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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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Physics Senior High

(2)の問題です。力学的エネルギーを使って解くのはわかりましたが、なぜこのように解くのは間違えなのですか? 垂直抗力については解説は大丈夫です

重要問題 18 鉛直面内での円運動 (その1) 図は, なめらかな水平面と, 半径がで内面がなめらかな 半円筒を,Aにおいてなめら かにつないだものを,鉛直面 内で切った断面図を表してい る。 図の左端において, ばね (k) Immo 差が つく! B 0 A 定数kのばねが,質量mの小さな物体を水平に打ち出すように設定されている。 いま, ばねを自然長からαだけ縮めて放したとする。 すると, 物体は水平面上を すべり,円筒面の内面に沿って上昇する。 ここで, ばねのエネルギーは物体のエ ネルギーに完全に変わるものとする。 重力加速度の大きさをgとして, 次の問い に答えよ。 (1) 円筒に入射するときの物体の速さを求めよ。 (2) 円筒面に沿って上昇するときの物体の速度の2乗および抗力を, 直径の他端 Bから測った角度 0, およびそれ以外の与えられた量を使って求めよ。 (3) 物体が円筒面を離れるときの cos0 を求めよ。ただし 0<< とする。 (4) 物体が円筒面を離れた後に, ちょうど円の中心を通過するようにしたい。 そ のためには,k, m, a, g, r の間には一定の関係がなければならない。 kをm, a,g,r で表せ。 〈立命館大〉

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