理科
中学生
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(千葉) のチャレンジ問題 次の実験を行った。あとの問いに答えなさい。 実験1 図1,図2のように, 6.0 Vの電圧を加えると1.5 Aの電流 が流れる電熱線Aと, 発生する熱量が電熱線Aのである電熱線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。 ちょくれつかいろ へいれつかいろ 図1 図2 V V 電熱線A 電熱線A 5 電熱線B 電熱線 Bc (A A 6.0V 6.0V あたい 実験2 図2の回路の電熱線Bを, 抵抗(電気抵抗)の値がわからない 電熱線Cにかえた。その回路全体に加える電圧を5.0 Vにし, 回路 に流れる電流の大きさと, それぞれの電熱線に加わる電圧の大きさ を測定すると,電流計が示した電流の大きさは, 1.5 Aであった。 ) 実験1で,消費電力が最大となる電熱線はどれか。 また, 消費電 力が最小となる電熱線はどれか。次のア~エのうちからそれぞれ1 つずつ選び,記号を答えなさい。 ア 図1の回路の電熱線A ウ 図2の回路の電熱線A 2) 実験2で,電熱線Cの抵抗 (電気抵抗)の値は何Ωか。 50 のチャレンジ問題 最大 イ図1の回路の電熱線B 最小 エ 図2の回路の電熱線B K d
A のチャレンジ問題 6.0[V] 1.5[A] =4[Ω]です。 電熱線 ていこう (1) 電熱線Aの抵抗の大きさは, ねつりょう Bは,発生する熱量が電熱線Aの一なので, 抵抗は電熱線Aの 3倍です。よって, 電熱線Bの抵抗は, 4×3=12[Ω]です。 6.0[V] (4+12)[Q] V ちょくれつかい ろ 図1は直列回路なので,回路全体の電流は, グラフ =0.375[A] それぞれの電熱線を流れる電流の大きさも 0.375 A です。また, 図Iの電熱線Aに加わる電圧の大きさ は,0.375[A]×4[Ω]3D1.5[V] 電熱線Bに加わる電圧の大 きさは,0.375[A]×12[Ω]34.5[V] よって,図1の電熱 線Aの消費電力は, 1.5[V]×0.375[A]=0.5625[W] 電熱 線Bの消費電力は, 4.5[V]×0.375[A]=1.6875[W] 図2は並列回路なので, 各電熱線に加わる電圧の大きさは, 6.0 Vです。図2の電熱線 Aを流れる電流の大きさは, 6.0[V] 4[2] 180 120 (mA) 60 2 4 6 8 10 へいれつかいろ 電圧(V) 6.0[V] 12[Q] 記述 -=1.5[A] 電熱線Bを流れる電流の大きさは, (10 電流の向きが周期的に変化すes るから。 =0.5[A] よって, 図2の電熱線Aの消費電力は,6.0[V]× 1.5(A]=9 [W] 電熱線Bの消費電力は, 6.0[V]×0.5[A] =3 [W] のチャレンジ問題 (1) 最大…ウ 最小…ア (2) 20(2) 5.0[V] 4[Q] (2) 電熱線Aを流れる電流の大きさは, -=1.25[A] よ って, 電熱線Cを流れる電流の大きさは, 1.5-1.25=0.25[A] 5.0[V] 0.25[A) 電熱線Cの抵抗は, -=20[Ω] P.100~巻木 電流0 19
理科 中2 電気の世界

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