理科
中学生
解決済み

7番がなぜアになるのか分かりません!

6130 31 5 RES OP 電熱線を用いて水の温度変化を調べる実験を行った。 1~7の 問いに答えなさい。 ただし、水1gの温度を1℃上げるのに必 要な熱量は4.2Jとする。 a [実験] 発泡ポリスチレンのカップに水100cm 3 を入れた。 水が 室温と同じくらいの温度になるまで放置し、そのときの水温を 調べて記録した。 その後、図1のような回路を作り6V-3W の電熱線に電源装置で 6.0Vの電圧を加え, カップの水を 時々かき混ぜながら、1分ごとに水温を記録し,5分間測定し た。 次に、使用する電熱線を. 6V-3Wから6V-6Wに 変えて同様の測定を行った。 表は, 実験の結果をまとめたもの である。 電熱線の種類 時間 〔分〕 水温〔℃〕 表 6V-3W 電源装置 W|3 - 6- 上 6V-6W 0 1 2 3 4 5 0 1 2 3 4 5 16.9 17.3 17.7 18.1 18.5 18.9 17.0 17.8 18.6 19.4 20.2 21.0 6V-3W の電熱線に 6.0Vの電圧を加えた実験でこの電熱線に流れる電流の大き さは何か。 0.5A 表をもとに, 6V-3Wの電熱線を用いたときの時間と測定開始からの水の上昇温度 の関係をグラフにかきなさい。 なお、グラフの縦軸には適切な数値を書きなさい。 3 次の (1),(2)に当てはまる言葉の正しい組み合わせを,次のア~エから1つ 選び、符号で書きなさい。 (1) なる。 ま 電熱線に電流を流す時間が長くなるほど電熱線から発生する熱量は た。 電熱線の電力の値が小さい方が、 水の温度上昇は (2) なる。 ア (1) 大きく (2)大きく 16.8 ⑤ (1)大きく ②2 小さく イ (1) 小さく (2)大きく エ (1) さく (2)小さく 1683 ○実験で、6V-6Wの電熱線を使ったとき、5分間で水の温度は40℃上昇した。 100cm²(100g)の水の温度を4.0℃ 上昇させるために必要な熱量は何Jか。 6V-6W 電熱線の両端に 6.0Vの電圧を5分間加え続けた。 電熱線から発生する 熱量は何Jか。 6×300=1800J 6 次の に当てはまる言葉として最も適切なものを、次のア~ウから1つ選び、 符号で書きなさい。 温度計 [2] 電熱線 (6 V-3W) スイッチ 電圧を5分間加えた電熱線から発生した熱量は、5分後には ア 水の温度上昇に全て使われ、カップやその周りの空気には逃げていない 2A 電流計 電熱線 (6 V-3W) [電圧計 図1 水の温度上昇に使われるだけでなく、 カップやその周りの空気にも逃げている 水の温度上昇には使われず, カップやその周りの空気に全て逃げている 7 6V253W 電熱線と 6V6Wの電熱線を図2 のように直列につなぎ,それぞれの電熱線を水100 cm3が入ったカップの中に入れ, 電圧計が表示する電 圧が 6.0Vになるように電源装置で電圧を加えた。 5 分後のカップの中の水の上昇温度として最も適切なも のを、次のア~ウから1つ選び、 符号で答えなさい。 ③6V-3Wの電熱線が入っていたカップの水の 方が上昇温度は大きい。 イ 6V-3Wの電熱線と6V-6Wの電熱線が 入っていたカップの水の上昇温度は同じ。 ウ V-3Wの電熱線が入っていたカップの水の 方が上昇温度は小さい。 と考えられる。 (6 V-6 W) 図2, 電流計 4.2 16.8 1680J A 電圧計 #

回答

✨ ベストアンサー ✨

まず、熱量が大きければ上昇温度が大きくなります。
なのでどっちの電熱線の方が熱量が大きくなるか考えればいいわけです。

注意すべきは、直列回路ということです。
直列回路は全ての場所に同じ電圧は加わりません。
なので3V-3Wと6V-6Wの電熱線にそれぞれ6Vが加わったと思って計算してしまったら✖︎です。

ではどうするのかといえば、
まず、電力と電流と電圧の関係から電流を求め、それぞれの電熱線の抵抗を計算します。
6Vの電圧かけてなおじゃんと思うかもしれませんが、どのくらいの大きさの電圧をかけても電熱線の抵抗の大きさは変わらないのでとりあえずその値を使って抵抗を求めます。
抵抗がわかれば、合成抵抗などを求めて最終的に熱量を求められます。
ここまで一応下の紙に計算過程があります。

でも実際には抵抗を求めるとこまでやれれば答え出るんですね。
なぜなら、直列回路では抵抗が大きい方に大きな電圧が加わるからです。さらに、直列回路では流れる電流はどこも同じなので、絶対に抵抗が大きい方の熱量が大きくなるに決まってるんですね。

こんな感じです!
長くなってしまって申し訳ありません🙏
質問等あったらどんどん言ってください!

ゲ ス ト

ところどころ誤字あります…😭ごめんなさい🙏

絶対大丈夫です!!
ありがとうございます😭😭

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