【中学生の理科】理科の計算~2年生~(中2理科の計算)

中学2年生の理科の計算は、ほとんど電気関係の計算がです。オームの法則とかワットの計算とか、ジュールの計算が3もあったりして苦手にしている人が多いですよね^^;
覚えやすくするためにも、なるべく簡単に、分かりやすく説明していきますね!

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中学生の理科【計算】中2の公式まとめ

中学生の理科 イメージ

中学1年生の理科の計算は、公式の暗記をしない覚え方をおススメしましたが、中学2年生の理科の計算は、公式を覚えないわけにはいかない‥という感じですね。
とはいえ、難しいとか覚えにくい公式というわけではありませんので、シッカリと覚えて、使えるようにしておきましょう!
オームの法則や熱量に関する問題は色々なパターンの問題が考えられます。基本を覚えたら、問題集で復習しておくことをおススメします。

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中2理科の公式まとめ

■オームの法則
 V=R×I
 I=V÷R
 R=V÷I

■電力(W)=電圧(V)×電流(A)

■熱量(J)=電力(W)×時間(s:秒)
■電力量(J)=電力(W)×時間(s:秒)

■熱量(J)=4.2(J)×水の質量(ℊ)×上昇した温度(℃)

■湿度(%)=$ \frac{1m^2の空気に含まれる水蒸気の質量g/m^3}{その空気と同じ気温での飽和水蒸気量g/m^3} $×100

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中学生の理科【計算】中2 例題と解説

順序よく覚えて行けばそれほど難しくはないので、一つひとつクリアにしていきましょう!

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中学2年生 理科の計算 例題1【オームの法則】

例題1(1)抵抗が30Ωの電熱線に0.5Aの電流が流れている時,この電熱線の両端に加わっている電圧は何Vか。
例題1(2)抵抗が20Ωの電熱線に5Vの電圧を加えた時,電熱線を流れる電流は何Aか。
例題1(3)ある電熱線に5Vの電圧を加えた時,100mAの電流が流れた。この電熱線の抵抗は何Ωか。

オームの法則 解説

■オームの法則は、【V=R×I】【I=V÷R】【R=V÷I】
オームの法則

中学生の電気の計算で、「電圧」「電流」「抵抗」の関係は全て上のオームの法則を使えばOK!

(1)抵抗が30Ωの電熱線に0.5Aの電流が流れている時,この電熱線の両端に加わっている電圧は何Vか。
この問題は電圧を求める問題ですので【V=R×I】を使います。
(R)30Ω×(I)0.5A=(V)15V となります。

(2)抵抗が20Ωの電熱線に5Vの電圧を加えた時,電熱線を流れる電流は何Aか。
こちらは電流を求める問題ですから【I=V÷R】の式になります。
(V)5V÷(R)20Ω=(I)0.25A

(3)ある電熱線に5Vの電圧を加えた時,100mAの電流が流れた。この電熱線の抵抗は何Ωか。
この問題は抵抗を求める問題ですから【R=V÷I】を使います。
(V)5V÷(I)0.1A=(R)50Ω

※100mA=0.1A ‥これが分からない人は [単位のしくみ]を確認しておきましょう!

例題1は電気の計算の中でも基本中の基本でした^^
「電圧」「電流」「抵抗」の関係は全て上のオームの法則を使う!という事を覚えておきましょう!
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中学2年生 理科の計算 例題2【電力・電力量】

例題2 100Vの電源につないだ時に消費する電力が1000Wのドライヤーがある。このドライヤーを100Vの電源につなぎ,電流を流した。次の問いに答えなさい。
(1)このドライヤーには何Aの電流が流れるか。
(2)このドライヤーの抵抗は何Ωか。
(3)このドライヤーを2分間に消費する電力量は何Jか。
(4)このドライヤーに50Vの電圧を加えたとすると,消費する電力は何Wになるか。

電力・電力量 解説

まず電力は電圧と電流を掛けたもの【電力(W)=電圧(V)×電流(A)】だということを覚えておきましょう。

(1)このドライヤーには何Aの電流が流れるか。
今回問題を読むと、1000W、100Vということが分かりますので【電力(W)=電圧(V)×電流(A)】この公式を電流(A)= の式に変換します。(数学の問題の〇〇について解きなさいという問題と同じですね)
変換すると【電流(A)=電力(W)÷電圧(V)】となります。
ですので、電流(A)=1000(W)÷100(V)=10(A) となります。

(2)このドライヤーの抵抗は何Ωか。
この問題では、電流と電圧が分かっているので、例題1で使った「オームの法則が使える」という状態になっています。
【R=V÷I】(V)100V÷(I)10A=(R)1

(3)このドライヤーを2分間に消費する電力量は何Jか。
電力量の求め方は【電力量(J)=電力(W)×時間(s:秒)】ですので、
電力量(J)=1000(W)×180(s:秒)=180000(J) となります。

POINT 電力量(J)と熱量(J)は同じ計算式で求められます。
電力量は『消費された電気エネルギーの総量』、熱量は『発生する熱エネルギーの量』ということです。
電力量は秒単位で計算するJ(ジュール)のほか、Wh(ワット時)や kWh(キロワット時) が使われることもあります。※1Jは1Wの電力を1秒間使い続けたときの電力量で、1Whは 1Wの電力を1時間使い続けたときの電力量。

(4)このドライヤーに50Vの電圧を加えたとすると,消費する電力は何Wになるか。
この問題は困る人も多いのではないでしょうか。
まず、問題の考え方ですが、電圧(V)を変えるので、電流(A)も電力(W)も変わります。
しかし、抵抗は変わりませんので、電圧と抵抗から電流を求める‥ということになります。

【I=V÷R】(V)50V÷(R)10Ω=(I)5A
この計算で電流がわかりましたので【電力(W)=電圧(V)×電流(A)】の公式が使えます。
電力(W)=50(V)×10(A)=500(W)

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以下編集中