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Science Junior High

(4)の問題の解き方が分かりません。 一応解答にも解説はのっているんですけどなぜ10Ωになるのかが分からないのでそこも教えて欲しいです

2 発泡ポリスチ 電源装置 レンのカップP,Q にそれぞれくみ置き の水を同量入れた後, 6V-6Wの表示の ある電熱線X,表示 のない電熱線Y を用 いて図のような装置 温度計 スイッチ ガラス棒 ・水 U 電熱線Y- ~電熱線X カップ 2カップP をつくり, 電源装置の電圧を6Vにして,1分ごとに水温を測定し ながら, 5分間電流を流した。 表は, 実験の結果をまとめたもので ある。 ただし, 電熱線以外の抵抗は考えないものとする。 時間 [分] 0 1 水温 [℃] 5t カップP 20.0 20.8 21.6 22.4 23.2 24.0 カップQ 20.0 21.2 22.4 23.6 24.8 26.0 2 3 4 2 □ (1) 実験で, 5分間に電熱線Xから発生する熱量は何Jか。 □(2) 実験の結果をもとに,電熱線Yに電力の表示を書き入れるとす ると, 6V-Wとするか。 □(3)実験で、5分以降も電流を流し続けたとき,カップPの水が沸 騰し始めるまでには, 電流を流し始めてから何分かかるか。 ただ し、電流を流し始めてから5分以降も, 水温が上昇する割合は変 わらずカップ内の水の量も変わらないものとする。 □ (4) 図のa,bのクリップを電熱線からはずし,cのクリップをb のクリップがつながれていたところにつなぎかえて、同様の実験 を行うと, 5分間にカップPの水温は何℃上昇するか。

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Science Junior High

(3)についてです。ここの部分の電流は電熱線cについていってるのでしょうか?電源のことだと思ったのですが答えの解説を見ると電熱線cについての説明に感じました。ここはどこの部分の電流を表しているのですか?

ていこう 電流と電圧,抵抗 5 a の電気抵抗は30Ωとする。 [新潟県] 次の実験について, あとの問いに答えなさい。 ただし, 電熱線図 DA 5 (1) 電源装置) 2.05A ころ, 電流計は50mAを, 電圧計は2.4V を示した。 0.59 [実験2] 図2のように, 電源装置, 電熱線 a, 電熱線c, スイッ チ,電流計, 電圧計を用いて回路をつくり, スイッチを入れたと 0.2A ころ, 電流計は200mAを, 電圧計は3.0Vを示した。 (1) 実験1について, 電熱線bの電気抵抗は何Ωか, 求めよ。 (2) 実験1について, 電熱線a と電熱線bが消費する電力の合計は 何Wか, 求めよ。 [実験1] 図1のように, 電源装置, 電熱線 a, 電熱線b, スイッ チ,電流計, 電圧計を用いて回路をつくり, スイッチを入れたと スイッチ (2 電圧計 電流計 電熱線 a 電熱線b 30Ω 図2 電源装置) スイッチ 電熱線 30Ω 電圧計 (3) 実験2について, 40秒間に電熱線 a と電熱線 c で発生する熱量 の合計は何Jになるか, 求めよ。 電流計 電熱線 c 源 6 電流と磁界 a 3003A 15. 3.0V 0.1A 30 次の実験について, あとの問いに答えなさい。 [愛媛県] 3.0V 0.2A30~ [実験1] 図1のような回路をつくり 棒磁図1 図2 割りばし

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Science Junior High

(3)の問題で回路Iの電流は0.33Aなのはわかったんですけど、回路Ⅱの求め方が分からないです。 あと、電流を流し始めたのは何秒後なのかをXを使って文字式で求めると思ったんですけど、 どうやったらいいのかよく分かんなくなってしまいました🥲ྀི 解説お願いします🙂‍↕️🩷✨️

8 電気回路について、回路による消費電力のちがいを調べるため,次の実験を行った。 あとの問いに答えよ。 (実験〕 図1のように, 36Ωの抵抗器を用いた回路と, 20Ωと30Ωの抵抗器を組み合わせて つないだ回路II をつくった。 それぞれに電源電圧12Vを加え, 電流と電圧を測定する実験 を行った。 測定結果から, 電流を流し始めてからの時間と回路全体の消費電力の関係をグ ラフに表したところ、 図2のようになった。 回路Ⅱは電流を流し始めてから8.0秒後に端子に接続されているクリップ a, b, c のい ずれか1つを外したため, 消費電力が変化している。 図2 5.0 回路Ⅱ 回路 Ⅰ 4.0 図 回路全体の消費電力〔W〕 55 4.5 3.6 0 10 時間 〔秒〕 図1 【回路Ⅰ】 電源 12V + O った物 【回路Ⅱ】 電源 12V + クリップ c 抵抗 20Ω 抵抗 20Ω クリップa- 抵抗30Ω」 端子 クリップ b 電流計 電圧計 抵抗36Ω 電圧計 電流計 20 20 問 (1) 回路に流れる電流の大きさは何Aか。 四捨五入して小数第2位まで書け。 (2) 下線の部分について, 電流を流し始めてから8.0秒後に外したクリップはどれか。 a, b, cから1つ選んで,その記号を書け。 (3)回路Ⅰ,回路II それぞれの回路全体で消費した電力量が等しくなるのは,電流を流し始めてから何秒後か求めよ。 (4)回路Iに抵抗器を1つ加えて, 回路全体の消費電力が8.0Wになるようにしたい。 抵抗の大きさが何Ωの抵抗器をどのように接 続するとよいか。 加える抵抗器の抵抗の大きさを求め,その抵抗器を解答欄の回路図に加えて、回路図を完成させよ。ただし、回 路図中には、抵抗の大きさおよび電流計と電圧計を記入する必要はない。

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Physics Senior High

(9)はどうして赤ペンのような式になるんですか?? 私の考え方のどこが間違えてるのか教えて欲しいです🙇🏻‍♀️

II 次の文章の空欄にあてはまる数式, 数値または語句を, それぞれ記述解答用紙の所 定の場所に記入しなさい。 ただし, (1)~(10)の解答欄には数式または数値を, (11)の解答 欄には語句を記入しなさい。 (33点) 図1に示すように抵抗とコイルをつないだ回路で, スイッチSを閉じたり開いた りしたときに回路に流れる電流を考えよう。 電池の起電力をE, コイルの自己インダ クタンスをL, 2つの抵抗の抵抗値は図1のように r, R とする。 電池と直列につな がれた抵抗値rの抵抗は電池の内部抵抗と考えてもよい。 また, 導線およびコイルの 電気抵抗は無視できるものとする。 b a d E 図 1 h In R g ERO h S スイッチSを閉じた後のある時刻にコイル, 抵抗値 R の抵抗を図1の矢印の向き に流れる電流をそれぞれ I, I と書くことにする。このとき, 抵抗値の抵抗を流れ る電流は (1) となる。 経路 abdfgha についてキルヒホッフの法則を適用すれ ば、電池の起電力と回路に流れる電流の間にはE= (2) の関係が成り立つ。 一方、このときコイルを流れる電流が微小時間 4tの間にだけ変化したとすると, -10- LI+(r+B)I

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Physics Senior High

(2)でなぜBが高電位になるのか分かりません 回転すると右向きの磁束が増えるからそれを妨げるために、AからBの向きに電流が流れるのでAが高電位になるんじゃないんですか?

f B セント 135 〈交流の発生> 113 (2) 辺abは磁場を横切る体なので、 誘導起電力の式 「V=Blo」 を用いる。 (3)(pq間に発生する誘導起電力) (コイルの各辺に生じる誘導起電力の和) 標準問題 (5) コイルに生じる誘導起電力の大きさは、ファラデーの電磁誘導の法則 「V=-N4 at」を用いる。 A 135.〈交流の発生> 図1のような辺の長さが1の正方形 abedからなる1回 巻きのコイルを,磁束密度Bの均一な磁場の中に置き、 磁 力線に垂直な軸のまわりに,一定の角速度で図の矢印の 向きに回す。 コイルの両端はそれぞれリング状の電極p と qを通して,常に抵抗Rとつながっている。 このとき、コ イルは回転するが, リング状の電極と抵抗は静止したまま である。図2(a) と (b)は回転軸にそって見たコイルと磁力線 (a) = 0 である。図2のように,コイルの面と磁場の角度は,時 N S P 9 R- 図 1 B (b) t=to N S N S 刻 t=0 のとき 0=0, 時刻t=to のとき 0<B<1であ R cd ab 8 図2 った。次の問いに答えよ。 [A]各辺に生じる誘導起電力を考えることで, pq 間に発生する誘導起電力を考える。答 えには1,B,w, tのうちから必要なものを用いよ。 〇 (1) 辺 ab 部分の速さを表せ。 (2)時刻における辺 ab 部分に生じる誘導起電力の大きさを表せ。 (3) 時刻 t における各辺に生じる誘導起電力を足し合わせることで, pq間に発生する誘導 起電力 Vの大きさを表せ。 〔B〕 ファラデーの電磁誘導の法則を考えることで, pq 間に発生する誘導起電力を考える。 答えには l, B, w, tのうちから必要なものを用いよ。 (4) 時刻 t におけるコイルを貫く磁束を表せ。 (5) 時刻 t におけるコイルに生じる誘導起電力 Vの大きさを表せ。 ただし、必要であれば, 次式を利用してよい。 Asin wt =wcoswt, 4t ⊿coswt =-wsin wt At [C] 抵抗に流れる電流I と消費電力Pを考える。 p から抵抗を通って q に流れる電流の向 きを正とする。 記 (6) 時刻 t = to における辺 ab に流れる電流Iの向きを図1に矢印で示せ。 また電流Iに よってコイルが磁場からどのような向きの力を受けるか説明せよ。 (7) 消費電力の最大値 Pmax を1, B, w, R のうちから必要なものを用いて表せ。 また, P と wtの関係を 0≦wt2 の範囲でグラフに図示せよ。 [23 徳島大〕 (8)電流が磁場から受ける力 「FIBL」の向きは、フレミングの左手の法則より判断する。 2 (7)消費電力Pは, 「PIV=PR=」から適当な形の式を用いる。 〔A〕 (1) 辺abの速さひab は, コイルの回転半径が であるので,速さと角 2 速度の関係式 「v=rw」 より Vab 51=- (2) 時刻において,辺ab は水平から角度 wt 回転しているので 辺ab の磁 場に垂直な方向の速度成分 Vabi は図a より 上向きを正として Vabi = Dab COSWt=coswt と表される。 辺ab に生じる誘導起電力の大きさ | Vab|は, 「V=Bl」 より |Vab|=|Blvabi|=| 11=B1.12 cost=/12/Blacoswt| このとき,swt< ならば誘導起電力の向きはレンツの法則A より bが高電位となる向き ※Bである。 (3) 磁場を垂直に横切る辺は辺abと辺cdであり, これらの辺にのみ誘導起 電力が生じる。 辺cdについても 時刻に生じる誘導起電力の大きさを |Veal として求めると, 辺ab についての(1),(2)と同様になり <<-*A によっ くる磁 れた磁 B 公式カ 状 |V|=|Blucas|=|Bl-cos wt|=Bl³w|cos wt| 誘導書 Out < ならば誘導起電力の向きはレンツの法則よりdが高電位とな る向きである。 求め V=|Van|+|Vcal=12Blwlcoset|+1/2 よって Vab と Veaの誘導起電力の向きは同じ方向であるので, pq間に発 生する誘導起電力の大きさ Vは Blwcoswt|=Bl°ω\coswt| 〔B〕 (4) コイルの面積をSとする。 時刻において, コイルは水平から角 ・度回転しているので、 磁場に対して直角方向に射影したコイルの面積 Sは図bより S=S|sint|=|sinet| このとき、コイルを貫く磁束は、磁束の式 「Ø=BS」より, 0<wt<πで のコイルの向きに対してコイルを貫く磁束を正とすると =BS = Blsinat (5)(4)においてコイルに生じる誘導起電力 Vの大きさ|Vは,ファラデーの 電磁誘導の法則 「V=-N2」より 4t |V|=|-1×40 |=|_ A(BIªsinwt)|=|- BF²-- =l-Bl2wcoswtl=Blw\coswt|C Asin wt At ---

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