問1
エネルギーが、ある形から別の形へ次々と姿を変えることを何というか。
○ エネルギーの保存 ○ エネルギーの変換 ○ エネルギーの効率 ○ エネルギーの移動
問2
ほかのエネルギーに変換しやすく、私たちの生活の多くの場面で利用されているのは何エネルギーか。
○ 熱エネルギー ○ 光エネルギー ○ 電気エネルギー ○ 核エネルギー
問3
教科書 図3で、モーターは電気エネルギーを主に何エネルギーに変換しているか([イ]に入るもの)。
○ 熱エネルギー ○ 運動(力学的)エネルギー ○ 化学エネルギー ○ 光エネルギー
問4
水力発電で、ダムの水がもつ位置エネルギーが電気エネルギーに変換されるとき、一部は何エネルギーに変わって逃げてしまうか。あてはまるものをすべて選べ。
□ 音エネルギー □ 熱エネルギー □ 位置エネルギー □ 化学エネルギー
問5
変換効率〔%〕を求める式として正しいものはどれか。
○ 投入したエネルギー÷利用したエネルギー×100 ○ 利用したエネルギー÷投入したエネルギー×100 ○ 利用したエネルギー×投入したエネルギー×100 ○ 投入したエネルギー−利用したエネルギー×100
問6
プーリーつき発電機の実験で、「投入したエネルギー」(おもりの位置エネルギーの変化量)を求める式はどれか。
○ 電圧×電流×時間 ○ 重力×高さ ○ 質量÷高さ ○ 力÷距離
問7
おもりを落として発電するとき、利用できる電気エネルギーは、投入したエネルギーより小さくなる。エネルギーの総量(合計)は変わらないはずなのに、なぜ電気エネルギーは小さくなるのか。「音」「熱」という言葉を使って説明しよう。
答え:( )
📖 解答と解説
問1
答え:エネルギーの変換
エネルギーが次々と別の形に姿を変えることを「エネルギーの変換」という。例:乾電池(化学→電気)、モーター(電気→運動)、LED電球(電気→光)など。
問2
答え:電気エネルギー
電気エネルギーは、光・熱・運動など、ほかのエネルギーに変換しやすい。そのため、家庭や工場など生活の多くの場面で利用されている。
問3
答え:運動(力学的)エネルギー
モーターは電気エネルギーを運動(力学的)エネルギーに変換する。図3の[イ]は「運動(力学的)」。なお[ア]はLED電球で、電気エネルギー→光エネルギー。
問4
答え:音エネルギー / 熱エネルギー
水が落ちるときに「音」が出たり、摩擦で「熱」が発生したりする。そのため、位置エネルギーのすべてが電気エネルギーになるわけではない。
問5
答え:利用したエネルギー÷投入したエネルギー×100
変換効率〔%〕=(利用したエネルギー÷投入したエネルギー)×100。投入したエネルギーのうち、目的のエネルギーにどれだけ変わったかの割合を表す。
問6
答え:重力×高さ
投入したエネルギー=おもりを巻き上げた仕事=重力〔N〕×高さ〔m〕(今回は高さ1.0m)。一方、「利用したエネルギー」=発生した電気エネルギー=電力量=電圧×電流×落下時間。
問7
答え:(キーワード:音・熱・逃げる)
エネルギーの総量そのものは変わらない(保存される)が、おもりの位置エネルギーの一部が「音」や「熱」のエネルギーに変わって逃げてしまうため、利用できる電気エネルギーは投入したエネルギーより小さくなる。エネルギーは消えたのではなく、目的以外の形に変わっている。