オームの法則の計算・グラフ問題 点数が上がる高校入試理科問題

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回路と電流で登場するオームの法則についての問題演習です。電流と電圧のグラフから抵抗を求めたりする問題が主流です。グラフをしっかりと読めるようになっておきましょう。

オームの法則の計算・グラフの問題

オームの法則問題右図のような回路を組んで、電熱線aと電熱線bに電圧をかけ、流れる電流の大きさを測定した。その結果が下のグラフである。これについて、次の各問いに答えよ。

(1)電熱線aとbはどちらの方が電流が流れやすいか。

(2)電熱線aに12Vの電圧をかけると、何Aの電流が流れるか。

(3)電熱線aの抵抗の大きさは、電熱線bの抵抗の大きさの何倍か。

(4)電熱線に流れる電流は、電熱線にかかる電圧に比例することがグラフよりわかる。これを何というか。

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オームの法則の計算・グラフの問題 解答・解説

(1)電熱線b

グラフの見ると、電熱線aよりも電熱線bの方が傾きが大きいことがわかります。これは、電熱線aよりも電熱線bの方が電流が流れやすいことを表しています。例えば、電熱線a、bに同じ6.0Vの電圧をかけた場合、電熱線aには0.2Aの電流が流れるが、電熱線bには0.3Aの電流が流れることがわかります。

(2)0.4A

12Vの半分の6Vの場合、電熱線aには0.2Aの電流が流れることがわかります。電圧と電流は比例するので、電圧が2倍になると、流れる電流も2倍になります。したがって、0.2Aの2倍の0.4Aの電流が流れます。

(3)1.5倍

抵抗の大きさは電圧V÷電流Aで求めることができます。電熱線aの抵抗の大きさは、6Vで0.2Aの電流が流れているので、6V÷0.2A=30Ω。電熱線bの抵抗の大きさは、6Vで0.3Aの電流が流れているので、6V÷0.3A=20Ω。したがって、30Ω÷20Ω=1.5倍になります。

(4)オームの法則

電熱線にかかる電圧を2倍、3倍にすると、電熱線に流れる電流も2倍、3倍になります。つまり、電圧と電流は比例関係になります。これをオームの法則というのです。
参考中2理科「オームの法則」電流・電圧・抵抗の求め方!

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