冬の個別特訓イベント!

オームの法則のグラフ問題4 電力・発熱量

グラフを効率よく使える問題にチャレンジ!

 

 

今回のオンライン授業動画はこちらです。

 

 

 

 

 

<問題>

2種類の電熱線a,bにそれぞれ電圧を加えて,流れた電流値を測定した。

次のグラフはその実験結果である。次の問いに答えなさい。

 

 

(1) 電熱線a,bを使って直列回路にした。回路全体の電流が200mAのとき,回路全体の電圧を求めなさい。

(2) 電熱線a,bを使って並列回路にした。電源電圧3Vのとき,回路全体の電流値は何Aか。

(3) 電熱線aに300mAの電流を5分間流した。このときの発熱量は何Jか。

(4) 電熱線a,bにそれぞれ6Ⅴの電圧を加えて,10分間電流を流した。電熱線aの発熱量(J)は,電熱線bの何倍か。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

解答解説はこちら!

 

(1) 8V

 

電熱線a,bの抵抗を求めていくやり方もあるけど,グラフを使うと楽に求められます。

直列回路では電流がどこも等しいので,200mAのところを見れば,加わる電圧値もわかるようになっています。

答えは,2+6=8V

 

 

 

 

 

(2) 0.4mA

 

電熱線a,bの抵抗を求めていくやり方もあるけど,グラフを使うと楽に求められます。

並列回路では電圧は電源に等しいので,3Ⅴのところを見れば,流れる電流値もわかるようになっています。

答えは,300+100=400mA=0.4Aです。

 

 

 

 

 

(3) 270J

 

電熱線aに300mAの電流が流れているとき,グラフから3Vの電圧が加わることがわかりますね。

 

 

発熱量(J)=電力×時間(秒)で求められます。よって

0.3A×3V×5分×60=270J

 

 

 

 

(4) 3倍

 

単純に,流れる電流だけ3倍になっているから3倍!でもOKです。

 

 

 

ちゃんと計算すると,

 

発熱量(J)=電力×時間(秒)により,

電熱線aの発熱量(J) = 0.6A × 6V × 10分 × 60

           =2160J

電熱線bの発熱量(J) = 0.2A × 6V × 10分 × 60

           =720J

 

ここからも,電熱線aの発熱量は,電熱線bの発熱量の3倍だとわかりますね。

 

 

 

 

生徒さんと一緒に進めています。

オンライン授業動画もぜひ視聴してみてください。