理科
中学生
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四角2の(3)と四角3の(3)が解説を見ても分からないので教えてください🙏

Step 2 標準問題 [電流・電圧と抵抗]抵抗を流れる電流や、抵抗で消費する電力 について調べるために, 図に示すような, 3.0Vの電源に300Ω の抵抗 A, 200Ωの抵抗Bを並列につないだ回路をつくった。こ れについて,次の問いに答えなさい。 (1) 図の回路について,抵抗Aに流れる電流とかかる電圧を測定す るための回路図として,適当なものは,次のどれか。 ア~エか ら選び,記号で答えなさい。 なお, 電流計をA, 電圧計をで 表している。 抵抗A[300Ω] [抵抗B [200Ω] ア 抵抗A 抵抗B (A) イ 抵抗B 抵抗Aに流れる電流は、 抵抗Bに流れる電流より ① | 抵抗Aで消費する電力は, 抵抗Bで消費する電力より ② 電源 [ 3.0V] (2) 図の回路の抵抗A, Bに流れる電流と消費する電力について記 した次の文章の①,②に,大きい, 小さいのいずれかを入れ, 文章を完成させなさい。 ただし, 同じ語句を2度用いてもよい。 また、 (3) 図のように抵抗Aと抵抗Bを並列につないだ回路全体の抵抗は 何Ωですか。 [長崎一改] [電流による発熱] 電流による発熱について調べるために,電圧 の一定な電源装置, 抵抗の値のわからない電熱線A, 抵抗の値が 10 Ωの電熱線B,2つのスイッチ St, S2, 電流計 電圧計を用いて, 次の実験Ⅰ,Ⅱ,Ⅲを順に行った。 これについて, あとの問いに 答えなさい。 ただし、電熱線で発生した熱はすべて水の温度上昇 に使われるものとする。 じょうしょう 実験Ⅰ 図1のような回路をつくり、水の入った。 熱を伝えにく い容器に電熱線Aと電熱線Bを入れ, スイッチ S のみを入れ て電流を流した。このとき、電圧計は4V, 電流計は 0.8A を示 していた。 実験ⅡI ガラス棒を用いて水をかき混ぜながら、水の温度を6分 間測定した。図2はその結果をグラフに (2) (10点×440点) (1) (3) 抵抗A 抵抗B (2) 1 (3) 2 0 点 関係 解答別冊 ②2 (9点×4-36点) (1). V₁ H 抵抗B 実験Ⅲ 電流を流しはじめてから6 図 1 分後に, スイッチ S を切ると同 27 水の温度 [? 皮19 17 時にスイッチ S2を入れ, ガラス 棒で水をかき混ぜながら,さらに 電流を6分間流し続けた。 水 (1) 電熱線Aの抵抗の値は何Ωですか。 (2) 実験Ⅰ で, 回路ab間の電圧を V1. 電熱線A 電熱線B cd間の電圧を V2, ef間の電圧を V3としたとき, V1, V2. V3 の関係を正しく表しているものを次のア~エから選び, 記号で 答えなさい。 また, V, の値は何Vですか。 ア V1 + V2 = V3 イ V2 = V2 + V3 15 13. 0 2 4 6 8 1012 ウ V1 + V3=V2 IV2=V2=V3 ① (3) 実験ⅡI.ⅢIで,電流を流しはじめてからの時間と水の温度との 関係を表したグラフは次のア~エのどれですか。 ア イ TA 100V 100W A 27 水の温度[] W = VA W = VA A== C 17 15 a ガラス棒 B 電流計 100V 40W -電源装置 電圧計 M V2. RA b S₁ 27 25 zk の23 温21 19 C 17 S2 13 100V 100W 100 3 [消費電力] 100V 100W用の電球と100V-40W用の電球 を下の図のように並列 (図1)と直列(図2) とに接続し, 100Vの 電源につないだ。 これについて,次の問いに答えなさい。 35022 050.0 100 04A W=A1 図2 Av=w ウ 温度計 図 2 27 25 23 21 度 19 100V 40W D 17 15 111 13 0 2 46 8 1012 0 2 46 8 1012 02468 1012 電流を流しはじめてからの時間 〔分] 電流を流しはじめてからの時間 [分] 電流を流しはじめてからの時間 [分] 電流を流しはじめてからの時間 [分] 0 24 68 10 12 電流を流しはじめてからの時間 [分] 0311,000 「ワンポイント〈 94 100 100 250 100 ||||||| (2) 回路は直列回路になって おり, 電熱線Aにかかる 電圧と電熱線Bにかかる 電圧の和が 電源装置の 電圧になる。 IN THEN TO 1 011000 27 25 (2) A√2/250-42 (4) かと 04 (1) 100V 40W用の電球の抵抗の大きさはいくらですか。 (2) 電球Cを流れている電流の大きさは何Aか, 四捨五入して小 数第1位まで求めなさい。 1001100 (3図1 図2のA~Dの電球を明るいものから順に並べなさい。 (4) 図2の回路全体での消費電力はおよそいくらですか。 94 JOV 100/900 HTT ▬▬▬▬▬ 15 250 ||||||| (3) 3 (6点×4-24点) (1) -3℃ I 25002 1000 11 ワンポイント< (3) 並列回路では大きい電 「流が流れるほうが,直 列回路では大きい電圧 がかかるほうが、 電球 は明るい。 W:AV Av=w NV 333 W A-V 9
電気 理科

回答

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②(3)
6分後にスイッチを切り替えると、電熱線Aだけで水を温めることになります。電熱線2個で水を温めていたときと比べて、水の温まり方は遅くなるので、グラフの傾きが緩やかになるウが正解かと思います。

③(3)
100V-100Wの電球は100Vの電圧を加えると、100W÷100V=1Aの電流が流れるので、抵抗は100V÷1A=100Ωです。同様に考えて100V-40Wの電球の抵抗は、250Ωです。
直列回路では、回路全体の抵抗は各抵抗の和になるので、100Ω+250Ω=350Ωになります。また、回路に流れる電流は、100V÷350Ω=100/350Aとなります。したがって、オームの法則から電球Cには、100Ω×100/350Aの電圧が、電球Dには、250Ω×100/350Aの電圧がそれぞれ加わるので各電球の消費電力は、
電球C:100×100/350×100/350=8.16…≒8W
電球D:250×100/350×100/350=20.4…≒20W
となります。
並列回路の電球A、Bには電源の電圧と同じ100Vの電圧が加わるので、消費電力は問題文からから電球Aは100W、電球Bは40Wだとわかります。
以上から、消費電力が大きい(=明るい)順に並べるとA→B→D→Cとなります。

理科 電気 消費電力 直列回路 並列回路
𝐫𝐚𝐧𝐚

丁寧にありがとうございます!

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