14 (3)(a) 原点を通る比例のグラフになる。 (b)(電力量(J)=電力 (W)× 時間(秒)]より,電力量は電力に比例 6.0.6.0 する。並列回路では,電源装置の電圧を 6.0Vにしたときの電流は =3.75(A)だから,[消費電力 (W)=D電 2.0'8.0 圧(V)×電流(A)] より, 消費電力は 6.0×3.75=22.5(W)である。この消費電力で6分→360 秒で消費した電力 量と等しくなるのは,消費電力カが 20Wの電熱線では 360× 22.5 -405(秒)→6分45秒後である。中水 そと

O 8 次の実験について,あとの各間いに答えなさい。(9点) でけった。ただし,電熱線 X, Yの抵抗の大きさは、電熱線の発熱によって変化しないものと する。 ていこう (実験) 抵抗の大きさが,それぞれ2,0e/8.09の電熱線X, Yを用いて,次の①~③の実験 図1のように,電熱線 X, Yを用いて回路をつくり,電源装置の電圧を変化させて, 電熱線 X, Yそれぞれに加わる電圧を闘べた。図2は、その結果をグラフに表したものである。 メ 図1 図2 電熱線Y 電源装置 6.0 0.6A 4.0 電熱線× 20 電熱線Y 電熱線× 2.0 V 0 1600 2.75 6V 8.0 15V 6.0 1.5 0 2.0 4.0 電源装置の電圧 (V) 2 図3のように,電熱線Xを用いて装置をつくり,室温 図3 と同じ 20 ℃の水 100gをポリエチレンの容器に入れ,電 電源装置 の+ 源装置の電圧を6.0Vにして回路に電流を流し,ときどき -温度計 水をかき混ぜながら水の温度を測定した。表1は,電流を ガラス棒 じょうしょう 流しはじめてからの時間と水の上昇温度の関係をまとめ たものである。 36 M&」 ポリエチレン の容器 表1ところ 電流を流しはじめてからの時間(分) 電熱線× 0 2 4 6 8 16480 6) 水の上昇温度(℃) 火 水コ (8) 0 3.2 6.5 9.7 13.0 図4,図5のように,それぞれのポリエチレンの容器に電熱線X, Yの直列回路,並列回 路,室温と同じ20 ℃ の水 200gを入れ,電源装置の電圧を 6.0Vにして回路に電流を流し, ときどき水をかき混ぜながら水の温度を測定した。 図4 図5 で 6v日 A d) 電源装置 電源装置 Q+ O+ 温度計 ガラス棒 温度計一 ガラス棒 A。 ポリエチレン。 の容器 ケ内は ポリエチレン。 の容器 Oぼ ンム 2電熱線×ー 電熱線× 電熱線Y 電熱線Y- s 電熱線に加わる電圧M H

(3) 3について、,次の(a), (b)の各問いに答えなさい。 (a) 電流を流しはじめてからの時間と水の 表2 上昇温度の測定値の関係をまとめると, 表2のようになった。また,図6は, 図 8 6 電流を流しはじめてか らの時間(分) 4 0 2 2.6 1.3 1.9 4の直列回路に電流を流しはじめてから 0.7 0 水の上昇 直列回路 7.0 10.5|14.0 3.5 の時間と水の上昇温度の測定値を×で記 温度(℃) 並列回路 0 入し,その関係をグラフで表したもので ある。図5の並列回路に電流を流しはじ 図6 めてからの時間と水の上昇温度の関係を 図6にグラフで表しなさい。ただし, 測 16.0 14.0 定値を。でわかるように記入しなさい。 (b) 図4の直列回路の電熱線 X, Yを, 12.0 6.0Vで使用したときに消費電力が 20 W になる1本の電熱線に交換し, 電 10.0 8.0 源装置の電圧を6.0Vにして回路に電流 を流した。このとき,電流を流しはじめ 6.0 てから消費した電力量が, 図5の並列回 4.0 路の電熱線 X, Yに電流を流しはじめて 2.0 から6分で消費した電力量と等しくなる のは,電流を流しはじめてから何分何秒 0火 2 4 6 電流を流しはじめてからの時間(分) 後か,求めなさい。 8 Sf09 CLnn 一おわり一 水の上昇温度C