Question

桃

問2の(2)がわかりません（ ; ; ）
解説みてもよくわかりませんでした。
やり方教えていただけると嬉しいですm(__)m
（二枚目は答えです）

5
電力と発熱に関する, 次の実験を行った。 これらをもとに,以下の各問に答えなさい。 ただし、
電熱線から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。
図1
[実験Ⅰ] 室温が17.0℃の室内で, 水を入れ
た発泡ポリスチレンのコップを用意し、
6V-3Wの電熱線Aを水中に沈めた。
これを用いて図1のような装置をつく
り水の温度を測定した。 次に,電源
装置の電圧を 6.0Vにして電熱線Aに
電流を流し,1分ごとに5分間の水の
温度を測定した。 表は, その結果をま
とめたものである。
温度計
時間 [分]
0
1
2
3
4
5
水の温度 [℃] 17.0 17.4 17.8 18.2 18.6 19.0
電源装置
[000000]
スイッチ
発泡ポリスチレンのコップ
電熱線A
[000000
電圧計
[実験ⅡI] 実験Iの電熱線Aを, 6V-6Wの電熱線B, 6V-24Wの電熱線Cにかえ,それ以外
の条件はすべて実験I と同じにしてそれぞれの電熱線に電流を流し, 1分ごとに5分間の
水の温度を測定した。
[0000]
問1 実験Ⅰ について,次の(1), (2) に答えなさい。
(1) このとき,正確な実験結果を得るために, ある操作を行った。 その操作とは何か,次のア
~ウから最も適切なものを1つ選び, その符号を書きなさい。 また, その操作を行った理由
を書きなさい。
ア 電熱線Aに電流を流す前に, コップの中に沸騰石を入れておいた。
イ 電熱線Aに電流を流している間, コップの水をガラス棒でときどきかき混ぜた。
ウ 電熱線Aに電流を流した後, すぐに電熱線Aを水から引き上げた。
(2) 電熱線Aの抵抗の大きさは何Ωか, 求めなさい。
問2 実験ⅡIについて,次の(1), (2) に答えなさい。
(1) 電熱線Bに5分間電流を流したときに発生した熱量の大きさは何Jか, 求めなさい。
(2) 電熱線Bを沈めたコップでは, 5分後の水の温度は21.0℃になっていた。 このことから,
電熱線Cを沈めたコップの, 5分後の水の温度は何℃であったと考えられるか。 また, そう
判断した理由を, 「消費電力｣, 「水の上昇温度｣という2つの語句を用いて書きなさい。
図2
問3図2のW~Zの回路について, 次の(1), (2)に答えな
W
さい。
(1) 図2のYとZの回路ように, 1本の道筋でつな
がっている回路を何というか, 書きなさい。
(2) 図2のW~Zの回路で, 電源装置の電圧を同じに
して5分間電流を流したとき, 電熱線Aを沈めた水
の上昇温度が最も小さくなる回路はどれか, 適切な
ものを1つ選び、 その符号を書きなさい。 なお, 電
熱線とそのつなぎ方以外の条件は, 実験Ⅰ, ⅡI とす
べて同じであるものとする。
X
08080
電流計
xzk
電熱線A 電熱線 B 電熱線A 電熱線C
Y
Z
RAPAKIN
水
Le zk
電熱線A 電熱線B 電熱線A 電熱線C

5 問1 (1) 水をかき混ぜることで全体の温度が均一になり, 電流を流した時間と水の上昇温度との関係を正確に調べ
ることができるようになる。
(2) 6V-3Wの電熱線Aでは,6Vの電圧を加えたときに流れる電流の大き
さは3÷6=0.5 [A] オームの法則より、 抵抗の大きさは60.5 = 12 [Ω] である。
問2 (1) 5分間=300秒間 より 6×300=1800[J]
(2) 6Vの電圧を5分間加えたとき, 6V-3Wの電
熱線Aでは水の温度が 19.017.0 = 2.0 [℃] 上昇し, 6V-6Wの電熱線Bでは 21.0- 17.0 = 4.0 [℃]
上昇したことがわかる。 よって, 電熱線の消費電力が2倍になると水の上昇温度も2倍になることから, 電熱線
の消費電力と水の上昇温度は比例の関係にあると考えることができ, 消費電力が電熱線Aの8倍 ( 6V-24W)
である電熱線Cを用いると, 水の上昇温度は 2.0 x 8 = 16.0 [℃] になる。 実験ⅡIをはじめたときの水の温度
は実験Ⅰと同じ17.0℃なので, 5分後の水の温度は 17.0 + 16.0=33.0 [℃] である。

電力 発熱量