電熱線に電流を流したときの、電熱線から発生する熱について調べる実験を
・内は,その実験の手順と結果を示したものである。 ただし, 発泡ポリスチレン
ある電熱線で生じた熱は, すべて水の温度上昇に使われるものとする。 なお, すべての熱
コップの中に入れる水の量はすべて同じとする。 また, 発泡ポリスチレンのコップの中に
【実験】
は発泡ポリスチレンのコップから外部へ逃げないものとする。
図1のように, 発泡ポリスチレンのコップの中に, 2.0Ωの電熱線と温度計を入れ、
1
14
圧計,電流計,電源装置, スイッチ, 端子 A~Cを, クリップと導線で接続した。
(2) 発泡ポリスチレンのコップの中に室温と同じ温度の水を入れた。
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スイッチを入れ, 電圧計の値が5.0Vになるように調節した。
水の温度を温度計で測定してから, ストップウォッチのスタートボタンを押した。
ガラス棒で水をゆっくりかき混ぜながら, 1分ごとに10分まで水の温度を温度計で測
(5
定した。
次に, 発泡ポリスチレンのコップの中の電熱線を, 50Ωと 10.0Ωの電熱線にかえて、
(6)
それぞれの場合について, ②~⑤ までと同じ実験を行った。
【実験1の結果】
図2は, 実験1の2.0Ω 5.0Ω
験の結果をまとめたものである。
12.5.
温度計
【実験2】
⑦ 実験1の図1の電熱線を2.0Ωの電熱線に戻し、図1の導線Pのかわりに 3.0Ωの抵抗
器を接続した
コップ、
⑧ 発泡ポリスチレンのコップの中の水の量と温度を実験1の②と同じにして,実験1の
③~⑤と同様の実験を行った。
図 1
端子 A
電源装置
端子 B
・水
・電熱線
10.0Ωの電熱線を用いた3つの実験のうち,2つの実
電圧計。
スイッチ
8885
導線P
0g
端子C
[ 電流計
図2
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水の上昇温度
4
水 8
RE
FEL
上 6
(°C)
2
0
2
1
4 6 8
経過時間[分〕