電気に関する問題

2019年芝中学の問題です。

芝三郎君は、電源装置、電流計と、スイッチ、金属線①~④をそれぞれ複数用意しました。金属線の太さ(断面積)はどれも同じです。

 図1は複数の金属線に電流を流すことができる装置です。まず、図1の金属線をすべて金属線①にしてスイッチを操作し、「電流を流した金属線の本数」と電流計に流れた「電流の大きさ」の関係を調べ、図2の①を得ました。同じように金属線②~④それぞれについて調べ、図2の②~④を得ました。ただし、電源装置はかん電池1個分の性能を持つようにして使いました。
 これについてあとの問に答えなさい。割り切れないときは四捨五入して小数第二位まで答えなさい。配線に用いた導線の影響は考えないものとします。

(1)図1において、金属線をすべて金属線③に換えて2本の金属線③に電流が流れるようにしました。このとき電流計には何Aの電流が流れますか。
(2)図1において、金属線をすべて金属線④に換えて何本かに電流を流したところ、電流計に0.8Aの電流が流れました。何本の金属線④に電流を流しましたか。
(3)金属線①、②、③をそれぞれ1本ずつ別々に電源装置につないで電流を流すとします。横軸を「金属線の長さ」、たて軸を「金属線を流れる電流の大きさ」としてグラフにするとどうなりますか。グラフの形として最も適当なものを1つ選んで、記号で答えなさい。

(4)同じ長さ・同じ太さの鉛とニクロムを比べると、鉛はニクロムの何倍の電流が流れますか。

(5)図3のように、金属線①と金属線②をつなぎました。電流計には何Aの電流が流れますか。

(6)図4のように、金属線②、③をつなぎました。電流計には何Aの電流が流れますか。

(7)図5のように、金属線①、②、③をつなぎました。電流計には何Aの電流が流れますか。

【解説と解答】
(1)グラフから4本で0.6Aですから2本では0.3Aです。
(答え)0.3
(2)④は4本で0.2Aですから、1本あたり0.05Aです。0.8÷0.05=16本
(答え)16
(3)長さと抵抗は正比例し、抵抗と電流は反比例するので、長さと電流は反比例します。
(答え)エ
(4)②と④を比較したとき、同じ4本で②は1.2A、④は0.2Aですから、鉛の方が6倍の電流が流れます。
(答え)6
(5)金属線①と金属線②では長さは②が①の2倍です。したがって①が3本と同じになります。直列に並ぶので抵抗は3倍ですから0.6÷3=0.2A
(答え)0.2
(6)金属線②は1本で、0.3A、金属線③は1本で0.15Aですから合計0.45Aです。
(答え)0.45
(7)金属線①の抵抗を(1)とすると金属線②の抵抗は(2)となり、金属線③の抵抗は(4)となります。が金属線③は2本が並列になっているので、抵抗は半分になるから(2)です。
したがって抵抗は合計(5)となるので、①の1本の5分の1ですから、0.6÷5=0.12A
(答え)0.12

【無料】2019秋の合格手帳9-11月号を差し上げます。


Newフリーダム進学教室からのお知らせ

2019年度6年生後期授業案内


受験で子どもと普通に幸せになる方法、本日の記事は
予習型と復習型


5年生の教室から
基本を大事に


算数オンライン塾
9月14日の問題


4年生の保護者のみなさまへ  中学受験パパママ塾「ONE」のご案内




にほんブログ村 受験ブログ 中学受験(指導・勉強法)へ
にほんブログ村

カテゴリー: 各校の入試問題から パーマリンク