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Science Junior High

この問題の(5)、(6)の解説をお願いします!なるべく早く返してくれたら嬉しいです 答えは↓ (5)8秒 (6)E 1.6℃ F 6.4℃

右の表のような、素材は同じで長さや断面の直径が違う 電熱線 A~F を使って. 実験1] と [実験2] を行った。 以下の回路図ではそれぞれの電熱線は、長さや断面積に関 係なく [B] のように表している。 なお、導線 の抵抗は考えないものとする。 下の問いに答えよ。 電熱線長さ(cm BCDE 断面の直径(min) 15 0.1 15 0.2 30 0.1 30 0.2 ( 奈良学園高 ) 60 0.1 【実験】] 電熱 A, B, C と電源 電流計を使って、 次 のような回路1,2,3を作り 各電熱線に流れる電流の大きさを比べた。 回路1 F 60 0.2 回路 2 3 電流計 A あ B い C 電流計 S B電流計 お {C 電流計 か [結果]] それぞれの回路において、「電流計あ」と「電流計い」「電流計う」と「電流計え」「電 流計お」 と 「電流計か」 が示す電流の大きさの比はそれぞれ1:42:1[] であった。 (1) 電熱線の抵抗値と長さの関係を調べるための回路はどれか。 次のア~ウから1つ選び、その記 号を書け。 (イ) ア 回路 1 イ 回路 2 回路3 (2)/ 電熱線の抵抗値と断面積の関係を調べるための回路はどれか。 次のア~ウから1つ選びその 記号を書け。 (ア) TO 1 イ 回路 2 {3}[結果]]の ウ 回路3 (81) にあてはまる比はいくらか。簡単な整数比で答えよ。 /14) 【結果 1] から, 使っていない電熱線 D. E. F について考えた!! ① 電熱線D, E. Fの中でAと同じ抵抗値を持つものはどれか。 D. E, Fから1つ選び、その 記号を書け。(F) ② 電熱線Eの抵抗値は、Bの抵抗値の何倍か。(16倍) 〔実験2] 電熱線D, E を使って同じ温度で同じ量の水を温める回路4.5を作り,各水槽の水の温 度を測った。 ただし, 両回路の電源の電圧は同じである。 なお、この実験中に水が蒸発するこ とはなく、発生した熱はすべて水の温度上昇に用いられたものとする。 回路5 回 4 [結果2] 回路4で電熱線Dをつけた水の温度が2℃上昇したとき、電熱線Eをつけた水の温度は 16℃上昇した。 また, 回路5では電熱線Dをつけた水の温度が16℃上昇したとき 電熱線E をつけた水の温度は2℃上昇した。 (5)[結果2] のような温度変化が見られるまでに、回路4では8秒を要した。 回路5では何秒を 秒) 要したか。 ( 回路6のように電熱線D, E. F を接続して、 同じ温度で同じ量の水を温め る実験をした。 電熱線D をつけた水の温度が5℃上昇したとき, 電熱線E. F をつけた水の温度はそれぞれ何℃上昇したか。 E( ℃) C) F( 回路 6 D E

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Science Junior High

(2)③理由 これではダメですか?

(2) 図17は,自転車の反射板である。 反射板は, 鏡と鏡を90° に組 に光を反射する特徴がある。 反射板の反射のしくみを調べるため み合わせたものが並んでおり、 斜めから光を当てても, 光源の方向 に,次の手順で実験を行った。 手順- 水平な机に置いた方眼紙の上に, 鏡の面が90° になるように組み合わせた同じ大きさの2枚の鏡 を垂直に立て, 鏡1 鏡2とした。 図 18 図 17 鏡2 光源装置 図18のように, 2枚の鏡を真上から見ながら, 光源装置の位置を変え、 鏡1の中心に向けて,さ まざまな角度で光を当てた。 鏡1 鏡1の入射角A, 鏡2の反射角Bを記録し, 表3 にまとめた。 50° 大,中,小の3種類の大きさの鏡をそれぞれ のように置いた。 表3 A 40° 50° 60° 70° ⑤ 鏡1の中心に入射角が45°になるようにそれぞ れ光を当て、光の道筋を真上から見て記録し, 結 果を表4にまとめた。 B 50° 40° 30° 20° 表4 鏡の大きさ 小 大 中 光源装置 鏡2 光源装置 光源装置 [鏡2 光の道筋 鏡1 鏡1 -鏡 鏡 2 表3から, Aが40° のとき, 鏡2の入射角の大きさは何か、書きなさい。 ②次の の中の文が表3の結果について考察したものとなるように,文中の(あ) に適切な値を補いなさい。 また、 適切な言葉を補いなさい。 ③ Aが変わっても、鏡1の入射角と反射角, 2の入射角と反射角のすべての合計は あ)°となる。このことより, 鏡1に入射した光の道筋に対して, 鏡2で反射し た光の道筋は、常に平行で ( い ) 向きとなる。 表4から, 光源の近くに光を戻す反射板の構造として適切なものを,次のア,イから選 び, 記号で答えなさい。 また, そのように判断した理由を、光の道筋の間隔という言葉を用 いて,簡単に書きなさい。 アより大きな鏡を組み合わせた構造 イより小さな鏡を組み合わせた構造

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Physics Senior High

[キ]でVnmを求める赤丸の計算は電位の足し合わせの考えた方とも言えますか?

次の文中のに適切な のうち必要なものを用いて答えよ。 ガウスの法則によると, 任意の閉曲 面を貫く電気力線の密度は電場の強さ に等しい。 例えば, 真空中で点電荷を 中心とする半径の球面を仮定して考 えれば,点電荷から出る電気力線の本 数を球の表面積でわった値が球面にお ける電場の強さとなる。 そのため,電 金属球殻 N 金属球 M 図1 10 図2 0,x, Q.g 図3 気量g (g>0) の点電荷から出る電気力線の本数nは,真空中でのクーロンの法則の比例定数 ko を用いて, n=アと書ける。 せた。 金属球Mの中心Oから距離xだけ離れた点における電場の強さ E, 電位Vについて考 図1のように, 真空中に半径αの金属球Mがあり, Q(Q > 0) の電気量をもつように帯電さ える。ただし,電位Vは無限遠方を基準とする。 xa のときは,金属球Mから出る電気力線は金属球Mの中心Oから放射状に広がると考 えられるため,電場の強さEは,E=イとわかる。また,その点の電位Vは、 V=ウである。 また,x<a のときは,導体内部の電位は導体表面の電位と等しく,導体内部に電気力線 が生じないことから,E=エ, V=オとなる。 図2のように,内半径 6, 外半径 c の金属球殻Nがあり,-Qの電気量をもつように帯電 させた。このとき, 金属球殻Nが球殻内部の真空の空間につくる電場は,内部に発生する電 気力線のようすを考えると0である。 次に,図3のように, 真空中で, 金属球殻Nで金属球Mを囲い, 金属球殻Nの中心 0′が金 属球Mの中心Oに一致するように配置した。 ただし,a <b <c であり、 金属球Mの電気量は Q,金属球殻Nの電気量はQのままであるとする。 このとき, 中心から距離 x(a<x<b) だけ離れた点における電場の強さ E' は, 金属球M, 金属球殻Nがそれぞれ単 独でつくる電場を足しあわせた合成電場の強さであるので,E'=カである。また,金 属球殻Nに対する金属球Mの電位 VNM は,金属球殻Nの内部には電気力線は生じないので VNM=キ である。 金属球Mと金属球殻Nは,電位差 VNM を与えればQの電気量が蓄えられるコンデンサー とみなすことができる。このコンデンサーの電気容量Cは,C=クである。 [3]関西大]

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