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理科 中学生

(3)②解説お願い致します🙏

電源装置 スイッチ 図2 電力や発熱に関する, 次の実験と観察を行った。 これらをもとに,以下の各問に答えなさい。 図1 [実験Ⅰ] 図1のような装置で, コッ プに水を入れてしばらく置い たあと, 水の温度を測定した。 スイッチを入れて電熱線A 2P (6V-12W) 6Vの電圧を 加えて、ときどき水をかき混 0 ぜながら, 1分ごとに5分ま 2A 水の上昇温度℃ 電熱線A 6 電熱線B 3 電熱線C [℃] 15 |電流計 水 0 温度計 電熱線 60 0 電圧計 [電流を流した時間[分]】 2 での温度を測定した。 次に, 電熱線Aの代わりに電熱線B (6V6W) 電熱線C (6V-3W) を用いて同様の操作を行い, それぞれの電流を流した時間と水の上昇温度の関係をグラフに まとめた。 図2は、 その結果をまとめたものである。 60465=1A [実験Ⅱ] 実験Iにおける電熱線Aの代わりに,3つの電熱線A~C 図3 電熱線A のうち2つをつないだもの Xを用いて, 実験Iと同様の操作 を行い, 電流を流した時間と水の上昇温度の関係をグラフに まとめた。 図3は,その結果をまとめたものである。 水の上昇温度 6 X 電熱線日 3 問1 実験Iで用いた電熱線Aの抵抗は何Ωか, 求めなさい。 [℃] 1.5] 問2 実験で 電熱線Bから5分間に発生する熱量は何か, 求め 0 なさい。 電流を流した時間 [分] 問3 次の文は、 図2のグラフからわかることについて述べたものである。文中の ① ② にあてはま る内容をそれぞれ書き, 文を完成させなさい。 1つの電熱線に着目すると、水の上昇温度は( ① )に比例することがわかる。 3つの電 熱線を比べると, 一定時間における水の上昇温度は(②)に比例することがわかる。

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物理 高校生

(1)で、なぜ運動方程式が出てくるのか Fに代入した値-12になぜマイナスがついているのか (2)でsinωtとなったときに2.0を代入しないのはなぜか (3)で、v=Awという式はv=Aωcosωtではないのはなぜ これらを教えていただきたいです。

ロ 基本例題31 単振動の式 図のように、質量 1.0kgの物体が,原点Oを中心と して,x軸上で振幅5.0mの単振動をしている。 Q 12 N P x=3.0mの点Pにあるとき, 物体は12Nの力を受け -0.500 ているとする。 (1) 単振動の角振動数と周期を求めよ。 3.0 x[m] 基本問題 224,225, 226,227 Safe 小球 ■ 指針 を復元力として をする。 手をはな 振動の周期は、 T=2nv m とま K Kはばね定数に 解説 (1) (2)物体が点Pにあるとき,その速さはいくらか。 6138 (3) 振動の中心を通過するとき,物体の速さはいくらか。 (4)物体がx=-0.50mの点Qにあるときの加速度を求めよ。 (5) 物体の加速度の大きさの最大値はいくらか。 指針 単振動の基本式を用いて計算する。 (1) 運動方程式 「F=-mw'x」 から角振動数 を求め, 「T=2π/w」 から周期を計算する。 (2) (3) x=Asinwt」 を用いて sinwt を求め, coswt を計算し, 速度を示す式 「v=Awcoswt」 から算出する。 また, 振動の中心では速さが最 大になる。 (4)(5) 「a=-ω'x」 を用いる。 加速度の大きさ が最大となるのは,振動の両端である。 向 4 a sin wt+cos2wt=1から, coswt=± 点Pでの速さは, v=Awcoswt|=5.0×2.0× =8.0m/s 5 (3) 振動の中心では,物体の速さが最大になる。 v=Aw=5.0×2.0=10m/s (4) 加速度と変位の関係式 「α=-ω'x」 を用い ると, a=-2.02×(-0.50)=2.0m/s20 00000000 基本例題 長さん とする。 解説 (1) 運動方程式「F=mw'x」 に, 点Pでの値を代入すると, -12=-1.0×w2×3.0 右向きに 2.0m/s' (5) 振動の両端で加速度の大きさが最大となる。 a=Aw²=5.0×2.02=20m/s2 (1)電 たとき w2=4.0 w = 2.0rad/s 周期は, 2π 2π T= == 3.14 3.1s w 2.0 (2) 変位 x を表す式 「x=Asinwt」 から, 3 3.0=5.0sinwt sinwt= Point 単振動の特徴 単振動において,振動の中心では,速さが最大, 加速度および復元力の大きさが0となる。また, 振動の両端では,速さが 0, 加速度および復元 力の大きさが最大となる。 (2) (1) (3) 次 一定 動 5 0 基本例題32 鉛直ばね振り子 (4) (

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理科 中学生

答えはエなのですが、なぜですか?ネットで調べると電圧が変化しても抵抗は変わらないと書いてあったのですが😖💧電圧だけでなく、電流の変化による抵抗の変化についても教えてほしいです🙇🏻‍♀️

美士 いつきさん 電球に流れる電流と加える電圧の関係も, 抵抗器と同じようになるのでしょうが、 抵抗器を電球にかえて回路をつくり, 実験して調べてみましょう。 てるみさん。 実験2 ① 電源装置 電球, スイッチ、電流計 電圧計を使い, 図7のよ うな回路をつくった。 7 ②スイッチを入れ、 電源装置の電圧を0Vから8Vの範囲で変化 させて電球を点灯させ、電球に加える電圧と, 流れる電流を測定 した。 ③図8は、このときの結果をグラフに表したものである。 図8 (A) 0.8 いつきさん 電球の場合も抵抗器と同じような結果になると予想 しましたが、結果は違いましたね。 0.6 てるみさん 実験2 の結果から,電球の電気抵抗について考 察すると ( )ということがいえます。 流れた電流 0.4 0.2 えいたさん はじめは電流計と電圧計を逆につないでしまい, 指 針が振れずはかれませんでした。 その後, 正しくつ なぎ直したところはかれました。 0 10 246 加えた電圧 てるみさん 測定器具のしくみをきちんと理解して, 実験することが大切ですね。これからも 活の中で不思議に思ったことは, みんなで探究していきましょう。 文中の( )にあてはまるてるみさんの考察として正しいものを. 次のア~エから1つ選び 号で答えなさい。 ア 電球の電気抵抗は,加える電圧に関係なく常に一定である イ 電球の電気抵抗は,加える電圧に関係なく変化する ウ 電球の電気抵抗は,加える電圧が大きいほど小さくなる 電球の電気抵抗は, 加える電圧が大きいほど大きくなる

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物理 高校生

緑の下線のところについてなのですが、これはコンデンサーに流れ込む電流も問題文の図2のようになるということでしょうか?二枚目の写真の教科書のところにコンデンサーの電流は電圧に対してπ/2進むと書いてあるのですが、これとこの問題がの電流の流れが違うのは回路にコンデンサーを単独で... 続きを読む

146 46 交流過渡現象 図のX, Y, Zは抵抗 コンデンサ - コイルのいずれか1つずつである。 まず, 図1のように交流電源に接続す ると, Xを流れる電流(実線) Xに かかる電圧 (点線) の時間変 X Y Z 図 1 v 化は図2のようになった。 Io2A Ior =2〔A〕, Vo=100[V] である。 100V Vol 1 時刻 0 12 13 4 15 また,Zにかかる電圧の最大 値 V. は 50 〔V〕であった。 図2 次に図3のように直流電源と20 [Ω] の抵抗をXとYに接続した。 ス イッチSを閉じると 直後 Sには2 〔A〕 の電流が流れ、しばらくして5 X b 20Ω Y. S [A] の一定電流が流れるようになった。 Point & Hint 46 交流過渡現象 147 6x102(s) 交流の角周波数 ーに対してはV= ともに最大値)。 コンデンサ とすると,コイルに対してはV=L・I 1 CⅠ ここで,VとIは電圧と電流の実効値(あるいは コイルでは電圧に対して電流の位相は遅れ,コンデン 抵抗に対してはV=RI で位相の違いはない。 「サーでは逆に進む。 (1) Xは以上の知識から決まる。 YEZの区別は図3の直流回路の過渡現象から 調べる。 スイッチを閉じた直後コンデンサーは「導線」 コイルは「断線」状態 になる。そして、やがてコンデンサーは「断線」, コイルは「導線」状態に入る。 (2)コイルとコンデンサーは平均としての消費電力はない。 電力消費は抵抗での み起こり 実効値を用いて, RI または V.I. と表される。 実効値=最大値/√2 (3)X,Y,Zは直列なので, 流れる電流は共通。 そこで, Zにかかる電圧のグラ フ(図2のような) を描いてみると事態が明確になる。 (4) 各瞬間の電源電圧は, X, Y, Zの電圧の和に等しい。 (5) コイルは電流を流し続けようとするので・・・。 LECTURE コイルと電源の内部抵抗は無視でき コンデンサーのはじめの電荷は0とする。 図3 「X, Y, Zはそれぞれ何か。 また、それらの抵抗値 R, 電気容量 .C. 自己インダクタンスLの値はいくらか。 A 図1の回路の平均の消費電力はいくらか。 Zにかかる電圧が0となるのはいつか。図2の時刻 t の範囲で 答えよ。 図 1, 2 で時刻t=1×10-2 [g]のときの電源電圧はいくらか。ま した時刻 t = 4×10 [s]のときはいくらか。 (5) 図3で,Sを閉じ十分時間がたった後にSを開く。 その直後のX (1) 図2より電圧に対して電流の位相は遅れているから,Xはコイル。 また、図2より交流の周期はT=4×10-2 [s] なので, ω= 2π/T と Vo = wL・Io より VoT L = 2710 100 × 4 × 10-2 2×3.14×2 = 0.32 (H) 図3の回路で Y がコンデンサーとしてみよう (図 a)。 Sを閉じた直後はコンデンサーは導線と同じで, 一方,コイルは電流を通さないから流れる電流I は I = E 20 X 2002 ++ E 図 a となる (Eは電源の起電力)。 そして,十 分時間がたつとコンデンサーは電流を通さなくなり, コイルが導線と同 E じになる。すると,やはり 20 で発生するジュール熱を求めよ。 Level (1)~(4)★ (5) ★★ の電圧 (bに対するa の電位) を求めよ。 また, Sを開いた後, 回路 でIと同じ電流が流れることになる。 これ は事実に合わない。したがって,Yは抵抗(図b)。 Sを閉じた直後電流はR側を通るので X 20Ω E = (R+20) × 2 ...... ① Y R 十分時間がたつと、電流は導線となっているコイ ル側を通り Rはショートされるから E 図 b

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