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理科 中学生

(4)と(5)の解説をなるべく簡単に解説お願いします。

電力 電流のはたらきを調ベるため,次の実験1,2を行った。 [愛媛県) の水の上昇温度は,1分後が 年 (実験1] 抵抗の値が2.0Ω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 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 (42 (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, 電源装置 スイッチ ガラス棒 口 電圧計 Q -発泡ポリスチレン容器 Tー水 へ電熱線a 電流計 (室温は16.4℃である) 電流を流し始めて と電熱線bを直列につないだものに からの時間(分) 0 1 2 3 4 5 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1.2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。 水温 電熱線a 16.4 18.0 19.6 21.2 22.8 24.4 [℃) | 電熱線b 16.4 17.2 18.0 18.8 19.6 20.4 (1) 実験1で,電熱線aに流れる電流の大きさは何Aか。 図2 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 する電力の比を,最も簡単な整数比で書け。 (2 4.0 3.0 2.0 1.0 きい。 (5) 実験1より,電熱線bの電 力は,(1.5(A))× 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 = 6[2), 電力は, (6[V])* = 6 [Q)= 6[W] 水温が4℃上昇 1 4 5 2 3 電流を流し始めてからの時間[分) (4) 次の文の①, @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)。 ん (5))実験2で, 電熱線に電流を流し始めてから, 水温が4.0℃上昇するのは何秒後か。 次のア~エか ら選べ。 ア 100秒後 }の中から, それぞれ適当なも (0 ウ,② イ) ( ウ ) するのにかかる時間を「sとす ると,6[W]×r [s]= 2700[J] 1= 450[s) エ 900秒後 ウ 450秒後 イ 200秒後 57 電流を流し始めてからの水の上昇温度C

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理科 中学生

(3)と(4)の解説をお願いします。

|7| 化学変化の規則性 うすい塩酸に石灰石を 加えたとき,石灰石の質量と発生する気体の質量と の関係を調べるために, 次のI~Ⅲの手順で実験を 行った。この実験に関して, あとの各問いに答えな 図1 図2 ビーカー うすい 塩酸 石灰石 薬包紙 さい。[新潟県 (6点×4) 74.00g口■口 図3 I 図1のように, うすい塩酸15.0cmを入れたビー カーを電子てんびんにのせ, ビーカー全体の質量 を測定したところ,74.00gであった。 I 図2のように,このビーカーに,石灰石0.50gを加えたところ,気体 が発生した。気体の発生が終わってから, 図3のように反応後のビーカー全体の質量を測定した ところ, 74.28gであった。 I このビーカーに,さらに石灰石 0.50gを加え,反応が終わったこ と,または,反応がないことを確認してから, ビーカー全体の質量を測定する操作を行った。こ の操作を,加えた石灰石の質量の合計が3.00gになるまでくり返し行った。右上の表は,この実 験の結果をまとめたものである。 (1) Iについて,発生した気体の質量は何gか, 求めよ。 電子てんびん 74.28 g 加えた石灰石の質量の 合計[g] 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 反応後のビーカー全体の 質量(g] 74.28 | 74.56 74.84 | 75.12 | 75.62 | 76.12 こ巻 1.50 に 1.00 ( 0.22 g) (2) I, Iについて, 表をもとにして, 加えた石灰石の質量の 合計と,発生した気体の質量の合計との関係を表すグラフを 右にかけ。 0.50 0 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 加えた石灰石の質量の合計[g] (3)) 皿について, 加えた石灰石の質量の合計が3.00gのとき,石 灰石の一部が反応せずに残っていた。残った石灰石を完全に反応させるためには, 同じ濃度のう すい塩酸がさらに何cm'必要か, 求めよ。 7.5 cm') 4)この実験で用いたものと同じ濃度のうすい塩酸75.0cm'に, 石灰石12.00gを加えて反応させ ると, 発生する気体の質量は何gになるか, 求めよ。 4.4 g) 発生した気体の質量の合計(g]

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