2 電流による発熱 次の実験について,あとの問いに答えなさい。
〔実験1〕 2.0Ωの電熱線 a を用いて図1のような装置をつくった。 点
Pと点Qの間に6.0Vの電圧を加え,5分間電流を流しながら水温を測
定した。次に,電熱線 a を電熱線 b にかえて,同様の操作を行った。表
を電熱線にかえて
3A
はその結果である。 GW
2
1.5A
40
6W
4 6W
〔実験2〕 図1の電熱線aを,電熱線a と電熱線b を直列につないだもの
にかえて、点Pと点Qの間に 6.0Vの電圧を加え,
がら水温を測定した。 ただし, 実験1と2では,
水の量,電流を流し始めたときの水温, 室温は
同じであり,電熱線で発生する熱はすべて水温
じょうしょう
の上昇に使われるものとする。
5分間電流を流しな
電流を流し始めて
からの時間 〔分〕
水温 電熱線 a
[℃] 電熱線b
図1
1
16.4
18.0
16.4 17.2
90
(1) 実験1で,電熱線bに電流を流し始めてからの時間と水の上昇温度と言
の関係を表すグラフを,表をもとに図2にかきなさい。
(2) 実験1で,電熱線 a が消費する電力と電熱線 b が消費する電力の比を,
もっとも簡単な整数の比で表しなさい。
(3) 実験2で,電熱線aとbについて次の①, を比べるとどうなってい
るか。 あとのア~ウからそれぞれ選び, 記号で答えなさい。
① 電熱線に流れる電流の大きさ
⑩ 電熱線が消費する電力
ア 電熱線aが大きい。 イ 電熱線bが大きい。 ウ 電熱線aとbで
(4) 実験2で,電熱線に電流を流し始めてから, 水温が4.0℃上昇するのは何秒後
次のア~エから選び, 記号で答えなさい。
ア 100秒後
イ 200秒後
ウ 450秒後
エ 900秒後
(6点×5)
(1)
図2にかく。
(2) 2:1
(3)① ウ