問5 モーターによる仕事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。 ただし, 滑車と糸との間の摩擦, 滑車と糸の
質量およびおもりの大きさは考えないものとする。 また,糸は伸び縮みしないものとする。
〔実験 1] 図1のように,おもりにつけた糸を滑車を通して
モーターにつなぎ, 真上に3.0m持ち上げる時間を
測定した。 表は, おもりの重さと持ち上げるのにか
かった時間をまとめたものである。
表
1.
おもりの重さ 〔N〕
持ち上げるのにかかった時間 〔秒〕
(イ) 図3のように, 水平な床に固定した斜面を使って, 0.9 N
のおもりを〔実験1] で用いたモーターで, 床から3.0m
の高さまで持ち上げたとき, 次の(i), (ii)は 〔実験1] で 0.9N
のおもりを用いたときの結果と比べてそれぞれどのように
なると考えられるか。 最も適するものをあとの1~5の中
からそれぞれ一つずつ選び, その番号を答えなさい。 ただ
し,おもりと斜面との間の摩擦は考えないものとする。
(i) おもりを持ち上げるのにかかる時間
(Ⅱ) おもりが動く速さ
3/5
倍
0.5
3.0
〔実験2] 図2のように, モーターの原理を理解するため
に, 木板の上にN極を上にした磁石を置き, 立て
たクリップ P, Qの柱にエナメル線で作ったコイ
マイナス
ルをのせた。 クリップPを電池の極に, クリッ
ブラス
プQを+極につなぎ, クリップと接する部分のエ
ナメル線の被膜のはがし方を変えてコイルの動き
を観察した。 なお, コイルを流れる電流の向きは
a→b c d である。
(ア)〔実験1]より,このモーターの仕事率は何Wか。 その値を書きなさい。
2. 倍
3.
0.7
4.2
倍
滑車
糸
おもり
クリップ P
磁石
N極
S極
木板
床
4.
図1
0.9
5.4
一極
おもり
倍
4.0 m
⑩モーター
3.0m
図2
糸
a
d
図3
1.1
滑車
6.6
クリップ Q
+ 極
電池
切
3.0 m
コイル
C
手前から
次の
はがしだとき
モーター
に最も適する
5. 変わらない
クリップ]
コイ
の向き
れぞれ
流が
る。
電流
Xの
Yの
