問5 Kさんは、電流と発熱について調べるために、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、電熱線の抵抗は温度によって
変化しないものとし、発生した熱量はすべて水の温度の上昇に使われたものとする。 また.
電熱線以外の抵抗はないものとする。
✓
〔実験1] 図1のように、抵抗の大きさが4.0Ωの電熱線X
ほっぽう
をくみ置きの水が100g入った発泡ポリスチレン
のコップに入れ、電源装置から 12Vの電圧を加え、
コップの中の水の温度を1分ごとに調べた。 表は、
このときに電流を流した時間と, コップの中の水の
温度をまとめたものである。
12
AxV
12
3×12
RV
A140
表
時間 〔分〕
水の温度 〔℃〕
0
電源装置
22.5
1
24.9
2
27.3
電熱線X
コップ A
3
29.7
「電熱線Y
コップB)
電源装置
AG
温度計
32.1
カップ
電源装置
ガラス棒 電圧計
電熱線X
5
34.5
〔実験2〕 図2のように, 〔実験1] で用いた電熱線X と 抵抗の大きさが12Ωの電熱線Y を直列につな
ぎ,それぞれくみ置きの水が100g入った発泡ポリスチレンのコップ A,Bに入れ, 電源装置か
ら12Vの電圧を加え、電流を5分間流し, コップの中の水の温度を調べた。 また、図3のように.
電熱線Xと電熱線Yを並列につなぎ, それぞれくみ置きの水が100g入った発泡ポリスチレンの
コップCDに入れ、同様に 12Vの電圧を加え、電流を5分間流し, コップの中の水の温度を
調べた。
図 1
ロップⅠ
電熱線X
図3
図2
実験3〕 〔実験2] で用いた電熱線Xと電熱線Yを直列につなぎ, 図4のように.
くみ置きの水が100g入った発泡ポリスチレンのコップに2本とも入れ,
同様に12Vの電圧を加え, 電流を5分間流し, コップの中の水の温度
を調べた。
LAA
電熱線Y
スイッチ
電流計
300
136
We
電熱線X 電熱線Y
図 4