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数学 中学生

この問題の⑵から⑸がわかりません! 誰か解答解説お願いします!

4 次の [1] [II] に答えなさい。 [1] 秋さんは、授業で学習した消費電力について、家庭で使っている電気器具を調べることにした。 一人では心配なので先生に話を聞きながらまとめることにした。 まず。 秋さんは、自宅で使っている電気ケトルの性能について考えることに した。 右の図1は、電気ケトルに書かれていた表示である。 電気ケト ルは、少量の湯を短時間で沸かすことができる電気器具である。 電気 ケトルの内部には電熱線があり、スイッチを入れると水があたたまる 構造になっている。ほかに、毎日使うオープントースターには消費電力 900Wと表示されてい 【先生と秋さんの会話】 先生 理科の実験では直流電源装置を使ったけれど 家庭の電源は交流です。 秋さん:そうですね。 家庭に供給されるのは交流電流で、電圧 Ⅱ オープントースター は100Vだと思います。 また、 家庭内の電気配線は、電 電気ケトル 気器具が並列になるように接続されていると思います。 図I 定格電圧 100V 定格周波数 50 60Hz 定格消費電力 1200W 最大容量 0.8L 先生 その通りです。 秋さん: 家で電気ケトルとオープントースターは、毎朝使って いるんですが 2つの電気器具を図のように延長 コードにつないでもいいのでしょうか。 先生 そんなつなぎ方をしては危ないよ。 延長コードの表示 には「合計 1500Wまで」 と書いてあるでしょう。 電気 ケトルは1200Wで, オープントースターは 900Wと表 示されていたよね。 延長コードを使っても並列に接続され、つないだ電気器具の電力 の合計が表示をこえると、 延長コードが過熱して, 火災になる危険があるんだよ。 秋さん: えっ、そうなんですか。 「タコ足配線は危ない」 ってよく聞くけれど、 2つくらいの 電気器具だったら大丈夫だと思っていました。 /cov bicy 12 A 50 かいてみると分かりやすいよ。 先生: それが大丈夫とは限らないんだ。 図Ⅲのような回路図に は抵抗で は 交流電源だよ。 回路図Aは電気ケトルだけを接続した場 合で、 回路図Bは電気ケトルとオープントースターを接 続した場合だよ。 では、回路図AとBの抵抗や電流の大 きさはそれぞれどうなるか考えてみよう。 図Ⅲ A コンセント 延長コード (合計 1500Wまで) X+ B ZPOV AA (1) 図Ⅲの回路図 A. Bの抵抗と電流の大きさについてまとめた秋さんのあとの文中の @ b に入れるのに適している語をそれぞれ次のア、イから一つずつ選び、記号を○で囲みな さい。 ア 大きく イ 小さく 【秋さんのまとめたこと】 回路図Aは電気ケトルだけなので直列回路 回路図Bは2つの電気器具をつないでいるので 並列回路である。よって、回路全体の抵抗を考えた場合、回路図Aよりも回路図Bのほうが @ なるということは,点Xに流れる電流に比べて点Yに流れる電流は なる。 家 庭内の電気配線では, 電気器具が並列に接続されるので、接続される電気器具が多いほど回路 全体の抵抗がなり電流が ⑤ なるから危険なのである。 (2) 図の回路図Bの全体の抵抗の大きさは何Ωであったと考えられるか 小数第1位まで求めな さい。 ただし、回路に接続されている電源が交流電源であっても、回路全体の抵抗の求め方は直 流電源の場合と変わらないものとする。 ⅡI] 電流回路と発熱量. 電流と磁界について 次の実験1.2を行った。 【実験1】 ・発泡ポリスチレンのカップに室温と同じ温度の水を100gずつ入れた。 図のような装 置を用意して、電熱線PQに電流を流して水の上昇温度を測定した。 スイッチ①だけを閉じ, 電熱線Pに 6.0Vの電圧を加えて、水をときどきかき混ぜながら1分ごとに水の温度を測定した。 このとき、電流計は15Aを示した。 次に、スイッチ② だけを閉じて電熱線Qも同様の操作を行っ て図Vのグラフの結果を得た。

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数学 中学生

③を教えて下さい!あ と、 いをお願いします!

(18) 29年 理科 ア イ I 日の出 日の入り (@ a b (b) a b a b @a 那覇- 静岡県 線Q 一線P 図13 ・札幌 コイル C 40" B 135 磁石- 130* 25 125 130" 135'140 145" (注) P 日の入りの時刻が同じ地点を結んだ線である。 (b) 図12 6 運動とエネルギーに関する (1), (2)の問いに答えなさい。 (11点) (1) 図12のように, 水平面との傾きが30℃の 斜面を水平な床に固定し、 斜面の上部に モーターをつけ, 斜面上においた物体とモー ターを、斜面に平行に張った糸で結ぶ。 モー ターに電圧をかけ, 糸を等速で巻き上げて、 斜面にそって物体を50cm 引き上げる。 た だし、糸の質量は無視でき, 物体と斜面と の摩擦はないものとする。 ① 図13は、図12で用いたモーター のしくみを模式的に表したもの である。 図13のⓐ,ⓑで示した 部分は,どのようなはたらきを しているか。 次のア~エの中か ら, そのはたらきとして適切な ものを2つ選び, 記号で答えな さい。 直流電源装置 「 e in 線Q モーターー (a) 125 b - 130 日の出または Qは,それぞれ地図上のすべての地点の標高を0として, 札幌 磁石 那覇 ヒュ 135 140 145 半回転後 斜面 50cm 電流計 コイルー 線戸 磁石- 糸 1457 30 407 30" 1,30m 物体 B アコイルABCDが, 一定方向に回転するようにする。 イ導線ABにはたらく力が、常に同じ向きであるようにする。 ウ導線BCに,常に電流が流れるようにする。 エ導線CDに流れる電流の向きが,半回転するごとに,逆になるようにする。 ②物体を斜面にそって等速で引き上げたとき, モーターにかけた電圧は3.0Vで, 流れた 電流は250mAだった。 モーターの消費電力は何Wか。 計算して答えなさい。 ⑥③ 次の の中に示したKさんとS先生の会話を読み, a, bの問いに答えなさい。 1 S先生 図12において, 物体が等速で斜面にそって運動するときの, 糸が物体を引く 力の大きさを計算で求めるにはどう考えたらよいでしょうか。 Kさん : 物体を同じ高さまで引き上げるときに必要な仕事の大きさは、斜面を使う場 合と,真上に直接引き上げる場合とでは変わりません。 したがって, 物体を この斜面にそって引き上げる距離は,直接引き上げる距離のあ) 倍に なりますが、糸が物体を引く力の大きさは、 直接引き上げる力の大きさの (1/⑩ 倍になります。 直接引き上げる力は重力の大きさと等しければよ いので、糸が物体を引く力の大きさを計算で求めることができます。

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