Question

きょう

至急です！！
中2物理です。
問3がわかりません。解答を見ましたが、良く分からなかったです。
計算式も含めて、教えてくださいませんか？

電熱線と電熱線を用いて, 抵抗の大きさと電力の関係を調べる実験を行った。 次の各問の答を,解答用紙
7
に記入せよ。
【実験1】 図1のような直列回路をつくり、電源の電圧を 4.0Vにした。 電流 図1
計と電圧計を用いて回路に流れる電流の大きさと、 電熱線にかかる電圧の
大きさを測定すると, 電熱線aには80mAの電流が流れ, 3.2Vの電圧がか
かっていた。 また, 電熱線b には 0.8Vの電圧がかかっていた。
【実験2】 実験1で使用した電熱線a と電熱線b を用いて、図2のような並列
回路をつくり、電源の電圧を 4.0Vにした。 電流計と電圧計を用いて電熱
線に流れる電流の大きさと, 電熱線にかかる電圧の大きさを測定すると,
電熱線には100mAの電流が流れており, 4.0V 電圧がかかっていた。
図2
実験1で､ 回路に流れる電流と電熱線にかかる電圧を測定するための
回路図を、 下の記号を用いてかけ。 ただし、 電熱線 a と電熱線bがわかる
ように, それぞれa, b の記号を明記すること｡ また, 器具の名称は書か
なくてよい｡
3F
問1
問
2問4
a
b
2
10
電熱線
(A)
V
電源装置
スイッチ
電熱線
電流計
電圧計
問2 実験で用いた電熱線a, 電熱線の抵抗は,それぞれ何Ωか。
問3 実験と実験2の回路で,次のア~エを, 電熱線が消費する電力の大きいものから順に並べ, 記号を書け。
ア 実験1の電熱線a イ実験1の電熱線 ウ実験2の電熱線 a エ 実験2の電熱線b
問4 実験 12のように電源の電圧を等しくした直列回路と並列回路を比較したとき、 回路全体の抵抗の大き
さと回路全体で消費する電力にはどのような関係があることがわかるか。 簡潔に書け。
4026
ウ→ア→イ
回路全体の抵抗が小さいほど、消費した電力が大きい
問
3
電熱線
電源装置
電熱線 b
レスイッチ
電熱線 b
一電源装置
スイッチ

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

ちゅん

W(消費電力) ＝ A(電流) × V(電圧)
上の式にオームの法則を合わせると、
A × V ＝ A × (A × Ω) ＝ A^2(電流の二乗) × Ω
A × V ＝ (V ÷ Ω) × V ＝ V^2(電圧の二乗) ÷ Ω
という公式になるのは覚えているでしょうか。

まず情報を整理しましょう。
実験１）電熱線a：80mA、3.2V、40Ω　電熱線b：？A、0.8V、10Ω
実験２）電熱線a：100mA、4.0V、40Ω　電熱線b：？A、4.0V、10Ω

これらを踏まえたそれぞれの消費電力の式は、
ア：0.08A × 3.2V ＝ 0.256W
イ：0.8V ^2 ÷ 10Ω ＝ (0.8V × 0.8V) ÷ 10Ω ＝0.16W
ウ：0.1A × 4.0V ＝0.4W
エ：4.0V ^2 ÷ 10Ω ＝ (4.0V × 4.0V) ÷ 10Ω ＝1.6W

したがって大きい方から、「エ、ウ、ア、イ」となります。

きょう

すみません、
A × V ＝ A × (A × Ω) ＝ A^2(電流の二乗) × Ω
A × V ＝ (V ÷ Ω) × V ＝ V^2(電圧の二乗) ÷ Ωという公式習ってないので、別の方法で
出来ませんか？

きょう

イだけが分かりません。

ちゅん

申し訳ないです、計算間違えてましたね
イに流れる電流は、V ÷ Ω ＝ 0.8 ÷ 10 ＝ 0.08A
つまり、W = A × V = 0.08 × 0.8 = 0.064Wが正しいです

ちゅん

公式に関しては、オームの法則の「V = A × Ω」や、「A = V ÷ Ω」を代入しただけなので、覚えるかは自由意志ですね。

習っていないのなら一つずつ電流を計算して出すといいと思います。

ただ、今回以上に複雑な問題で電熱線の値を求めるのが数値上めんどくさいときは役に立つと思いますよ。

きょう

詳しく説明していただいてありがとうございます！
分かりました。