理科
中学生
(ゥ)と(エ)の(i)以外がわからないです。
多くてすみません!!
全て問5の問題です!!
教えてくださいお願いします🙏🏻🙏🏻🙏🏻
問5Kさんは,電熱線の電気抵抗の大きさと発生する熱量との関係について調べるために、
次のような実験を行った。 これらの実験とその結果について、あとの各問いに答えなさ
い。
〔実験1] 電源装置と12Ωの電熱線 A. 電圧計, 電流計を導線でつないだ回路を用意した。 発泡ポリ
スチレンのカップに室温と同じ20℃の水を入れ、 図1のように,温度計と電熱線Aを入れた。
電源装置の電圧を3.0Vにして、水をゆっくりかき混ぜながら電熱線Aに3分間電流を流した
ときの流れる電流の大きさと水の上昇温度を測定した。 電圧を様々に変えて測定し,電流の測
定値から電力を求めた。図2はこれらの結果をもとに, 電熱線の消費電力と3分間の水の上昇
温度の関係をまとめたものである。
電源装置へ
温度計
6
5
発泡ポリスチレン
のカップ
水
上昇温度
4321
2
電熱線 A
発泡ポリスチレン
の板
3 6 9 12 15
消費電力 〔W〕
図 1
図2
[実験2] 図1と同じ装置を用いて, 電熱線A に 6.0Vの電
6
電熱線C
5
圧を加えて電流を流し, 1分ごとに水の上昇温度を
測定した。 また, 電熱線Aを6Ωの電熱線B, 3Ω
の電熱線Cにかえ、 同じ量の水で同様の測定を行っ
た。図3は、これらの結果をまとめたものである。
上昇温度
4
3
電熱線B
2
電熱線A
1
0.
0
1 2 3 4 5
電流を流した時間 〔分〕
図3
(ア) 〔実験1] において電熱線Aに 6.0Vの電圧を加えたとき, 電圧計への導線のつなぎ方として最も適
するものを次の1~4の中から一つ選び、その番号を答えなさい。
1.
2.
3.
4.
電源装置の電源装置の
+極側へ -極側へ
電源装置の電源装置の電源装置の電源装置の 電源装置の電源装置の
極側へ +極側へ + 極側へ 極側へ -極側へ + 極側へ
COV 15V
。
V
2
10
0
10
10
0
2
V
V
10
(イ)〔実験1] において電熱線Aに3分間電流を流したとき, 電熱線に加えた電圧の大きさと水の上昇
温度の関係を表す図として最も適するものを次の1~4の中から一つ選び、その番号を答えなさい。
1.
6
04321
温度
2.
上昇温度
432
上昇温度
6
5
4.
上昇温度
0 3 6 9 12 15
電圧[V]
0 3 6 9 12 15
電圧[V]
0 3 6 9 12 15
電圧[V]
0 3 6 9 12 15
電圧[V]
〔実験2], 電熱線Cに 6.0Vの電圧を加えて電流を5分間流したときに発生した熱量として最も
適するものを次の1~6の中から一つ選び、その番号を答えなさい。
1.60J
2.300J
3.720J
4.3600J
5.5200J
6.7200J
(エ) 次の
■ は, [実験1], [実験2] の結果に関するKさんと先生の会話である。 (i)
のa〜dのうち, 文中の(あ) ( い )にあてはまるものの組み合わせ, (i) 文中の(う)にあ
てはまるものとして最も適するものをそれぞれの選択肢の中から一つずつ選び、その番号を答えなさ
中
い。
Kさん 「〔実験1〕 〔実験2] の結果から, 水の上昇温度は消費電力や電流を流した時間に比例
することがわかりました。」
先生「では, 実験で用いた3種類の電熱線A~Cのうち2種類を直列や並列につないだもの
を水に入れ、同じ電圧を加えて同じ時間電流を流したとき, 水の上昇温度はどうなるか
考えてみましょう。」
Kさん 「はい。 水の上昇温度が最も大きくなるのは(あ)で、最も小さくなるのは
(い)になります」
先生「そうですね。 それでは, それぞれの電熱線の組み合わせに同じ時間。 同じ電圧を加え
て電流を流したときの, 水の上昇温度の比はどのようになりますか。」
Kさん 「はい。最も大きくなる組み合わせと最も小さくなる組み合わせでの水の上昇温度の比
は(う)になると思います。」
先生 「そのとおりですね。」
(i) 文中の(あ), (い)にあてはまるものの組み合わせ
b 電熱線AとBの並列つなぎ
d 電熱線BとCの並列つなぎ
a 電熱線AとBの直列つなぎ
c 電熱線BとCの直列つなぎ
1. あ a
い: b
2. あ a
5. あ: c
い: b
6. あ: c
い d
い : d
3. あ: b
い: a
4. あ: b い: c
7. あ: d い:a
8. あ: d い: c
3.3:2
4.4:3
5.6:1
6. 9:1
(文中の(う)にあてはまるもの
1.2:1
2.3:1
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