Question

たまご

至急でお願いします🙏理科です！(3)の問題です！解説を読んでもわからなかったので、説明お願いします🙇‍♀️

リ 電熱線から発生する熱による水温の上昇にこついて調べるために, 次の実験1,2を行った。
ン天換に関して,下の(1)~(3)の問いに答えなさい。ただし 電熱線から発生する熱はすべて水温
の上昇に使われたものとし, 水の温度変化は電熱線から発生する熱量に比例するものとする。 ま
た,図1,2中の計器Pと計器Qは,それぞれ電圧計と電流計のいずれかを示しており,これら
は正しく接続されているものとする。
実験1
図1のような回路をつくり, くみおきの水
を入れた断熱容器に, 電気抵抗が2Ωの電熱
図1
スイッチ
d
線Xを入れた。スイッチを入れて,電圧計
電源装置
温度計
が4.0V を示すように電源装置を調節し,と
計器Q
きどき水をかき混ぜながら, 5分後の水の上
ーかきまぜ棒
昇温度を測定した。電圧を変え, 他の条件を
b
一断熱容器
すべて同じにして, 同様の操作をくり返し
行った。下の表は,その結果を示したもので
水
ある。
電熱線X
計器P
電圧(V)
4.0
6,0
8.0
図2
水の上昇温度(℃)
4.0
9.0
スイッチ
16.0
電源装置
実験2
図2のように,電熱線Xに電気抵抗の大
きさがわからない電熱線Yを直列につない
計器P。
だ回路をつくり, 実験1と同じ質量のくみお
きの水を入れた断熱容器に,電熱線Xと電
計器Q
熱線Yを入れた。スイッチを入れて,電圧
かきまぜ棒
計が6.0V を示すように電源装置を調節し、
-断熱容器
5分後の水の上昇温度を測定したところ,
水ー
1.8℃であった。
電熱線X 電熱線Y
(1) 図1の回路について, 電流計の+端子を示しているものとして,最も適当なものを, 図中の
a~dから一つ選び, その符号を書きなさい。
(2) 実験士について, 次の①~③の問いに答えなさい。
4
電熱線Xにかかる電圧と回路を流れる電流の関係を表すグラフをかきなさい。
電圧計が6.0Vを示すように電源装置を調節したとき,電熱線Xが消費する電力は何 W か。
求めなさい。
DOn
電圧計が8.0V を示すように電源装置を調節し,5分間電流を流したとき, 電熱線Xで発生
『864 (300
6Ax5 2400
する熱量は何Jか。 求めなさい。
(3)実験2について, 電熱線Yの電気抵抗は何Ωか。求めなさい。

p
0'8
09
流 4.0
2.0
2.0
0V
電圧(V)
6.0
08
18 [W]
[D 0096
[び]8

[7] [電力と熱量]
(1) 電流計は, 電熱線に直列につなぐ。
(2) 電熱線Xに流れた電流は, 8.0÷ 2=4.0(A)
だから,電熱線X で発生した熱量は,
8.0(V)×4.0(A) × (5×60) (s) = 9600(J)である。
実験1で、6.0Vの電圧を加えたときに消費した電
力は、6.0(V) × (6.0 ÷ 2 ) (A) =D 18.0(W) だから, 実験
2で電熱線X、Yが消費した電力の和をx(W) とす
ると,18.0:9.0 =x: 1.8,x3D 3.6, これより, 図2
の回路を流れた電流は, 3.6(W) =6.0(V) =D0.6(A)
だから,回路全体の電気抵抗は, 6.0+0.6=10(2)
よって,電熱線Yの電気抵抗は, 10-2 =8(2)
13)

Answer 1

₍´・ω・₎

簡単に考えましょう。
水の温度上昇ということは、エネルギー₍J₎が関係しています。
Jは電力₍Ｗ₎ｘ時間₍ｓ₎です。
そして電力₍Ｗ₎を分解すると、
電流₍Ａ₎ｘ電圧₍Ｖ₎です。
さらに電流を分解すると、
電圧₍Ｖ₎÷抵抗₍Ω₎です。
今回、実験１と実験２の違いは全体の抵抗が違うだけです。
なので電流：水の温度上昇　という比例式を建てればいいわけです₍抵抗でもいけます₎
電熱線Ｙの抵抗をｘと置くと、
6/2:9=6/2+x:1.8　となります。
あとはこれを解くだけです。