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Science Junior High

(4)と(5)の解説をなるべく簡単に解説お願いします。

電力 電流のはたらきを調ベるため,次の実験1,2を行った。 [愛媛県) の水の上昇温度は,1分後が 年 (実験1] 抵抗の値が2.0Ωの電熱線Aを用いて,図1のよう な装置をつくった。点Pと点Qとの間に加える電圧を6.0V に保ち,5分間電流を流しながら水温を測定した。次に,電 熱線aを電熱線bにかえて,点Pと点Qとの間に加える電 圧を6.0Vに保ち,5分間電流を流しながら水温を測定した。 表は,その結果を表したものである。 [実験2] 図1の電熱線aを,電熱線a 0.8℃, 2分後が1.6℃, 3分後 が2.4℃, 4分後が3.2℃, 5分 後が4.0℃。 (3) 5分後の水の上昇温度は, 電熱線a:24.4-16.4=8.0[℃] 電熱線b:20.4-16.4=4.0[℃] 水の上昇温度は電力に比例する ので,電熱線aが消費する電力 と電熱線bが消費する電力の比 は,8.0:4.0=2:1 (42 (3)より,実験1で電熱線 b を用いたときに回路に流れる電 流は,電熱線aを用いたときの半 分なので,1.5A。よって, 電熱 線bの抵抗は,6.0÷1.5=4 [Q] P=I°Rより, 電流が同じ とき,電力は抵抗に比例するので, 消費電力は電熱線bのほうが大 (9点×5) 図1, 電源装置 スイッチ ガラス棒 口 電圧計 Q -発泡ポリスチレン容器 Tー水 へ電熱線a 電流計 (室温は16.4℃である) 電流を流し始めて と電熱線bを直列につないだものに からの時間(分) 0 1 2 3 4 5 かえて,点Pと点Qとの間に加える電 圧を6.0Vに保ち, 電流を流しながら水温を測定した。 ただし,実験1.2では, 水の量, 電流を流し始めたときの水温,室温は同じであり, 熱の移動 は電熱線から水への移動のみとし, 電熱線で発生する熱は全て水温の上昇に使われるものとする。 水温 電熱線a 16.4 18.0 19.6 21.2 22.8 24.4 [℃) | 電熱線b 16.4 17.2 18.0 18.8 19.6 20.4 (1) 実験1で,電熱線aに流れる電流の大きさは何Aか。 図2 5.0 (3.0 A) (2) 実験1で,電熱線bに電流を流し始めてからの時間と, 電流を流し始めてからの水の上昇温度との関係はどうな るか。表をもとに,その関係を表すグラフを図2にかけ。 (3) 実験1で,電熱線aが消費する電力と電熱線bが消費 する電力の比を,最も簡単な整数比で書け。 (2 4.0 3.0 2.0 1.0 きい。 (5) 実験1より,電熱線bの電 力は,(1.5(A))× 4[2]=D9[W] 水温が4℃上昇するのに5分か かったので熱量は, 9[W]× 5 × 60[s) = 2700【J] また実験 2で,全体の抵抗は, 2 +4 = 6[2), 電力は, (6[V])* = 6 [Q)= 6[W] 水温が4℃上昇 1 4 5 2 3 電流を流し始めてからの時間[分) (4) 次の文の①, @の{ のを1つずつ選び, その記号を書け。 実験2で,電熱線aと電熱線bのそれぞれに流れる電流の大きさを比べると, ①(ア 電熱線a が大きい, イ 電熱線bが大きい, ウ 同じである}。 また, 実験2で, 電熱線aと電熱線bのそれぞれが消費する電力を比べると, ②(ア 電熱線a が大きい, イ 電熱線bが大きい, ウ 同じである)。 ん (5))実験2で, 電熱線に電流を流し始めてから, 水温が4.0℃上昇するのは何秒後か。 次のア~エか ら選べ。 ア 100秒後 }の中から, それぞれ適当なも (0 ウ,② イ) ( ウ ) するのにかかる時間を「sとす ると,6[W]×r [s]= 2700[J] 1= 450[s) エ 900秒後 ウ 450秒後 イ 200秒後 57 電流を流し始めてからの水の上昇温度C

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Physics Senior High

(ⅰⅰ)-(サ)について質問です 答えではVΔt’となってましたが、自分では(V-ω)Δt’という答えが出ました。考え方的には音速Vの波が右向きにωで進む反射板に反射したので反射した後の音速はV-ωになるという感じです。問題文にV>>>ωと書いてあるのでωは無視していいのか... Read More

(b) 反射板が動く場合を考える。図3に示すように, 同一直線上に一定の振動数f[Hz] で音を発する 静止した音源と,直線に対して垂直に立てられた可動式の反射板がある。音源と反射板の間に観測者 が静止している。反射板は速さ w[m/s]で図3の右方向に移動している。 音速を V[m/s] とする。 反射板の速さ w は音速 V よりじゅうぶん小さい。 (i) 音源が発する音波の波長は (カ) [m]である。ある時刻に反射板に到達した波は,仮に反射 板を透過すると考えると, At[s] 間にさらに (キ) [m]進み,この間に反射板は ク) 進むので, At 間に反射板を透過する波の数 (音波の1波長分を1つと数える)は, ク) 個と なる。したがって, 反射板が感じる音波の振動数子は [Hz] となる。 () 反射板がこの振動数/の音波を出す音源と見なすと, ある時刻に反射板から出た波は, At'[s] 後には反射した位置から左に距離 (サ) [m]進む。一方,この間に反射板は右に距離 [m]だけ移動する。 4'間に反射板から出た波の数はfを含む式で表すと (ス) | 個なので,反 [m]となる。観測者に届く反射板からの音波の振動数 射波の波長はfを含む式で表すと (セ) は「を含む式で表すと (ソ) [Hz] となる。 をんを含む式で表すと [Hz] と なる。 () 観測者には音源からの音波と反射板からの音波の両方が届くので, 観測者が聞く 1秒あたりの うなりの回数は (チ) 回となる。

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