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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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Science Junior High

写真の問題の(4)、一番最後の問題がわかりません!答えは一番したです。 どなたか説明してくださると嬉しいです!

(2点×5) 【電流と発熱】 【夏期講習会テキスト P38-3】 2 同じ大きさの容器A、B、C、Dにそれぞれ同量の水を入れ、これらに 抵抗が5Ω 10Ωの電熱線を浸し、それぞれの電熱線で発生する 量の違いを調べるために、 図 I 、 Ⅱのような回路をつくった。このとき 水温はいずれも20℃であった。 かきまぜ棒 I 電源装置 II 温度計 Lake Lege legal be 二つの電源装置の電圧を等しくし、 どの電熱線にも同じ時間電流を 流した。 その間、水をよくかき混ぜながら、それぞれの容器の水の温 50 100 5Ω 100 A B C D 度を測定した。 電熱線で発生する熱はすべて水の温度上昇に使われたものとし、 容器を通して熱の出入りは なかったものとする。 また、 電熱線以外の抵抗は考えないものとして、 次の問いに答えよ。 (1) 次の文の [ ]から正しいものを1つずつ選び、 記号で答えよ。 図IIの回路のうち、 5Ωの電熱線と10Ωの電熱線に同じ大きさの電流が流れるのは ① [ア図 I イ図Ⅱ ]の回路であり、同じ大きさの電圧がかかるのは②ウ図 I エ図Ⅱ]の回路である。 (2) 容器Bの電熱線で発生する熱量は、 容器Aの電熱線で発生する熱量の何倍か。 (3) 電流を流し終えたとき、 容器Cの水温は28℃であった。 このとき、 容器Dの水温は何℃であったか。 (4) 容器A、B、C、Dのうち、 水の温度上昇の大きかったものから順に並べ、記号で答えよ。 J = W XS W = VXA (1) ① ア ② エ ((2) 2倍 (3) 24°C (4) C→D→ B- → A (2点×5)

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Physics Senior High

確認問題26において、どうしてコンデンサーC1,C2にそれぞれ同じ電圧がかからないんですか?例題の方では同じV'としていたのに。どなたか教えて欲しいです😭

そ 29 す。 でした せて (8) 0本 kQ本 0本 この外側 確認問題 265-3 に対応 極板 A, Bからなる電気容量 C [F]のコンデンサー C, と, 極板C,Dからなる電気容量2C[F]のコンデンサー C2 を起電力3 V〔V〕の電源につないだ,右図のような回路 3 がある。 次の各問いに答えよ。 (1) Cì,C2に電荷が蓄えられていない状態でス イッチを入れた。 しばらく経ったときにC1, C2に蓄えられる電気量 Q1, Q2 をそれぞれ求めよ。 ABCD C1 C2 2C (2)C2のみ1.5V [V] の電源につないで充電した (極板Cに正電荷,Dに負 電荷が蓄えられた)。 その後, 上図の回路のようにつなぎ, スイッチ を入れた。 しばらく経ったときにC1, C2に蓄えられる電気量 Q1 Q2 をそれぞれ求めよ。 (3) C2のみ 4.5V [V] の電源につないで充電した (極板Cに正電荷,Dに負 電荷が蓄えられた)。 その後, 上図の回路のようにつなぎ, スイッチ を入れた。 しばらく経ったときにC1, C2に蓄えられる電気量Q1, Q2 をそれぞれ求めよ。 28 コンデン 18 解説 同じ回路で, コンデンサーが充電されているときと, されていないときを比べる 問題です。 V=N NS= Job Q=CV,電圧10ルール, “独立部分の電気量の総和が不変” の3つを使って いきましょう。 (1) C1, C2 にかかる電圧をそれぞれ V1, V2 とすると 3V +Q₁ FQ C= V₁ +Q2 2C: V2 -Q21 Q=CV1 Q2=2CV2 (2) 回路1周の電位の変化は0なので (電圧1周0ルール) (1) 3V=V1 + V2 ここで極板B,Cのところは、回路から独立しています。 もともとコンデンサーは充電されていなかったので “独立部分の電気量の総和が不変”であることより

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Physics Senior High

(4)なんですけど磁場から受ける力は常に左向きって書いてるんですけどそれがなんで左向きか自分で調べたりしたんですけどわからなくてわかりやすく教えて欲しいです😭

6.電磁 e d この外 161 磁場を横切る正方形コイル[ 難易度 に向かう磁束密度B の一様な磁場がある。 この 磁場中で, 1辺の長さα (<L), 抵抗値R の正 図のように, 0≦x≦Lの領域に紙面裏から表 方形の一重コイルを, + x方向に一定の速度で で移動させる。 このコイルの各辺は, x軸または 軸に平行に保たれている。 コイルの右端が x=0からx=L+αの点に達するまでの範囲 a について,次の(1)~(4)で与える物理量はどのようち な変化を示すか, グラフをかいて答えよ。 ただし いずれのグラフも, 横軸にはコイルの右端の位置 をとるものとする。 また, (5) の問いに答えよ。 B L (1) コイルを貫く磁束の変化をグラフにかけ。ただし、紙面裏から表に向かう 向きの磁束を正とする。 (2) コイルに流れる電流Iの変化をグラフにかけ。ただし,図においてコイルを反 時計回りに流れる電流を正とする。考 (3) コイルで消費される電力Pの変化をグラフにかけ 雲る壮な ④4 コイルを一定速度で移動させるために必要な力Fの変化をグラフにかけ。た +x方向の力を正とする。 コイルに答えられるエネルギー できる (5)上で考えた範囲でコイルが磁場内を通過する間に力Fがする仕事を求めよ。 5

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Physics Senior High

(2)から分かりません💦 (2)はキルヒホッフの法則を使うらしいのですが、どこに使ったら良いのかよく分かりません。

図1のように,真空中に金属レー ルが水平に置かれ, その上を金属棒 がなめらかに移動できるようになっ ている。金属棒の長さは [m] で, レールの間隔に等しい。 またレール 面と垂直に、磁束密度B [T] の磁場 が加えられている。 レールの方向を x軸,金属棒の方向をy軸とする。 磁場の向きは軸の正の向き (紙面 裏から表の向き)である。 レール a B 金属棒 抵抗 R x b ◎ 磁場 軸の 正の向き Z 図 1 a a E b 図2 ひ b 図3 ひ また, 金属棒の抵抗は R [Ω] である。 [A] 図2のように,端子 a, b 間に起電力E [V] の電池(内部抵抗 0) を接続した ところ,金属棒は動き始めた。 金属棒がx軸の正の向きに速さ” [m/s] で動い ているとき (1) 金属棒の両端に発生する誘導起電力の大きさ V [V] を求めよ。 (2) 金属棒に流れる電流の大きさ I [A]と向きを求めよ。 (3)金属棒に加わる力の大きさ F [N] を求めよ。 十分長い時間が経過し, 金属棒の速さは一定になった。 このとき (4) 金属棒の速さひ [m/s] を求めよ。 [B] 図3のように, 端子 a, b 間に固定抵抗 [Ω] を接続し、 金属棒に外部から力 を加えて動かした。 金属棒がx軸の正の向きに速さ [m/s] で動いているとき (5) 金属棒に流れる電流の大きさ I' [A]と向きを求めよ。

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Physics Senior High

なぜ、検流計には右向きの電流が流れるのかが分かりません。教えていただきたいです🙇🏻‍♀️

発展例題40 電位差計 物理 (1) AC間の電圧降下はいくらか。 さの抵抗線,R,R2はそれぞれ 10.Ω,5.0Ωの抵抗である。 接点CがAC=30cmの位置にあるとき、 検流計には電流 が流れず,電流計には 0.10Aの電流が流れた。 図において,AB は長さ1.0m,抵抗値 40Ωの一様な太 H →発展問題 496 [0] 発展 E₁ R100 V C A 0.7m B (2) 電池 E2の起電力はいくらか。[g] E2 R25.02 〔3〕 指針 (1) 一様な太さの抵抗線では,抵 抗値はその長さに比例する。 また, 電圧降下V は, 「V=RI」と示されるので,抵抗値と同様に, 電圧降下も抵抗線の長さに比例する。 (3) 接点Cを点Bの側に少し動かすと, 検流計にはどちら向きの電流が流れるか。 解説 (1) AB間の電圧降下 VAB は, オー mムの法則「V=RI」 から, VAB=40×0.10=4.0V AC間の電圧降下を VAC とすると,その大きさ は抵抗線の長さに比例する。 (2) 検流計に電流が流れないとき, R2 による電 圧降下はないので, キルヒホッフの第2法則か ら,AC間の電圧降下は電池E2の起電力に等 しい。 なお、図のような回路は電位差計とよば れ,電池の起電力の測定に利用される。 (3) E2の起電力と AC間の電圧降下を比較し, 電流の向きを考える。 VAC = VABX- AC AB 0.30 = =4.0 × -=1.2V 1.0 (2) E2の起電力は Vac に等しい。 1.2V (C) (3) 接点CをB側に動かすと, E2の起電力より も電圧降下 VAC の方が大きくなる。 したがっ て, 検流計には,図において右向きの電流が流 れる。 発展例題41 コンデンサーを含む回路 物理 発展問題 498 499 図のように、 電気容量 C1, C2 のコンデンサー, 抵抗 P

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