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。

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