中2理科「消費電力と発熱量の定期テスト過去問分析問題」ポイント解説付です。「消費電力」と「発熱量」は中学2年生の理科で学ぶ、電気エネルギーの利用に関する重要なテーマです。電力や発熱量に関する計算問題はテストで頻出となるため、これらの概念をしっかり理解しておくことが得点アップにつながります。特に、消費電力の計算式やジュール熱の発生についてはよく問われるポイントです。
この記事では、消費電力と発熱量に関するテスト対策問題を取り上げ、重要な公式や計算方法をわかりやすく解説します。これを読めば、電気の働きやエネルギーの変換について自信を持って解答できるようになるはずです！
消費電力と発熱量の定期テスト過去問分析問題
【問1】次の表は、電気器具を100Vで使った時の消費電力を示している。これについて、次の問いに答えなさい。
| 電気器具 | 消費電力【W】 |
|---|---|
| 蛍光灯スタンド | 30 |
| 電気ポット | 1200 |
| ノートパソコン | 80 |
| テレビ | 200 |
| CDラジカセ | 30 |
| エアコン | 1500 |
（1）蛍光灯スタンド、電気ポット、ノートパソコンを100Vのコンセントにつないで同時に使用すると消費電力は何kWになるか求めなさい。
（2）表で流れる電流がもっとも強い電気器具はどれか求めなさい。
（3）電気ポットに1分間電流を流した時に発生する熱量は何Jか求めなさい。
【問2】100Ｖの電圧を加えたときに1000Ｗの電力を消費する電気ポットがある。次の問いに答えなさい。
（1）電気ポットは、電気をおもに何に変換して利用していますか。
（2）電力は、電流と何の積で表されますか。
（3）電気ポットに100Ｖの電圧を加えると流れる電流は何Ａになりますか。
（4）電気ポットに加える電圧を0.5倍にすると消費する電力は何倍になるか。次から選び，記号で答えなさい。
㋐0.25倍 ㋑0.5倍 ㋒2倍 ㋓4倍
（5）電気ポットに100Ｖの電圧を加え，30分間使用したとき，電力量は何Ｊになりますか。
消費電力と発熱量の定期テスト過去問分析問題の解答・解説
【問1】
（1）1.31kW
（2）エアコン
消費電力は、電流が強いほど大きい。
電気がもつエネルギーを電気エネルギーといい、1秒あたりに消費する電気エネルギーを電力といいます。
家庭の電気配線は、並列つなぎのため、すべての電器器具の同じ電力（100Ｖ）が加わります。電力の表示では、100Ｖ-40Ｗなどとあれば、100Ｖの電源につないだときに40Ｗの電力を消費することを示しています。
（3）72000J
電力（Ｗ）＝電圧（Ｖ）×電流（Ａ）
1000Ｗ＝1ｋＷ
電流の発熱についても大事です。
電力（Ｊ）＝電力（Ｗ）×時間（ｓ）
電力の単位は、ジュール（Ｊ）で1Ｗの電力を1秒間使った時の電力量が1Ｊとなります。
【問2】
（1）熱
（2）電圧
（3）10Ａ
（4）㋐
（5）1800000Ｊ
発熱量のポイント
電熱線の発熱量を決めるのは、電流・電圧・時間の3つ。熱量は、電熱線から発生した熱の量や、一定量の水の温度上昇で表されます。熱量は、電流を流した時間と電力の大きさに比例します。熱量の単位には［J］ジュールや［cal］カロリーがあります。［J］ジュールは電力量で登場した［J］と同じです。
- 電流の発熱作用…電熱線（ニクロム線）に電流を流すと熱が発生する。
- ジュールの法則…電流に発熱量は電流、電圧、時間のそれぞれに比例する。発熱量（記号Q)の大きさは、電流、電圧、時間の積で表される。単位はJ（ジュール）。＜1Vの電圧で1Aの電流が流れた時、1秒間に発生する熱量が1J＞
- 熱量［J］＝電力［W］×使用した秒［s］
熱量と温度
1gの水を1℃上昇させるのに必要な熱量は4.2J。熱量の単位として、cal（カロリー）を使われる。
- （水が得た）熱量［J］＝水の質量［g］×上昇温度［℃］×4.2
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