理科
中学生
解決済み

これの、(3)なんですけど、グラフと言うよりか、答えが4と300を通る線ってなってるんですけど、導き方が分かりません

2電熱線Pを端子× と端子yの間に接続してスイッチを入れ,図1 電源装置を調整して電圧計が1.0Vを示すようにした。このと 電源装置 第 きの電流計が示す値を記録して、スイッチを切った。 3電源装置を調整して電圧計が示す値を 2.0v, 3.0 V, 4.0 V, 5.0V 1 |スイッチ A 電流計 章 に変え,それぞれの場合について, 電流計が示す値を記録した。 2 電圧計 章 図2 次に,電熱線Pのかわりに, 電熱線Qと電熱線Rを用いて, そ 電熱線R 500 電 流400 計 第 れぞれ実験の2と③を行った。 右の表は,実駒験 電圧計が示す値直 [V] 1.0 2.0| 3.0|4.0 5.0 が300 示 電熱線Q 4 電熱線P 第 の結果をまとめた す200 値 示電 す流 値計 が [mA) 電熱線P 25| 50 75 |100||125 ものであり,図2 は表をもとに,横 MA100 電熱線Q よこ 50 |100||150| 200| 250 0! 1.02.03.04.05.0 電熱線R 100|200|| 300| 400| 500 じく 軸に電圧計が示す 電圧計が示す値M 値を,縦軸に電流計が示す値をとり,その関係をグラフに表したものである。 (1)電熱線Rの抵抗は何Ωか, 求めなさい。(8点) ていこう (2) 図1の端子x と端子yの間に電熱線Qを接続し, 電源装置を調整して電圧計が8.0Vを示す ようにしたとき,電流計が示す値は何 Aになるか, 求めなさい。 (10点) 図4 500 (3))図3のように, 電熱線Pと電熱線Qを並列図3 につなぎ,これを図1の端子x と端子yの xに接続 電熱線P -yに接続 間に接続した。 電熱線Q が300 電源装置を調整し, 電圧計が示す値をさまざまに変えて電流を流 200 したとき,電圧計が示す値と電流計が示す値の関係はどのようにな MA100 るか。横軸に電圧計が示す値, 縦軸に電流計が示す値をとり,その 6 1.02.03.04.05.0 電圧計が示す値M か 関係を表すグラフを, 図4に描きなさい。(10点) 電流計が示す値 ]

回答

✨ ベストアンサー ✨

電熱線Pと電熱線Qの合成抵抗は、0.075Ωだということはわかりますか?

西橋大也

はい!それは、分かります!

たこ焼き

ごめんなさい。
正しくは電熱線Pと電熱線Qの合成抵抗は、40/3[Ω]ですね。
例えば、電源装置の電圧を1.0[V]にするとどうなりますか?
 電熱線Pと電熱線Qの合成抵抗に加わる電圧は1.0[V]になりますよね。
 電熱線Pと電熱線Qの合成抵抗に流れる電流(回路全体に流れる電流)は、
  1.0=40/3×I
   I=3.0/40[A]
    =3000/40[mA]
 になりますよね。
例えば、電源装置の電圧を2.0[V]にするとどうなりますか?
 電熱線Pと電熱線Qの合成抵抗に加わる電圧は2.0[V]になりますよね。
 電熱線Pと電熱線Qの合成抵抗に流れる電流(回路全体に流れる電流)は、
  2.0=40/3×I
   I=6/40[A]
    =6000/40[mA]
 になりますよね。

すなわち、電圧計が示す値が1.0[V]大きくなると、電流計が示す値は3000/40=300/4[A]増加するといえますよね。
よって、求めるグラフの傾きは300/4
グラフは直線になり(1次関数ということ)、電圧がかかってないと電流は0[A]だから、
グラフの式は、I=(300/4)V

だから、V=4.0[V]のとき、Iは300[mA]になる、というグラフになります

分からなければ質問してください

西橋大也

3分の40は、どこから出て来たのですか?

たこ焼き

合成抵抗の値ですか?

西橋大也

はい

たこ焼き

分からなければ質問してください

西橋大也

わかりました
ありがとうございます!

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回答

まず電熱線Pの抵抗が40オーム電熱線Qの抵抗が20オーム
V=RI R=(R1×R2)÷(R1+R2)←「和分の積で覚えると便利」
なので
4=(40×20)/(40+20)×X
x=0.3A
よって、0.3A=300mA

西橋大也

すみません
4はどこからでてきたのですか?

りんご

4V
並列回路に流れる電流はV1+V2=V となるので質問では、電圧4Vの時なぜ300mAになるのかと言うことでしたので電熱線PQにかかる電圧関係なく電圧計にかかる電圧は4Vとなります。

並列部分を一つの電熱線と考えます。

日本語おかしい気もしますがわからなければまた質問していただければ、朝になりますが答えます。

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