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理科 中学生

中3物理 (ア) 解説を見て相似を使うということはわかったのですが、なぜc分のb Wになるのかわかりせん。教えてください。

問3 電流が磁界から受ける力を調べるために,次のような実験を行った。 これらの実験とその結果に ついて,あとの各問いに答えなさい。 ただし, 抵抗器を除くすべての部品の電気抵抗, 金属レール とアルミニウム製のパイプ(以下, パイプと呼ぶ)との間の摩擦は考えないものとし, 電流が磁界 から受ける力は金属レールと平行な方向にかかるものとする。 〔実験1] 図1のように, 平らな木の板の上に2本の金属レールを平行に置き、その間にU字型磁石 を置いた。 金属レールの上にパイプをのせ、金属レールと直流の電源装置, スイッチ, 抵抗器 を導線でつないで回路とし,水平な台の上に置いた。 スイッチを入れると回路に電流が流れ, パイプがB側に動いた。 〔実験2〕 図2のように,図1の金属レールをB側が高くなるよう木片を用いて傾けた。 スイッチを > 電圧をある大きさにしたときにパイプが金属レール上で静止した。 入れて電源装置を調整し、 電源装置 アルミニウム製のパイプ アルミニウム製のパイプU字型磁石 スイッチ 金属レール U字型磁石 導線 導線 S 金属レール B側 抵抗器 A側 B側 A側 -木の板 木の板 -木片 図 1 図2 〔実験 2]において, パイプが金属レール上で静止するときにパイプ が磁界から受ける力の大きさを, 文字を使った式で書きなさい。 ただし, パイプにはたらく重力の大きさは W 〔N〕, 図2の金属レールの傾きと同 じ角度をもつ直角三角形の三辺の長さの比は図3の a, b, c とする。 〔実験 2〕において, 金属レールの傾きを、図4のよう に同じ角 相似 b a 金属レール 導線

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理科 中学生

この実験2の回路は並列なのになぜ電圧が異なるのでしょうか?

問5 図1のように,部屋の照明のスイッチには,暗い部屋の中でもスイッ チの位置を示すために 「位置表示灯」というランプがついているものが ある。部屋の照明を消すと位置表示灯が点灯し、部屋の照明を点灯する と位置表示灯は消える。 KさんとLさんは, 位置表示灯のしくみについて考えるために, 次の県 ような実験を行った。 これらの実験とその結果について, あとの各問い に答えなさい。 スイッチ 位置表示灯 図1 〔実験1] 2種類の豆電球ア, イを用意し, それぞれの豆電球を電源装置につないで, 豆電球にかか る電圧を少しずつ大きくしていったところ, ある電圧になったときに豆電球のフィラメント がわずかに色づき, その後は電圧を大きくするほど明るくなった。 そこで, 「豆電球が光っ 「た」 とみなす明るさの基準を設定し、豆電球が基準の明るさになったときの電圧を記録した。 その電圧は,豆電球アは1.0V, 豆電球イは 1.7Vであった。 [実験2] 豆電球アを部屋の照明モデル, 豆電球イ を位置表示灯のモデルとして、 図2のよう に、豆電球アとイ, 電源装置, スイッチを つないで回路をつくった。 なお, 回路の各 部分における電圧と電流を測定するため に電圧計と電流計がつないである。 電源装置の電圧を 2.5V にして, スイッ チを入れたとき,切ったときのそれぞれに ついて,豆電球アとイが光ったかどうかを 調べた。 また, 豆電球アとイにかかる電圧 と、豆電球アとイおよびスイッチに流れる 電流を測定した。 表1と表2は,それらの 結果をまとめたものである。 2 (✓ (A) 電源装置 豆電球ア (✓ A 豆電球イ A スイッチ 図2 表1 スイッチを入れたとき 表2 スイッチを切ったとき 豆電球ア 豆電球イ スイッチ 豆電球ア 豆電球イ スイッチ 電圧[V] 2.26 0.09 電圧[V] 0.19 2.14 電流 [mA] 483 61 (X) 電流 [mA] 228 2280

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