理科
中学生

(2)の答えの導き方が分かりません、答えは最大ウ 最小アでした。

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 電流の大きさは、時間とともに変化しないものとする。 〔千葉〕 実験1 ① 図1のように、電熱線Aを用いて実 甘い焼き 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℃ だった。 ②スイッチを入れ、電熱線Aに加える電圧を 6.0V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。 ③図1の電熱線Aを、発生する熱量が1/3の電熱 2 6.0 電熱線A 001 電熱線B 温度計 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 ガラス棒 発泡 A 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 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 6.0V に保って電4.0 水 5.0 の 3.0 2.0 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。 1.0 じょうしょう 0 01 2 3 45 電流を流した時間 [分〕 電源装置、 電熱線A 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6.0V 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4 図3 電熱線B スイッチ ・電圧計 電流計 26.0V 電熱線A 電熱線B 26.0V 【発熱 (W) x 85 (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か 書きなさい。 消費電力 熱線ほ あたり (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 1つずつ選び、その記号を書きなさい。 最大[] 最小[] 得点UP!

回答

A,Bの抵抗を各条件から求め

 Aが、{6V,1.5A}から4Ω、このとき 9W

 Bが、{9Wの(1/3)で3W,6V}から0.5Aで、12Ω

図3の直列では、全抵抗が4Ω+12Ω=16Ω、全電流6V/16Ω=(3/8)A

 A: 4Ω×(3/8)A=(3/2)Vで、電力(3/2)V×(3/8)A=( 9/16)W

 B:12Ω×(3/8)A=(9/2)Vで、電力(9/2)V×(3/8)A=(27/16)W

  Aの電力(9/16W)<Bの電力(27/16W)

図4の並列では、1本ずつのときと変わらず

  Bの電力(3W)<Aの電力(9W)

以上から、

 Aの電力(9/16W)<Bの電力(27/16W)<Bの電力(3W)<Aの電力(9W)

――――――――――――――――――――――――――――――――――
これは、手間がかかりますので

 直列<並列で、同じ回路で大きい方は、他の回路では小さい。とか

 直列(抵抗小)<直列(抵抗大)<並列(抵抗大)<並列(抵抗小)。とか

 覚えておいた方が良いかもしれません。

答だけなら、

 最大は、並列でWの大きいAで

 最小は、直列で、逆にA と出てきます。

じゅけんせい

ありがとうございました🙇🏼‍♀️

この回答にコメントする
疑問は解決しましたか?