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物理 高校生

(2)分母にREと書かない理由を教えて欲しいです🙏

基本例題 80 電池から供給される電力 412,413,414,415 解説動画 右の図は,起電力E,内部抵抗の直流電源に,可変抵抗器(抵抗値尺は 自由に変えられる) をつないだ回路を示している。 R (1) 可変抵抗器を流れる電流I を求めよ。 (2) 可変抵抗器に加わる電圧Vを求めよ。 (3) 全回路で消費される電力Po を E, r, R で表せ。 (4) 可変抵抗器で消費される電力P, を E, r, Rで表せ。 (5) P, の最大値を求めよ。 また, そのときのRを求めよ。 (6) Po-P1 は何を意味するか, 15字以内で説明せよ。 指針 キルヒホッフの法則Ⅱ E=RI+rI, 電圧降下 V=RI,電力 P=IV=IR などの式を用いる。 H E r P₁=I2R R 解答 (1) キルヒホッフの法則Ⅱより とき, P1は最大と なり,最大値は I E=RI+rI Ir E2 E よって I = 4r r E R+r (2) オームの法則 「V=RI」 より Po=IE R V=RI=- -E R+r (3) 電力の式 「P=IV」 より Po=IE= E2 R+r (4) 電力の式 「P=I2R」より P=12R= E 2 P.-FR=(R+TR 2 E (5) (4) 29 P.-(+)-(R) より Pi= E2 = R+r, R= EVR\2 E2 (√R+r/√R)2 (√R-r/√R)2+4r よって、R=J,すなわち,R=r の /R 別解 (4) の式をRに関する2次方程式に 変形して PR2+(2Pr-E2)R+Pir2=0 Rは実数であるから, 判別式Dは D=(2P-E2)2-4PixPre [土]=E2(E2-4Pir) ≧ 0 E2 E2 ゆえに P's EP」の最大値 4r のとき(4) より R=r (6)E=RI+rI より IE=I2R+I'r よって Po=P+fr すなわち Po-P=Ir Po-P1 は 内部抵抗で消費される電力。

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理科 中学生

中3物理 (ア) 解説を見て相似を使うということはわかったのですが、なぜc分のb Wになるのかわかりせん。教えてください。

問3 電流が磁界から受ける力を調べるために,次のような実験を行った。 これらの実験とその結果に ついて,あとの各問いに答えなさい。 ただし, 抵抗器を除くすべての部品の電気抵抗, 金属レール とアルミニウム製のパイプ(以下, パイプと呼ぶ)との間の摩擦は考えないものとし, 電流が磁界 から受ける力は金属レールと平行な方向にかかるものとする。 〔実験1] 図1のように, 平らな木の板の上に2本の金属レールを平行に置き、その間にU字型磁石 を置いた。 金属レールの上にパイプをのせ、金属レールと直流の電源装置, スイッチ, 抵抗器 を導線でつないで回路とし,水平な台の上に置いた。 スイッチを入れると回路に電流が流れ, パイプがB側に動いた。 〔実験2〕 図2のように,図1の金属レールをB側が高くなるよう木片を用いて傾けた。 スイッチを > 電圧をある大きさにしたときにパイプが金属レール上で静止した。 入れて電源装置を調整し、 電源装置 アルミニウム製のパイプ アルミニウム製のパイプU字型磁石 スイッチ 金属レール U字型磁石 導線 導線 S 金属レール B側 抵抗器 A側 B側 A側 -木の板 木の板 -木片 図 1 図2 〔実験 2]において, パイプが金属レール上で静止するときにパイプ が磁界から受ける力の大きさを, 文字を使った式で書きなさい。 ただし, パイプにはたらく重力の大きさは W 〔N〕, 図2の金属レールの傾きと同 じ角度をもつ直角三角形の三辺の長さの比は図3の a, b, c とする。 〔実験 2〕において, 金属レールの傾きを、図4のよう に同じ角 相似 b a 金属レール 導線

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理科 中学生

写真横向きですみません💦 (3)の答えが1-0.4×2=0.2Nになるのですが、なぜこのような式になるのか (4)の答えが140gになるのか 説明お願いします🙇‍♀️

2. 図1のように、100gの銅棒を2本の同じつるまきばねで水平につり下げました。 こ その銅棒のまわりに磁石で垂直に磁界をつくりました。 スイッチを入れると銅棒に電流が 流れます。 また、 図2は今回用いたつるまきばね1本と、 ばねにつるすおもりの量の 関係を表したものです。 以下のような実験を行いました。 次の問いに答えなさい。 ただ 100gの物体にはたらく重力の大きさを1Nとし、電流の向きは実験に応じて切りか えができるものとします。 (3) 〔実験2] のとき鋼棒を流れる電流が、磁石による磁界から受けている力は何で すか。 ① 0.1N 0.2 N ⑤10 N 20 N 0.4 N ④ 0.5N ⑦40N < 150N (4) 〔実験3] のとき鋼棒に流れている電流の向きと 鋼棒の質量は何gですか。 適当 な組み合わせを選びなさい。 10 0000000000000 00000000000000 6 直流電源 S極 スイッチ の B び 2 [cm] N極 図1 銅棒 50 おもりの質量[g] 図2 [実験1] スイッチが切れている状態のままにすると、 ばねが少しのびて鋼棒が水平な 状態でつりあいました。 [実験2] スイッチを入れるとばねののびは4cmになり, 銅棒が水平な状態でつりあ いました。 電流の向き 銅棒の質量 電流の向き 鋼棒の質量 ① AからB 60 g $ BからA 60 g ② AからB 70 g ⑦ BからA 70 g AからB 100g BからA 100g AからB 120 g ⑨ BからA 120g ③ AからB 140g B BからA 140g (5) [実験1] を月面上で行ったとすると、 地球上での結果と比較して、 ばねののび どのようになると考えられますか。 適当な説明を選びなさい。 11 [実験3] [実験2] の銅棒を質量の異なる同じ長さの銅棒に取りかえ, 電流の大きさ は同じです向きを逆にして同様の実験を行いました。 ばねののびは8cm になり、 鋼棒が水平な状態でつりあいました。 (1m)なる。 ① 月面上でも地球上でも、銅棒の質量は同じなので, ばねののびは変わらない 月面上での重力は地球上での重力の6分の1になるので、ばねののびは小 でモロー ③ 月面上での重力は地球上での重力の6分の1になるので、 ばねののびは大 なる。 が磁界があるので.

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