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理科 中学生

(2)の最大と最小を答える問題について質問です。 この解説から、電流が一定の時抵抗が大きい方が消費電力が大きくなることは分かりました。電圧が一定の時は抵抗が大きい方か、小さい方か、どちらの場合が消費電力が大きくなりますか? 理解力ないので分かりやすく教えてくださいごめんなさい。

6 次の実験について, あとの問いに答えなさい。 ただし、各電熱線に流れる 電流の大きさは、時間とともに変化しないものとする。 千葉 実験1 ① 図1のように、 電熱線Aを用いて実 はっぽう 験装置をつくり、 発泡ポリスチレンのコッ 「ガラス棒 プに水120gを入れ、 しばらくしてから水 発泡 の温度を測ったところ, 室温と同じ 20.0℃ だった。 電熱線A 16.0V 温度計 電熱線B K 電流計 ISA ②スイッチを入れ、 電熱線Aに加える電圧を 16.0 6.0Vに保って電流を流し、水をゆっくりかき混ぜながら1分ごとに5 分間、水の温度を測定した。測定中,電流の大きさは15Aを示していた。 ③図1の電熱線Aを,発生する熱量が1/3 の電熱 図2 線Bにかえ, 水の温度を室温と同じ 20.0℃にし た。 電熱線Bに加える電圧を 6.0 V に保って電 流を流し、②と同様に1分ごとに5分間,水の 温度を測定した。 図2は,測定した結果をもとに, 「電流を流した時間」 と 「水の上昇温度」の関 係をグラフに表したものである。 C じょうしょう ア図3の回路の電熱線A イ図3の回路の電熱線B ウ図4の回路の電熱線A エ図4の回路の電熱線B P ポリスチレン のコップ 水 電熱線AL 発泡ポリスチレンの板 水 5.0 の 上 4.0 温 3.0 電源装置 $2.0 1.0 0 実験2 図3,4のように,電熱線A,Bを用いて,直列回路と並列回路をつ くった。それぞれの回路全体に加える電圧を 6.0V にし,回路に流れる電 流の大きさと,電熱線Aに加わる電圧の大きさを測定した。その後、電圧 計をつなぎかえ,電熱線Bに加わる電圧の大きさをそれぞれ測定した。 図3 図4 V 電熱線A スイッチ 6 電圧計 0 1 2 3 45 電流を流した時間 〔分] 電熱線B da 電熱線A 16.0V 電熱線B (1) 実験1で,電熱線Aに電流を5分間流したときに発生する熱量は何Jカ 書きなさい。 探す 人がつく[ (2) 実験2で消費電力が最大となる電熱線はどれか。 また,消費電力が となる電熱線はどれか。 次のア~エのうちから最も適当なものをそれ 1つずつ選び、その記号を書きなさい。 さい 最大[ [] 最小 [

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(2)が1Ωになる計算の方法が分かりません。

〔8〕 電熱線の発熱量を調べるために、次の実験 12 を行った。 この実験に関して,下の(1)~(4)の間 いに答えなさい。 ただし, 電熱線から発生した熱はすべて水の温度上昇に使われるものとし、 実験 で用いた水の質量と電流を流す前の水の温度はすべて同じものとする。 実験1 図1のように、電源装置, スイッチ, 電流計, 電圧計,電気抵抗 4Ωの電熱線Aをつな いで回路をつくり, 室温と同じ温度の一定量の水を入れた発泡ポリスチレンのカップに, 電熱線Aと温度計を入れた。 電熱線Aに4Vの電圧を加え, ときどき水をかき混ぜながら 2分ごとの水の上昇温度を調べた。 次に、電熱線Aを電気抵抗2Ωの電熱線B,電気抵抗 の大きさがわからない電熱線Cにとりかえて、同様の手順で操作を行い, 水の上昇温度 を調べた。図2は,その結果をグラフに表したものである。 実験2 室温と同じ温度の一定量の水を入れた発泡ポリスチレンのカップに, 電熱線A~Cから 2つを選んで直列または並列につないだものを入れ、 実験1と同様の装置をつくり, 実験 1と同様の手順で操作を行って, 水の上昇温度を調べた。 図 1 図2 4V 温度計 発泡 ポリスチレン・ のカップ 電源装置 電熱線A 50 U₂ スイッチ 水 電流計 FO 電圧計 水の上昇温度 15.0 上 10.0 [C] 5.0] -7- 0 電熱線? 1 2 3 4 5 6 7 8 電流を流した時間 [分] (1) 実験1について, 電熱線Aに8分間電流を流したとき, 電熱線Aから発生した熱量は何Jか。 求 めなさい。 /A×4V=4W 32 (2) 実験1について, 電熱線Bに12分間電流を流したとき, 発泡ポリスチレンのカップ内の水温は 何℃上昇するか。 求めなさい。 WX1=2丁 2W=4V W:2 (3) 電熱線Cの電気抵抗の大きさは何Ωか。 求めなさい。 (4) 実験2について, 発泡ポリスチレンのカップ内の水温が最も上昇したのは,どの電熱線をどのよ うにつないだときか。 最も適当なものを,次のア~カから一つ選び, その符号を書きなさい。 ア 電熱線Aと電熱線Bを直列につないだとき。 イ 電熱線Aと電熱線Cを直列につないだとき。 ウ 電熱線Bと電熱線Cを直列につないだとき。 エ 電熱線Aと電熱線Bを並列につないだとき。 オ 電熱線Aと電熱線Cを並列につないだとき。 力 電熱線Bと電熱線Cを並列につないだとき。 電熱線B2.12 4x 電熱線 2×60 xWx1205=1丁 L 120 p 4 (4²÷²)×120= 16:42×120 4x ×120 x = 7 | J 「 120

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この問題の(2)の5と6がなぜそうなるか教えてください

2 (1) 表は,水に6Ωの電熱線を入れ,9 の電圧を加えたときの時間と水の上 昇温度をまとめたものである。 ① 電熱線に9Vの電圧を加えたとき の電力は何Wか。 ② 電熱線に9Vの電圧を14分間加えたときに発生する熱量は何Jか。 ( 540- ③ 電熱線に9Vの電圧を25分間加えると, 水は何℃上昇するか。 13.5 (340) (2) 図は,「6V-6W 」 の電熱線Aと 「 6V-12W」の電熱線 ④ 電熱線に18Vの電圧を10分間加えると, 水は何℃上昇するか Bをそれぞれ同量の水に入れ, 6Vの電圧を加えて水の上 135 "6x1= 12. 昇温度を調べたときの結果である。 62302= ① 電熱線Aに6Vの電圧を加えたとき, 流れる電流は何 えなさい。 時間〔分〕 水の上昇 温度 [℃] 0 Aか。 ② 電熱線Aを用いて水の温度を10℃上昇させるには,6 Vの電圧を何分間加えればよいか。 (25520) 0 13.6℃の水を沸とうさせるには、何分かかるか。 46 25 XV. G 223 8 3 S 1.5 ZA 2 0.9 1.8 2.7 水の上昇温度 [℃] 12.8 (4) 7.0 水6.0 25.0 24.0 3.0 888 2.0 (600wh 1.0 0.4 32 4 3.6 .8 350 N 5 4.5 B 7777 ******* A 1 ③ 電熱線Bに6Vの電圧を12分加えたとき,電熱線から発生する熱量は何Jか。 194 ( 8640) )) 69 2640 ④ 電熱線Bに24Vの電圧を3分間加えたとき,水は何℃上昇するか。 ( 38.4) ★ ⑤ 電熱線AとBを直列につないで同じ水の中に入れ、回路全体に9Vの電圧を4分加え たとき、水は何℃上昇するか。 952 (H (2.4°C *⑥ 電熱線AとBを並列につなぎ, 同じ水の中に入れた。 回路全体に6Vの電圧を加えて 92/6 x6 0 1 2 3 4 5 6 7 電圧を加えた時間〔分〕 18

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