群馬県立高校2010年度理科入試問題6.エネルギーの変換と利用 |プロ家庭教師集団スペースONE【公式】

群馬県立高等学校共通理科過去問研究

2010年度群馬県立高校理科入試問題6.エネルギーの変換と利用を解説します。

エネルギーは化学エネルギー，熱エネルギー，運動エネルギー，位置エネルギーなど様々なエネルギーに移り変わります。エネルギーがどのエネルギーに移り変わるのかはとても大切です。しっかり理解しましょう。　　

(1)　図Ⅲは、実験１における斜面Ｘ上の、ad間での台車の位置エネルギーの変化を表したグラフである。

この実験における，ad間での台車の運動エネルギーの変化を表したグラフをかきなさい。

解説

力学的エネルギーの保存：摩擦や空気の抵抗などがなければ、力学的エネルギーの総量は一定に保たれる

位置エネルギー＋運動エネルギー＝一定

よって　（運動）エネルギーはaでは０，　ｄでは５目盛りになる。

答　　　　

ｄの位置で台車の力学的エネルギーは、実験２の方が実験１よりも小さくなる。その理由を、エネルギーの移り変わりに着目し、簡潔に書きなさい。

解説

磁石をのせた台車がコイルを通過するときに、電磁誘導によって電流がコイルに流れる。・・・運動エネルギーの一部が電気エネルギーに移り変わったため。

答　　　実験２では、力学的エネルギーの一部が、電気エネルギーに移り変わったため。

実験２の装置において、磁石を載せた台車がコイル内を速く通過するほど、コイルに流れる電流は強くなる。この理由を簡潔に書きなさい。

解説

コイルの内側には平行な磁界があり、コイルの内部の磁界が変化すると、コイルの電流を流そうとする電圧が生じる（電磁誘導）。このとき流れる電流（誘導電流）は、コイルの巻き数が多いほど強く、磁界の変化が大きいほど強い。

答　　　磁界の変化が大きくなるため。

私たちの身のまわりで、エネルギーを別のエネルギーに変換して利用している器具を１つ書きなさい。また、その器具で変換される前のエネルギーと、変換されて主に利用されるエネルギーをそれぞれ書きなさい。

解答例