電熱線と発熱（2）

問題

図1のような装置をつくり、電源の電圧を一定にして、電熱線から出る熱で水をあたためる実験をしました。
　長さ10cm、断面積0.1mm²の電熱線Aを使い、水の重さを 100gにしたとき、電流を流した時間と水の上昇温度の関係は、図2のグラフのようになりました。
これについて、次の問に答えなさい。ただし、電熱線から出た熱は、すべて水の温度上昇に使われたものとします。

（1）水の重さを200gに変えて、電熱線Aを使ったときの、電流を流した時間と水の上昇温度の関係を図2のグラフに書き加えなさい。

（2）電熱線Aを、長さ10cm、断面積0.4mm²の電熱線Bに変えて水の重さを100gにしたとき、電流を流してから4分後の水の上昇温度は何℃ですか。

（3）電熱線Aを、長さ20cm、断面積0.1mm²の電熱線Cに変えて水の重さを200gにしたとき、電流を流してから6分後の水の上昇温度は何℃ですか。

（4）電熱線A、B、Cを並列つなぎにして、3本とも同じビーカーに入れました。水の重さが100gのとき、電流を流してから3分後の水の上昇温度は何℃ですか。

（5）電熱線A、Bを直列つなぎにして、2本とも同じビーカーに入れました。水の重さが100gのとき、電流を流してから5分後の水の上昇温度は何℃ですか。

（6）電熱線A、B、Cを直列つなぎにして、それぞれ水100gが入った別々のビーカーに入れました。電流を流してから10分後の水の上昇温度は、どの電熱線を入れた水が大きいですか。A、B、Cの記号で答えなさい。

出題のポイント

物理分野、「電流と発熱」単元から電熱線の太さ・長さによる発熱のちがいに関する問題です。
（5）の直列つなぎ時の上昇温度がちょっと難問ですが、電熱線の直列合成は頻出なのでやり方を覚えておきましょう。

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電熱線と発熱

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