Question

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（2）が1Ωになる計算の方法が分かりません。

〔8〕 電熱線の発熱量を調べるために、次の実験 12 を行った。 この実験に関して,下の(1)~(4)の間
いに答えなさい。 ただし, 電熱線から発生した熱はすべて水の温度上昇に使われるものとし、 実験
で用いた水の質量と電流を流す前の水の温度はすべて同じものとする。
実験1 図1のように、電源装置, スイッチ, 電流計, 電圧計,電気抵抗 4Ωの電熱線Aをつな
いで回路をつくり, 室温と同じ温度の一定量の水を入れた発泡ポリスチレンのカップに,
電熱線Aと温度計を入れた。 電熱線Aに4Vの電圧を加え, ときどき水をかき混ぜながら
2分ごとの水の上昇温度を調べた。 次に、電熱線Aを電気抵抗2Ωの電熱線B,電気抵抗
の大きさがわからない電熱線Cにとりかえて、同様の手順で操作を行い, 水の上昇温度
を調べた。図2は,その結果をグラフに表したものである。
実験2 室温と同じ温度の一定量の水を入れた発泡ポリスチレンのカップに, 電熱線A~Cから
2つを選んで直列または並列につないだものを入れ、 実験1と同様の装置をつくり, 実験
1と同様の手順で操作を行って, 水の上昇温度を調べた。
図 1
図2
4V
温度計
発泡
ポリスチレン・
のカップ
電源装置
電熱線A
50 U₂
スイッチ
水
電流計
FO
電圧計
水の上昇温度
15.0
上 10.0
[C] 5.0]
-7-
0
電熱線?
1 2 3 4 5 6 7 8
電流を流した時間 [分]
(1) 実験1について, 電熱線Aに8分間電流を流したとき, 電熱線Aから発生した熱量は何Jか｡ 求
めなさい｡
/A×4V=4W
32
(2) 実験1について, 電熱線Bに12分間電流を流したとき, 発泡ポリスチレンのカップ内の水温は
何℃上昇するか｡ 求めなさい。
WX1=2丁
2W=4V
W:2
(3) 電熱線Cの電気抵抗の大きさは何Ωか｡ 求めなさい｡
(4) 実験2について, 発泡ポリスチレンのカップ内の水温が最も上昇したのは,どの電熱線をどのよ
うにつないだときか。 最も適当なものを,次のア~カから一つ選び, その符号を書きなさい。
ア 電熱線Aと電熱線Bを直列につないだとき。
イ 電熱線Aと電熱線Cを直列につないだとき。
ウ 電熱線Bと電熱線Cを直列につないだとき。
エ 電熱線Aと電熱線Bを並列につないだとき。
オ 電熱線Aと電熱線Cを並列につないだとき。
力 電熱線Bと電熱線Cを並列につないだとき。
電熱線B2.12
4x
電熱線
2×60
xWx1205=1丁
L
120
p
4 (4²÷²)×120=
16:42×120
4x
×120
x
=
7
| J
「
120

Answer 1

✨ 最佳解答 ✨

たなか

(3)についての質問として解答します。

図2のグラフより、電熱線AとBの結果を比べると、電熱線Bの温度上昇は電熱線Aの2倍になっていることがわかります。
電熱線Bの抵抗は電熱線Aの1/2倍なので、同じ電圧を加えたとき、流れる電流が2倍になり、水の温度上昇も2倍になるわけです。
これを踏まえると、電熱線Cの温度上昇は電熱線Aの4倍なので、抵抗は電熱線Aの抵抗の1/4倍である1Ωになると考えられます。