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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

答えを全て教えてくださいm(_ _)m

V 光の反射と電気に関する次の問いに答えなさい。 1 図1のように, 光源装置から出出る光を反射面が平らな鏡Mに 当てて、光の反射について調べた。図1の鏡Mは, 回転の軸を 中心に回すことができ、 光源装置から出る光の向きは変えるこ とができる。また,図2は図1の装置を真上から見たときのよ うすである。 (1) 図1の鏡Mを固定し、 光源装置から出る光の向きを変えな がら、厚紙上の点Pから光を鏡Mに当てた。 このとき, 鏡 M で反射した光が通る点として適切なものを,図2の厚紙上 の点A~Eからすべて選んで, その符号を書きなさい。 (2) 光源装置から出る光の向きを変えずに, 図1の鏡MをRの 向き(反時計回り)に回転させ, 光源装置から出る光が鏡Mで 反射しているときの入射角と反射角の和が90°になるようにし た。図1の鏡MをRの向き(反時計回り)にさらに回転させる と、入射角と反射角の和は40°になった。このとき鏡Mを回 転させた大きさは何度か, 求めなさい。ただし, 答えの数の範 囲は0°以上 50°以下とする。 図1 回転の軸 鏡M 光源装置 回転の向きR、 台、 反射面 厚紙 光源装置の光 反射した光 図2 光源装置- ロ 厚紙 +A *B *C 鏡 M:の反射面 *E *D 2 Sさんは,日本の各家庭のコンセントの規格を調べると, コ ンセントにつながれたすべての機器に 100Vの電圧がかかるよ うに決められていることがわかった。 また, 機器に大きな電流が流れると危険であるため, プレーカーと いう装置を用いて機器に電流が過剰に流れるのを防いでいることもわかった。 このことに興味をもったS さんは, Sさんの部屋のコンセントに消費電力が1000W と表示されている電気ポットと, 500Wと表示 されているオープントースターをつなぎ, それぞれスイッチを入れた。その後, 同じ部屋の別のコンセン トにドライヤーをつなぎ, スイッチを入れるとプレーカーが切れた。 なお, Sさんの部屋のプレーカーは 20Aの電流が流れると切れるようになっており, コンセントの電圧の規格は 100Vであった。 また, 機器 に表示されている消費電力は, 機器に 100Vの電圧がかかったときの値を示すものとする。 (1) ブレーカーが切れたとき、 このドライヤーの消費電力は最低でも何 Wか. 求めなさい。 (2) Sさんは, 実際に機器どうしを直列につなぐことは難しいが, 直列 につなぐことができたと仮定したときの電気回路について考えてみた。 オープントースターと 25℃の水を500mL 入れた電気ポットを直列に つなぎ,電源装置の電圧を100Vにして, 電気ポットの水を沸騰させ て100℃にした。図3はこのときの回路図を示したものである。 この とき,沸騰させるのにかかる時間はおよそ何分か。 小数第1位を四捨 五入して整数で求めなさい。 ただし, 発生する熱量はすべて水の温度 上昇に使われたものとする。 また, 水1g31mL とし, 水1gを1℃ 上昇させるのに必要な熱量を4.2] とする。 図3 電源装置 オープン トースター 電気 ポット

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理科 中学生

この問題の(2)がわかりません どなたか詳しく説明をお願いします

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 【千葉) 偶点UPI 電流の大きさは,時間とともに変化しないものとする。 実験1 O図1のように; 電熱線Aを用いて実 験装置をつくり,発泡ポリスチレンのコッ プに水 120gを入れ,しばらくしてから水 の温度を測ったところ, 室温と同じ 20.0℃ 電源装置 図1 温度計 はっぽう (スイッチ 『ガラス棒 発泡 ポリスチレン のコップ 水 電熱線A 発泡ポリスチレンの板 電圧計 実 だった。 電流計 のスイッチを入れ,電熱線Aに加える電圧を 6.0 V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1.5Aを示していた。 の図1の電熱線Aを,発生する熱量が号の電熱 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 に保って電上 4.0 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。 6.0 電熱線A 水 5.0 の 3.0 2.0 電熱線B じょうしょう 1.0 0 '012345 電流を流した時間[分) 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 6.0 V 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 電熱線A 電熱線A 電熱線B 電熱線B (A A 6.0V 6発熱量J [W]×時間 6.0V (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か, 書きなさい。 消費電力が 熱線ほど, あたりの水 ん [ ] (2)実験2で,消費電力が最大となる電熱線はどれか。また, 消費電力カが最小 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ぞれ 度が大きく 要 1つずつ選び,その記号を書きなさい。 最大[ ]最小 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 28

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技術・家庭 中学生

質問です! ②の写真の、青で囲んである①と②が 分かりません。①の写真の中から答えを探すと思うんですが、見つからないので教えてください!

センサライトの実験(明るい状態から急に暗くなった時に一定時間点灯) 認 ロイラストのように各部品を基板にはんだ付けする。 光センサの実験をベースに、抵抗器R5(100KQ)を切り取り 図のように各部品を取り付ける。 注意:R5の抵抗器を必ず切って 取り除いてください。 12 ジャンパ線 折りげて はんだ付け R3 (100k) V/LED A ショート防止のため はんだ付け作業中は 電池のコネクタを外す事 2 3 4 R4 C1 (220) 4.5V 電池ボックスの コネクタを接続する。 (47μ) B Q1 E CdS R1 (220k) D1本 回路図(発電部は省略) R1 抵抗器220kら (赤赤黄金) D1 スイッチングダイオード (黄色の帯を上にする。) 周囲が明るい状態から暗くなった時に、1回だけ一定時間点灯するセンサ回路です。 もう一度、周囲が明るくなると再び反応するようになります。 急な停電時や就寝時に便利な消費電力の少ないセンサライトです。 実験時の遮光の仕方 の 動作させてみる。 遮光チューブで、CdSの光をさえぎってみます。 LEDが点灯して数秒間経つと消灯します。 再びCSに光を当てます。 Casの光をさえぎると再び同じ動作を繰り返します。 2回路の動き センサ回路がどのように働いているのか回路の動きを説明します。 動作の 明るくなった時 動作の 暗くなった時(LED点灯) CSの抵抗値が小さいので、電池からの電流は 岐路AでほとんどがCdSの方へ流れるためトランジスタが作動しない。 コンデンサC1に充電されている電気は、スイッチングダイオード を通る経路で放電されます。 CdSの抵抗値が大きくなって、電池からの電流は 岐路AでコンデンサC1の方へも流れます。 それによって、ベース電流が流れるのでトランジスタが オンになりLEDが点灯します。 R3| 立AD R3口 岐路A 文LED 岐路A コンデンサには 電気がたまっていく。 B 自 R4 抵抗値が小さい。 ほとんどの電流が Csの方へ流れる。 | R4 抵抗値が大きい。 CSにもコンデンサの 方にも電流が流れる。 C1 ペース電連 C Q1 Bト Cs Q B RIO DI本 RI0 D1本 E CS E 動作3 暗い時(LED消灯) コンデンサC1が満充電になると電流を流さなくなり ベース電流も流れないのでトランジスタがオフになり LEDが消灯します。 周囲が明るくなると動作①へと戻ります。 ロセンサライトのLEDの点灯時間を測定してください。 R1の抵抗器が220KR、 C1コンデンサが47jμFでの点灯時間を測定。 R3 立/LED 岐路A コンデンサが満充電 になり電流が流れない。 自 R4 抵抗値が大きい。 CSにもコンデンサの 方にも電流が流れる。 C1 点灯時間(T) Q1 CS R1] Di本 秒 次のページの設計で、この時間を参考にします。 先端をつまんでつぶす 遮光チューブを被せる。 C

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