(4) 表Iより 電気抵抗が5Ωのとき, 0.60A の電流が流れたので, オームの法則より, 5 (Ω)×0.60 (A) = につなぐ。 3 (V) ⑥ 発生する熱の量は電流を流した時間に比例する。 (5) 解答例の他に, 自由電子伝導電子・価電子,でもよい。 118 (6) ① ② 表 I において, 10 (Ω) 5 (Ω) になるので、電気抵抗と電流の関係は反比例。 表ⅡIにおいて, = 2 (倍), (6) 1① ア できる水の質量は, 100(g)× (3) ①1イ 電圧が2倍になると電流は2倍になるので、電圧と電流の関係は比例。表Ⅲにおいて、 1 ときの2倍になるので、水の流れにくさ(電気抵抗)は 2 (右図) 0.30 (A) 1 2 0.60 (A) = (2) I (倍)より、電気抵抗が2倍になると電流は! 1 ③ キ 10 (V) 5 (V) 0.84 (L) 0.42 (L) 間に管を通る水量は比例。 ③ 表Ⅲより, 水位の差が 7.0cm のとき, 1分間に1本の管を通る水量は0.84Lな ので, 1分間に2本の管を通る水量は 0.84 (L)×2(本) 1.68 (L) よって, 1分間にdから出る水量も = 2 (倍) より 水位の差が2倍になると1分間に管を通る水量は2倍になるので、水位の差と1分 ④ケ (7) 4(L) 1.68L ④ 図ⅣVのように2本の管をつないだとき, 1分間に2本の管を通る水量は、1本の管だけをつないだ = = 2 (倍), 0.30 (A) 0.15 (A) 倍になる。 (7) 0.2W の仕事率で, 1分間 = 60 秒間に行う仕事の大きさは,0.2(W)×60(s) = 12 (J) 12J の仕事で 30cm = 0.3mの高さまで運ぶことができる水の重さは, 12 (J) 20.3(m) = 40 (N) 40N の力で持ち上げることの 40 (N) 1 (N) x 34 ②ウ (4) ⓐ3 ⑥ ア (5) 電子 7.0 (cm) 3.5(cm) 2 2 (倍)より、 = 2 (倍), #LINE 4000 (g)より, 4kg 4kg の水の体積は4L。

導体内に多数ある.-の電気をもつ粒子が次々に流れることで電流が じ、この流れが抵抗器でさまたげられます。 電流は水の流れと対比されることがありま 68(2020年) 大阪府 (一般入学者選抜) J先生 回路では、 す。 抵抗器のように流れをさまたげる役割をもつ通り道を用意し、水を流して実験して みましょう。 に入れるのに適している数を求めなさい。 また. 次のア~エのうち、 (4) 上の文中の に入れるのに最も適しているものを一つ選び,記号を○で囲みなさい。 _)⑥(アイウエ) ア 電流は測定のときだけ流し 長時間流さない 電源装置の+極と極とを逆につなぎかえる I 【実験2】 図ⅣVのように小さく切ったスポンジをつめた管で, 容器 X,Y 図ⅣVⅤ (5) 下線部③で述べられている粒子は何と呼ばれているか,書きなさい。 ( イ水を満たした容器の中に抵抗器を入れる 電気抵抗の等しい小型の抵抗器を用いる 表ⅢII 水位の差[cm] 1分間に管を通る水量 [L] d をつなぎ、ホース c から X に一定の割合で水を入れ続けた。 水は管を 通り,Yの排出口dから出るが, スポンジ部分での水の流れにくさの ために,XとYの水位に一定の差ができた状態となった。 このとき, 管を通る水量は, dから出る水量と等しい。 表Ⅲは,水位の差と1分 間に管を通る水量を示したものである。 10.5 14.0 0.84 1.26 1.68 26 7.0 3.5 0.42 容器Y 【FさんとJ先生の会話 2】 Fさん:表Ⅲにおける水位の差と1分間に管を通る水量との関係は ① 〔ア 比例 例〕の関係にあり,これは②〔ウ表I における電気抵抗と電流との関係 おける電圧と電流との関係〕 にもみられることが分かりました。 J先生 : 水の流れと電流との対比はうまくいきそうですね。 00.0 Fさん: はい。 複雑な回路における電流についても, 水の流れとの対 比で考えてみたいと思います。 例えば、電気抵抗の等しい二つ の抵抗器を含む図Vのような回路の場合はどうでしょうか。 J先生:では,図VIのように高さをそろえた2本の管で X,Y をつな ぎ実験してみましょう。 管と管につめるスポンジは、いずれ も図ⅣVのものと同じです。 水の通り道は2本ですが、各管を通 る水量は水位の差で決まると考えれば, 表Ⅲにおける水位の差 と1分間に管を通る水量との関係が,各管について成り立つは ずです。 図V RACIOIE 図VIⅥ 容器X 容器 "15 水位 の差 N. スポンジ イ反比 エ表Ⅱに 水位 差 V C #X Fさん J先生 Fさ (6) 高さをそろえた 2本の管 (7) 2

電流が生 とがありま て実験して うち, 1 位差 器を入れる 器を用いる 容器X スポンジ (b) 反比 Ⅱに 子 Fさん : 実験してみた結果, 先生のお話の通り, 図VIで水位の差が 7.0cm のとき, 1分間にd から出る水量は③〔オ 0.42L カ 0.84L キ 1.68L〕 でした。 大阪府 (一般入学者選抜) : 図V中のQで示した部分の全体の電気抵抗について考えてみてください。 | J先生 その結果をもとに,電流の流れにくさを表す量が電気抵抗であったことを思い出して, 1 Fさん:そうか.Qの全体の電気抵抗は、抵抗器1個の電気抵抗の〔ク 4 サ 4倍〕ですね。 水の流れとの対比でよく分かりました。 コ 2倍 (2020年) - 69 -倍 (6) 上の文中の① 〔 い。ただし、接続した抵抗器以外の電気抵抗は考えないものとする。 ①(アイ) ②(ウエ) ③(オカキ) ④(クケコ サ) ケ 倍 ]から適切なものをそれぞれ一つずつ選び,記号を○で囲みなさ (7) 実験2において,dから出た水をくみ上げcから再び入れて循環させるためには,回路におけ る電源装置のような役割をするポンプが必要である。ポンプを用い, 0.2W の仕事率で水を 30cm 高い位置にくみ上げ続けるとき, 1分あたり何Lの水をくみ上げることができるか,求めなさい。 ただし、ポンプは,重力と等しい大きさの力で水を真上に持ち上げる仕事のみを行うものとする。 また、100gの物体にはたらく重力の大きさは1Nとし,1Lの水の質量は 1kg とする。 L)