Science
มัธยมต้น
⑶です
答えはウです
解説見ても分かりませんでした
解説に書いてある1/4倍がどうやってそうなるのか教えてください
どなたか解説よろしくお願いします
mA、
3 電流に関するあとの問いに答えなさい。
実験1 電熱線a を用いて、 図1のような装置をつくった。 電熱線aの両端に加
える電圧を8.0Vに保ち、8分間電流を流しながら、電流を流し始めてからの時
間と水の上昇温度との関係を調べた。 この間、電流計は2.0Aを示していた。次
に、電熱線を電熱線bにかえて、電熱線bの両端に加える電圧を8.0Vに保
ち、同じ方法で実験を行った。図2は、その結果を表したグラフである。
実験2 図1の装置で、電熱線aの両端に加える電圧を8.0Vに保って電流を流
し始め、しばらくしてから、電熱線aの両端に加える電圧を4.0Vに変えて保
つと、電流を流し始めてから8分後に、水温は8.5℃上昇していた。下線部の
とき、電流計は 1.0A を示していた。ただし、実験1・2では、水の量、室温
は同じであり、電流を流し始めたときの水温は室温と同じにしている。また、
熱の移動は電熱線から水への移動のみとし、電熱線で発生する熱はすべて水
の温度上昇に使われるものとする。
(1) 電熱線の抵抗の値は何Ωか、 求めなさい。
(2)次の文の①、②のの中から、最も適当なものをそれぞれ選び、記号で
答えなさい。
[2021 愛媛]
図 1
温度計
電源装置
スイッチ
ガラス棒 電圧計
発泡ポリスチ
レン容器
水
電流計
電熱線 a
図2
電 16
を14
電熱線 a
12
20
a
SO
電流を流し始めてからの水の上昇温度
電熱線b
[°C]
1 2 3 4 5 6 7 8
電流を流し始めてからの時間 [分]
実験1で、電熱線が消費する電力は、 電熱線bが消費する電力より①ア
また、電熱線aの抵抗の値は、 電熱線bの抵抗の値より② {ウ 大きい エ
大きい
小さい。
イ 小さい。
(3)実験2で、電圧を4.0Vに変えたのは、電流を流し始めてから何秒後か。 最も適当なものを次のア~エから
選び、記号で答えなさい。
ア 30秒後
120秒後
ウ 180秒後
エ 240秒後
Qに
流の
2.0V、
) と
従軸
(•)
一体
抵
実
同じときの水の上昇温度は電熱線aのほうが高
いことから、 電熱線bよりも電熱線aに流れる電
流が大きいことがわかる。 電力電圧×電流で求
めることができるので、 電熱線bよりも電熱線a
が消費する電力のほうが大きい。 また、 電熱線b
よりも電熱線aに電流が流れやすいことから、電
熱線aのほうが抵抗が小さいとわかる。
(3)電熱線の両端に加える電圧を4.0Vにしたと
4.0V
きに流れる電流の大きさは、
4.0Ω
=1.0Aで、こ
nas.
のときの消費電力は、 4.0V × 1.0A = 4.0Wであ
0
電流を流し始めてからの時間が同じ場合、水
上昇温度は電力に比例し、 電熱線aの両端に加
※える電圧を8.0Vにしたときの消費電力は、 8.0V
× 2.0A = 16.0W なので、 電流を流し始めてから
18.0
1分あたりの水の上昇温度は、電圧を8.0V に
1
moしたときの倍である0.5℃になると考えられ
る。電流を流し始めてから分後に電熱線aの両
端に加える電圧を 8.0Vから4.0Vに変えたとす
ると、 2+0.5(8-x) =8.5だから、x=3分後
180秒後となる。
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