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6 電流による発熱に関する実験について,次の各問に答えよ。 ただし、電熱線から発生した熱は全
て水の温度上昇に使われたものとする。
<実験1> を行ったところ, <結果 1 > のようになった。
<実験1 > うに、ピーカーに
(1) 発泡ポリスチレンのコップに室温と同じ 22℃の水
100gを入れ, 抵抗が4.0Ωの電熱線Aを用いて 図1
のような回路をつくった。
(2) 電源装置の電圧を 6.0Vにして, 図1の回路に電流を
一流した。
1,5 (3) ガラス棒で水をゆっくりかき混ぜながら、1分ごとに
5分間, 水温を測定した。
(4) 電熱線Aを, 抵抗が6.0Ωの電熱線Bにかえて (1)~
(3) と同様の操作を行った。
<結果 1 > シウム1.5.20
20
v
TAX
電流を流した時間 [分]
電熱線A
水温 [℃]
電熱線B
①
(2
3
0
1
22.0 23.2
22.0 22.8 23.6
電熱線の抵抗を ① すると,回路を流れる電流が②
水の上昇温度が小さくなった。
ア 小さく
小さく
ア 小さく
イ 大きく
イ 大きく
イ 大きく
図1
[]
電圧計
2
3
4/²5
24.4 25.6 26.8 28.0
24.4 25.2 26.0
112
〔問1] <実験1>の(2)で,電熱線内を流れる電流の大きさとして適切なのは、次のうちではどれか。 6
11.0 A
1.5 A
ア 0.7 A
I 2.0 A
電熱線 A
1151
9,0
6-4
-
NI
[問2] <結果1 > から分かることについて述べた次の文の ① ~ 3 にそれぞれ当てはま
るものとして適切なのは、 下のアとイのうちではどれか。
電源装置
Pay
電流計
51282/051
5%=280
10x56
なるため、 電力が③ なり,
問 図1の回路で、電源装置の電圧を 6.0Vにして10分間電流を流したときの水温と、そのとき
に電熱線Aが消費した電力量とを組み合わせたものとして適切なのは、次の表のアーエのうちでは
どれか。
ア
イ
ウ
エ
電源装置の電圧を 6.0Vにして
10分間電流を流したときの水温
32°C
32°C
34℃
34°C
A
+1052
x
次に,<実験2> を行ったところ, <結果2>のようになった。
<実験2 >
(1) 発泡ポリスチレンのコップに室温と同じ 22℃の水100gを入れ, <実験1>で用いた電熱線A
とBを直列につないで, 図2のような回路をつくった。
(2) 電源装置の電圧を 6.0Vにして, 図2の回路に電流を流した。
(3) ガラス棒で水をゆっくりかき混ぜながら, 1分ごとに5分間, 水温を測定した。
(4) 電熱線AとBを並列につないで, 図3のような回路をつくり (2), (3)と同様の操作を行った。
図2
電源装置
図3
電源装置
19
そのときに電熱線Aが消費した電力量
電圧計
I
電流計
並えになる
<結果 2 >
図2の回路と図3の回路では, 5分後の水温に違いがあった。
5400 J
7200 J
5400 J
7200 J
[問4] <結果2>について, 5分後の水温が高かった回路と, 電熱線で起きたエネルギーの変換と
を組み合わせたものとして適切なのは, 次の表のア~エのうちではどれか。
5分後の水温が高かった回路
図2の回路
図2の回路
図3の回路
図3の回路
電流計
電熱線で起きたエネルギーの変換
化学エネルギーから熱エネルギーへの変換
電気エネルギーから熱エネルギーへの変換
化学エネルギーから熱エネルギーへの変換
電気エネルギーから熱エネルギーへの変換
