問1図を見て選ぶ10点
効率80%のモーターに100Jの電気を入れると、80Jが運動のエネルギーになった。残りの20Jはどうなったか。
- ア なくなった
- イ 熱や音などになった
- ウ モーターの中にたまった
答えと解説
答え：イ（熱や音などになった）
残りのエネルギーは、熱や音など目的以外のエネルギーに変わりました。エネルギーの総量は変わりません（エネルギーの保存）。
よくあるまちがい：エネルギーは消えない。目的以外の形に変わる。
中学3年 理科｜エネルギー変換と効率
エネルギー変換と効率の標準問題
この教材のために作ったオリジナル問題です。入試過去問は掲載していません。
定期テストくらいの問題です。計算はノートや紙でして、答えの数字だけを入れましょう。まちがえたらヒントが出ます。「類題」で数字を変えた問題を何回でも練習できます。
0 / 8 問
問2計算12点
500Jの電気エネルギーを入れると、200Jの光エネルギーが出る電球がある。この電球の変換効率は何%か。
答えと解説
答え：40%
- 200÷500×100＝40%
よくあるまちがい：目的のエネルギーを、入れたエネルギーでわる。
問3計算12点
効率80%のモーターで発電機を回し、発電機は効率60%で電気にもどす。全体の効率は何%か。
答えと解説
答え：48%
- 100Jのうちモーターで80J
- 発電機で80×60÷100＝48J
- 全体の効率：48%
よくあるまちがい：効率はたし算や平均ではなく、かけ合わせる。
問4図を見て選ぶ12点
モーターも発電機も効率を90%にした。全体で100%のエネルギーをとり出すことはできるか。
- ア できる
- イ できない（必ず熱などに変わる分がある）
- ウ 効率を90%より上げればできる
答えと解説
答え：イ（できない（必ず熱などに変わる分がある））
エネルギーを変換するたびに、一部が熱などになるので、とり出せるエネルギーは入れたものより必ず少なくなります。
よくあるまちがい：変換をくり返すほど、目的のエネルギーは減る。
問5選んで答える12点
同じ明るさで、LED電球と白熱電球をくらべた。LED電球の消費電力が小さいのはなぜか。
- ア 電気エネルギーの多くが光に変わり、熱になる分が少ないから
- イ LED電球は光を出さないから
- ウ 白熱電球は電気を使わないから
答えと解説
答え：ア（電気エネルギーの多くが光に変わり、熱になる分が少ないから）
白熱電球は電気エネルギーの多くが熱に変わります。LED電球は光への変換効率が高いので、同じ明るさでも少ない電力ですみます。
よくあるまちがい：変換効率が高い＝むだな熱が少ない。
問6選んで答える12点
手回し発電機で豆電球を光らせた。このときのエネルギーの移り変わりとして正しいものはどれか。
- ア 電気→運動→光
- イ 光→電気→運動
- ウ 運動→電気→光
答えと解説
答え：ウ（運動→電気→光）
手で回す運動エネルギーが、発電機で電気エネルギーに変わり、豆電球で光エネルギー（と熱）に変わります。
よくあるまちがい：はじめのエネルギーから順にたどる。
問7選んで答える12点
火力発電で、燃料のもつエネルギーが最初に変わるのは何エネルギーか。
- ア 電気エネルギー
- イ 熱エネルギー
- ウ 光エネルギー
答えと解説
答え：イ（熱エネルギー）
燃料の化学エネルギー→燃やして熱エネルギー→水蒸気でタービンを回す運動エネルギー→発電機で電気エネルギー。
よくあるまちがい：化学→熱→運動→電気の順。
問8記述18点
「エネルギーの保存」とはどういうことか。また、それでもエネルギーを有効に使うくふうが必要なのはなぜか、説明しなさい。
答えと解説
答えの例
エネルギーは形が変わっても、全体の量は変わらない（エネルギーの保存）。しかし、変換のときに一部が熱などの利用しにくいエネルギーになって出ていくので、効率よく使うくふうが必要である。
採点のポイント：エネルギーの総量は変わらない（保存される）／変換で一部が熱など利用しにくい形になる
よくあるまちがい：「保存」と「利用できるエネルギーが減る」の両方を書く。