1のような装置を使い,矢印(→)の方向に電流を流すと, コイルが矢印()の 方向に動いた。 <実験2> 図2のように, コイルをばねはかりに吊るし,矢印(→) の方向に電流を流した。 図 1 電源装置 スイッチ ・コイル 電熱線 U字形磁石 電流計 電圧計 図2 S ばねばかり 電源装置 スイッチ コイル 方位磁針 U字形磁石 (1) 磁石などのまわりにできる, 磁力がはたらいている空間を何というか,書きなさい。 (2)<実験1>で、電圧を12Vにすると, 電流計は600mAを示した。 電熱線の抵抗は何Ωか, 求めなさい。 (3) <実験1>で、電熱線を変えずに, コイルをより大きく動かすためにはどのよう にしたらよいか,その方法を2つ書きなさい。 図2のように、スイッチとコイルの間の導線の上に方位磁針を置いたとき, 方位 磁針はどのようになるか、図3の絵を参考に解答用紙の図にかき入れなさい。 (5)<実験2>で, ばねはかりの値はどうなるか、次のア~ウの中から1つ選び, 記 号を書きなさい。 ア 大きくなる。 イ変わらない。 ウ小さくなる。 図3 N極

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