中学受験-小学生のための中学受験塾。日能研

シカクいアタマをマルくする。

タイトル一覧へ

解答と解説

2013年 市川中学校【理科】
日能研がこの問題を選んだ理由

示された情報や物質の特ちょうをもとに、身の回りにある道具のしくみを筋道を立ててとらえていくことができます。ふだん何気なく使っている道具でも、しくみや原理まで理解しているものは少ないのではないでしょうか。この問題は、子どもたちが、示された情報や学んだことと身の回りのものを結びつけていく中で、いろいろなもののしくみに興味や疑問を持つきっかけとなるといえます。

このような理由から、日能研ではこの問題を□○シリーズに選ぶことに致しました。

日能研による解答と解説
[解答]
  • 問1 イ
  • 問2 ウ(図)下図
    解答
[解説]

多くの物質は、温度が上昇すると、物質の長さが増加します。1℃あたりの長さの増加の割合である線膨張率は、物質の種類によって異なり、線膨張率が大きい物質は、線膨張率が小さい物質に比べて、温度の変化によって長さが変化しやすいといえます。アルミニウムとダイヤモンドを比べると、ダイヤモンドは熱による長さの変化が非常に小さい物質なので、表のアにはアルミニウム、イにはダイヤモンドがあてはまります。また、表から、金属である銅、鉄の方が、金属でないガラスよりも線膨張率が大きいことが読み取れます。このことをもとにすると、金属であるアルミニウムは、金属でないダイヤモンドよりも線膨張率が大きいととらえることができ、表のアがアルミニウム、イがダイヤモンドであると推測することもできます。

バイメタルは、金属の線膨張率のちがいを利用したものです。バイメタルは線膨張率の異なる二種類の金属をはり合わせてあるため、同じだけ温度を変化させたときに、二種類の金属の長さがちがってきます。すなわち、バイメタルに使われている二種類の金属の温度をある温度まで上昇させたときに、線膨張率が大きい金属は、線膨張率が小さい金属よりも長くなります。よって、バイメタル全体は、線膨張率が小さい金属の方に曲がります。

図の電気ごたつのサーモスタットで使われているバイメタルでは、ある温度まで温度が上昇すると、スイッチとバイメタルがはなれて電気が流れなくなります。すなわち、温度が上昇したときに、バイメタルは、スイッチから離れる方向である右側に曲がります。このような向きにバイメタルが曲がることから、金属ウの方が金属エよりも線膨張率が大きいと考えられます。

解説

PageTop

© NICHINOKEN