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理科 中学生

(4)②なんでイなんですか? 解説が右側にありますが理解できなくて、😖😖

電力 電流のはたらきを調べるため,次の実験1,2を行った。 [愛媛県] (実験1] 抵抗の値が2.02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 と電熱線bを直列につないだものに からの時間[分] 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12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。 (1) 実験1で,電熱線 aに流れる電流の大きさは何Aか。 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 (4)2 (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人 電源装置 スイッチ ーガラス棒 電圧計 F0% 発泡ポリスチレン容器 ー水 電熱線a 電流計 (室温は16.4℃である) 電流を流し始めて 0 1 2 3 4 5 水温 電熱線a -46 18.0 19.6 18.0 21.2 22.8 19.6 244 [℃)|電熱線b 16.4. 17.2 20.4.1 18.8 図2 電 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 4.0 3.0 2.0 する電力の比を, 最も簡単な整数比で書け。 1.0 きい。 (2 }の中から, それぞれ適当なも (5) 実験1より, 電熱線bの電 力は、(1.5CA))× 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= 2 3 電流を流し始めてからの時間 [分) 4 5 (4) 次の文のの, ②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}。 (の ウ の イ) 直は変液同い 6「01 電力け の水の上昇温度C

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