理科
中学生

大問2の⑶②の解き方の解説お願いします!

電圧と電流 2 (宮崎改) 次の実験について, あとの問いに答えなさい。 図1 2 国 日 電源装置 [実験] 0 図1のような回路をつくり, 電源装置で電熱線Xに加える電圧を 電熱線X 1オーム( 1.0V, 2.0V, 3.0V, …, 6.0Vと変化させ, そのときの電流を測定した。 いったん電圧を0Vにもどし,電熱線Xを電熱線Yにかえて, ①Dと同様に電 流を測定し、結果を図2のグラフに表した。 2) 電圧計 電流計 (1) 図2のグラフから, 電熱線を流れた電流は,電熱線に加えた電圧に比例す 図2 ることがわかる。この関係を何の法則といいますか。 (2)、電熱線Xの抵抗は何Qですか。 (3) 実験で使った電熱線X, Yを使って, 図3,図4のような回路をつくり, 図3,図4中のa点, b点に, それぞれ1Aの電流が流れるようにした。 0 図3で, 電熱線X, Yに加わる電圧の和は何 図 3 Vですか。 流電2 れ熱 た緑1 電を 流 2 2-3 記号 12345 ⑥ 電熱線に加えた電圧 [V] 電力 図 4 ×3U 6 Xと r ② 図4で。電熱線※に加わる霊は何Vですか。 (4) 図3, 図4で最も電力が大きいのはどの電熱線 か。適切なものを, 次のア~エから1つ選びなさ い。また,その電熱線の電力は何Wですか。 ア 図3の電熱線X 1A 1A X 電熱線X b Y- 電熱線Y電熱線X 電熱線Y イ図3の電熱線Y ウ 図4の電熱線X エ 図4の電熱線Y 3 (新潟) 3 刺激と反応 C脳 次のI, IIの文は, 刺激に対する反応について述べたものであり, 図 は、ヒトの神経系を模式的に表したものである。あとの問いに答えなさい。 I 熱いなべにうっかり手がふれたとき, 思わず手を引っこめた。5 I 手が冷たくなったので, ポケットに手を入れた。 3 A感覚器官

回答

電熱線Ⅹ(3Ω)、電熱線Y(6Ω)を並列につなぎ、1Aを流した場合

【合成抵抗を計算して求めた場合】

 並列の合成抵抗が、1/{(1/3)+(1/6)}=2Ω

 オームの法則より、全体の電圧:1A×2Ω=2V 

 並列なのでXにもYにも2Vがかかります

【抵抗の比を利用して求めた場合】

 抵抗の比が、3Ω(X):6Ω(Y)=1:2 なので、

 それぞれに流れる電流は、(1/1):(1/2)=2:1 と逆比になり

  X:1A×(2/3)=(2/3)A、Y:1A×(1/3)=(1/3)A

 オームの法則より、

  X:(2/3)A×3Ω=2V、Y:(1/3)A×6Ω=2V

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グラフからXの抵抗は3Ω、Yの抵抗は6Ω
図4は並列なので、合計の抵抗を求めると
1/3+1/6=2/6+1/6=3/6=1/2 → 2Ω
b点に1A流れているので、1A×2Ω=2V

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