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中学 理科 仕事 計算問題 24

化学変化と質量の計算問題に挑戦します。まずは典型的な計算パターンを演習し、次にすべての計算パターンを網羅します。, [問題]下の図のように、銅粉をステンレス皿の上にのせ、うすく広げるようにかき混ぜながら加熱する実験を行った。グラフはこのときの加熱回数と、ステンレス皿の銅粉の質量の変化を示したものである。次の各問いに答えよ。, (5)この実験から、0.4gの銅粉を完全に反応させると、何gの酸化銅ができるとわかるか。, (6)この実験から、0.4gの銅粉を完全に反応させると、何gの酸素が化合するとわかるか。, (12)銅粉4.0gを加熱するところを、誤って銅粉の一部をこぼしてしまったため、加熱後の酸化銅の質量は加熱を繰り返しても4.5gにしかならなかった。こぼした銅粉の質量を求めなさい。, (1)空気中の酸素と完全に反応させるため。 銅粉と酸素が完全に反応するように、うすく広げながらかき混ぜて加熱します。, (3)3回 加熱回数が3回のとき、加熱後の質量が増加していないことからわかります。, (4)2Cu+O₂→2CuO 銅を空気中で加熱すると、銅が酸化され酸化銅ができます。, (5)0.5g グラフから0.4gの銅を加熱すると、0.5gの酸化銅ができるとわかります。, (6)0.1g 0.4gの銅粉が0.5gになったことから、0.5-0.4=0.1gの酸素が化合したとわかります。, (7)4:1 実験からわかる銅と酸素の質量比は、0.4:0.1=4:1となります。, (8)0.4g 銅と酸素の質量比は4:1なので、4:1=1.6:x これを解くとx=0.4となります。, (9)2.5g 銅と酸化銅の質量比は4:5なので、4:5=2.0:x これを解くとx=2.5となります。, (10)3.2g 銅と酸化銅の質量比は4:5なので、4:5=x:4 これを解くとx=3.2gとなります。, (11)0.2g 1回加熱後のステンレス皿の上の物質の質量は0.45gなので、化合した酸素は0.45ー0.4=0.05g。銅と酸素は4:1で反応するので、4:1=x:0.05 これを解くとx=0.2 となり反応した銅が0.2gだとわかります。なので、未反応の銅は0.4ー0.2=0.2gであるとわかります。, (12)0.4g 加熱後の物質の質量は酸化銅の質量なので、反応した銅の質量は、4:5=x:4.5これを解くとx=3.6。加熱した銅の質量が3.6gだったことがわかります。なので、こぼした銅の質量は、4.0ー3.6=0.4gであるとわかります。, 銅やマグネシウムの酸化、鉄の硫化、酸化銅の還元、気体の発生などが主な計算問題の題材として使われます。後半に行くにしたがって計算のレベルが上がっていきますので、まずは最初の問題から挑戦しましょう。, 銅粉をステンレス皿にとり、空気中で十分に加熱したところ酸化銅が得られた。右のグラフは、このときの銅の質量と加熱後にできる酸化銅の質量の関係を表したものである。これについて、次の各問いに答えよ。, 下の表は、色々な質量のマグネシウムを空気中で十分に加熱し、得られた酸化マグネシウムの質量との関係を表したものである。これについて、次の各問いに答えよ。, (1)1.80gのマグネシウムを空気中で加熱すると、何gの酸化マグネシウムができるか。, (2)酸化マグネシウム2.50gを得るには、何gのマグネシウムを加熱すればよいか。, (4)マグネシウムと酸素は、どのような質量の割合で化合するか。簡単な整数比で答えよ。, 銅の粉末0.8gをステンレス皿に入れて一定時間加熱し、質量をはかる操作を繰り返し行った。右のグラフはこのときの結果を示したものである。これについて、次の各問いに答えなさい。, (1)0.8gの銅粉が、空気中の酸素と完全に反応したのは、加熱回数が何回目のときか。, (2)0.8gの銅粉を、空気中の酸素と完全に反応させた場合、何gの酸素が化合するか。, (3)1回目の加熱後には、加熱後の質量が0.9gになっていた。このとき未反応の銅粉の質量を求めよ。, 右のグラフは、2種類の金属である銅とマグネシウムを、空気中で加熱したときにできる酸化物との質量の関係を表したグラフである。これについて、次の各問いに答えよ。, (2)グラフより、マグネシウムと加熱後にできる酸化マグネシウムの質量の比を、簡単な整数比で答えよ。, (4)同じ質量の金属と化合する酸素の質量の比を、銅と化合する酸素の比:マグネシウムと化合する酸素の比で答えよ。, 鉄粉7.0gと硫黄の粉末4.0gを混ぜて、ガスバーナーで加熱したところ、過不足なく反応しすべて黒色の硫化鉄になった。これについて、次の各問いに答えよ。, (1)鉄粉14gと硫黄の粉末6.0gを混ぜてガスバーナーで加熱すると、一方の物質の一部が反応せずに残った。反応せずに残った物質は何か。物質名で答えよ。また、何g反応せずに残るか。, (3)(1)で反応せずに残った物質を完全に反応させるためには、どの物質が何g必要か。, うすい塩酸30cm³を入れた容器の質量を電子てんびんにのせ、反応前の質量を測定した。次に、石灰石の質量をいろいろと変えながら、電子てんびんの上のうすい塩酸に入れていった。表はこのときの、入れた石灰石の質量と、反応前、反応後の質量をまとめたものである。これについて、あとの各問いに答えなさい。, (3)同じ濃度のうすい塩酸45cm³と過不足なく反応する石灰石は何gか。また、何gの気体が発生するか。, (4)同じ濃度のうすい塩酸60cm³と石灰石10gを入れたとき、どちらが何g反応せずに残るか。, 化学変化の計算問題は、ほとんどが比例に関する問題です。一方の物質が2倍・3倍になると、もう一方の物質も2倍、3倍になるという問題がほとんどです。比例式をうまく立てて計算できるようになりましょう。, グラフより、0.8gの銅を加熱すると、1.0gの酸化銅ができることがわかります。銅に化合した酸素は、 1.0-0.8=0.2, 0.4gの銅を加熱すると0.5gの酸化銅ができていることがわかります。このとき化合した酸素は0.1gなので、銅と酸素とできる酸化銅の質量比は、 銅:酸素:酸化銅=4:1:5 であるとわかります。銅2.0gを加熱して何gの酸化銅ができるか聞いているので、 4:5=2.0:x x=2.5, 銅:酸素:酸化銅=4:1:5なので、1.2g銅を加熱したときに化合する酸素は、 4:1=1.2:x x=0.3, 表より0.60gのマグネシウムを加熱すれば、1.00gの酸化マグネシウムができるとわかります。1.80gのマグネシウムは0.60gの3倍なので、できるさ酸化マグネシウムも3倍の3.00gになります。, 表より0.50gの酸化マグネシウムをつくるには、0.30gのマグネシウムが必要であるとわかります。2.50gのマグネシウムは0.50gの5倍なので、必要なマグネシウムも5倍の1.50g必要であるとわかります。, 表より0.30gのマグネシウムを加熱すると、質量は0.20g増加していることがわかります。0.90gのマグネシウムは0.30gの3倍なので、質量の増加も3倍の0.60gになるとわかります。, 表より0.30gのマグネシウムを加熱すると、0.20gの酸素が化合することがわかるので、 マグネシウム:酸素=0.30:0.20=3:2, グラフより、加熱回数が3回目より質量の増加がありません。したがって、3回目の加熱で銅がすべて酸化銅に変わったことがわかります。, 0.8gの銅を加熱すると、加熱後の質量が1.0gになっていることがわかります。このとき化合した酸素は、 1.0-0.8=0.2, 1回目の加熱後の質量が0.9gであることから、このとき化合した酸素は、 0.9-0.8=0.1 銅:酸素=4:1の質量比で反応するので、酸素が0.1g化合したとき、反応した銅は、 4:1=x:0.1 x=0.4 したがって未反応の銅は、 0.8-0.4=0.4, グラフより0.4gの銅を加熱すると0.5gの酸化銅ができるとわかります。このとき化合した酸素は0.1gなので、 銅:酸素=0.4:0.1=4:1, グラフより0.3gのマグネシウムを加熱すると0.5gの酸化マグネシウムができることがわかります。したがって、 マグネシウム:酸化マグネシウム=0.3:0.5=3:5, 銅:酸素=4:1、マグネシウム:酸素=3:2の質量比で反応します。同じ質量の酸素と化合する金属の質量比をきいているので、酸素の比を最小公倍数の2でそろえると、 銅:酸素=8:2、マグネシウム:酸素=3:2、したがって、 銅:マグネシウム=8:3, 銅:酸素=4:1、マグネシウム:酸素=3:2の質量比で反応します。同じ質量の金属と化合する酸素の質量比をきいているので、金属の比を最小公倍数の12でそろえると、 銅:酸素=12:3、マグネシウム:酸素=12:8、したがって、 銅と化合する酸素:マグネシウムと化合する酸素=3:8, 問題文より、鉄と硫黄の反応比が7:4であることから、7.0gの2倍の14gの鉄粉をすべて反応させるには、4.0gの2倍の8.0gの硫黄が必要であるとわかります。しかし、硫黄の粉末は6.0gしかないので、鉄粉はすべて反応しません。硫黄6.0gはすべて反応するので、化合する鉄は、 7:4=x:6.0 x=10.5 反応せずに残る鉄の質量は、 14-10.5=3.5, (1)より、10.5gの鉄粉と6.0gの硫黄の粉末が反応するとわかったので、 10.5+6.0=16.5, (1)より、未反応の鉄の質量は3.5gなので、これと過不足なく反応する硫黄は、 7:4=3.5:x x=2.0, 表より、石灰石の質量が1.0g、2.0g、3.0g、4.0g、5.0gのとき、発生する二酸化炭素の質量は、それぞれ、90.0-89.7=0.3g、92.0-91.4=0.6g、93.0-92.1=0.9g、94.0-92.8=1.2g、95.0-93.8=1.2gであるとわかります。石灰石4.0gを反応させたときから、発生する二酸化炭素の質量が1.2gで変わらなくなっていることから、うすい塩酸30cm³と過不足なく反応する石灰石は4.0gであるとわかります。, (1)より、石灰石4.0gを反応させたときに発生する二酸化炭素は、 94.0-92.8=1.2, 問題の実験より、うすい塩酸と石灰石と発生する二酸化炭素の比は、 うすい塩酸:石灰石:二酸化炭素=30cm³:4.0g:1.2g うすい塩酸が30cm³の1.5倍の45cm³あるので、石灰石も二酸化炭素も1.5倍になります。 石灰石:4.0×1.5=6.0 二酸化炭素:1.2×1.5=1.8, うすい塩酸と石灰石の反応比は、 うすい塩酸:石灰石=30cm³:4.0g うすい塩酸が2倍の60cm³あるので、反応する石灰石も2倍の8.0gになります。したがって、反応せずに残る石灰石は、 10-8.0=2.0, Examee(イグザミー)は、中学生のための勉強サイトです。普段の勉強の予習・復習から定期テスト・高校受験まで対応しています。学習塾に通わなくても、このサイトだけ①成績を上げる②高校に合格するということをモットーに作成しています。. ここまで、仕事の計算方法を学習してきました。物体を重力に逆らって引き上げる場合や、摩擦力に逆らって物体を水平に引く計算を行いましたが、今日は様々な道具を使った仕事の計算に挑戦します。, 仕事の原理とは、道具を使って物体を持ち上げたり、移動させたりしても、道具を使わないときと仕事の大きさが変わらないという原理です。, 必要な力の大きさは小さくなりますが、その分移動させる距離が長くなり、結局仕事の大きさが変わらないという原理になります。, この他にも輪軸などの道具もありますが、基本的に上記の道具をマスターできれば大丈夫でしょう。, 定滑車とは、天井や床などに固定されている滑車です。定滑車には力の向きを変えるという役割があります。ただ力の向きを変えるだけの道具ですので、そのまま物体を持ち上げるときと力の大きさは変化しません。引っ張る距離も変わりません。, 動滑車とは、物体が上下すると、滑車自体も上下する滑車になります。力を2方向に分けるはたらきがあるので、物体を引き上げる力が半分になるのが特徴です。つまり、重たいものを弱い力で引き上げるのに使用される道具です。しかし、引く距離が2倍に増えるので、結局仕事の大きさは変化しません。, 斜面も古くから活用されてきた道具です。真上に物体を引き上げるよりも斜面に沿って物体を引き上げる方が、弱い力で物体を高い場所に引き上げることができます。しかし、斜面も引き上げる距離が長くなるので、結局仕事の大きさは変わりません。, 解答(1)6J (2)10N (1)斜面を使わずに、そのまま引き上げたときの仕事を考える 20N×0.3m=6J (2)斜面に沿って引き上げたときも仕事の大きさは変わらないので、 6J÷0.6m=10N, てことは、支点から作用点までの距離、支点から力点までの距離の差を利用した道具です。てこを使えば、重たいものを弱い力で持ち上げることができます。実際にてこを利用した道具で世の中はあふれかえっています。てこも弱い力で物体を持ち上げられますが、その分てこを動かす距離は長くなり、結局仕事の大きさは変わりません。, (1)うでの長さの比と力の大きさの比は逆比になる。 (2)20N×0.2m=4J (3)10N×0.4m=4J, ここまで、簡単に様々な道具を説明してきましたが、計算に慣れるまで繰り返しが必要です。学校の問題集などを使って繰り返し練習しましょう。, Pikuu(ピクー)は、中学生のための勉強サイトです。わかりやすくをモットーに、ポイントをわかりやすくまとめています。また、暗記しやすいように、図を多用することで印象に残るように配慮をしています。, 道具を使って物体を持ち上げたり、移動させたりしても、道具を使わないときと仕事の大きさが変わらない. 4928 0 obj <>stream endstream endobj 4929 0 obj <>stream zfl��/�,�P�@.�G�~=��߃[i���=O�XTAR�9���u��1 ���HTL����/ǣL�^�"�+�t�&��+-���ߐF��5�eͲ�tє���/���J� �)@u��>x��=��uA#a_�>Oe�����#p6�7?A��v�B���Y�rK|[�,��|mY�3�%4��~D��&s�@�������i4-b�6��e�2�? endstream endobj 4930 0 obj <>stream � ���}�J^�Op ��fC�s��Tء$+�%��( �+�؄ȣ+;��_:�=Ձ�H��Wl|nY�`��]L�:�9( �������������`�"�ܛmY��j1����Iw{(������l`�P��`��ިJ�Se���A��a�v�XJ��d�s�� ���qǗ���� #���_�X�)��̂�fN9+I;��i��7�2��X��ء�M�U������3�?�ޤ�B�6o!v�P�^_�,B��-췅��0�f*��%�T�xB�χY�k:A-��T�;d�V��19�t�l�Di�,u`��)eA)E�Mo�`��!N��Q>����]E��ҝ��X��~nH#����=qH��y�>{��\�8ѝ�0��[����!7��3I�e��:F������p3߱�א��W���@��Cqu 5������&��1z�i�� oN� ���W}(�@��?���ӑ��u��G��}�o�#Г�p��� ��^\��d��7� 中学理科の学習 science.005net.com 中学理科の学習では、中学校で習う範囲の理科の要点をわかりやすく解説しています。また、練習問題も基本的なものから入試レベルまで幅広く掲載し、日常の学習から高校受験までインターネット上で学習できます。 )�b�MֶW�Sik��1�ʠ�A�baH�#��l���SH?ܽ5�������܅�*Ya��?D�ˎvϩ��o(^��D�+rD�:6�!\Z 仕事の計算の練習問題です。計算するときには単位に注意しましょう。【練習問題】仕事・仕事率の計算仕事について調べるために、次の【実験1】と【実験2】を行った。これについて、次の各問いに答えなさい。ただし、100gの物体にはたらく重力の大きさを 仕事の原理の問題です。滑車、てこなど道具を使った仕事の問題が出題されます。問題練習をして、やり方を身につけるようにしてください。仕事の原理とは道具を使っても使わなくても仕事の量は変わらない。このことを使って、様々な問題を解くことができます。 中学受験の算数・理科ヘクトパスカルによる「滑車(複雑な滑車の組み合わせ)」の手書き解説です。「滑車(複雑な滑車の組み合わせ)」の単元は入試でよく出題される重要単元です。ヘクトパスカルでは図をたくさん使って分かりやすくていねいに説明をしています。 �(�N}���EC"���ń�0���6�E8*�Po��� ��.�����*`�܆��Q,�Z, p�g$�. %PDF-1.6 %���� 【FdData 中間期末:中学理科3 年:仕事・力学的エネルギー】 [仕事/位置エネルギー/運動エネルギー/斜面・ジェットコースター/ふりこ/ 力学的エネルギーの計算 /仕事率/仕事の原理:動滑車/仕事の原理:斜面/ 仕事の原理:てこ・輪軸など/ 化学変化と質量の計算問題に挑戦します。まずは典型的な計算パターンを演習し、次にすべての計算パターンを網羅します。【練習問題 】銅の酸化の計算パターン[問題]下の図のように、銅粉をステンレス皿の上にのせ、うすく広げるようにかき混ぜながら加熱す 中学3年理科。今日は仕事の原理について学習します。滑車や斜面、てこの計算です。 レベル★★★★ 重要度★★★☆ ポイント:道具を使っても仕事の大きさは同じ道具を使った仕事ここまで、仕事の計算方法を学習してきました。物体を重力に逆らって 中学3年生で学習する、仕事、エネルギーに関する定期テスト対策問題です。標準レベルの問題で80点を目指すレベルとなっています。仕事とエネルギー 定期テスト対策問題この章では、仕事・仕事率、仕事の原理、力学的エネルギー、エネルギーの移り変わり、

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