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理科 中学生

Q. 光の性質  (2)について、どのように考えれば答えが⑤になるか教えてください( ᴗˬᴗ)

光の性質について調べるため, 次の実験1, 2を行いました。 これに関して, あとの(1)~(4)の 4 問いに答えなさい。 実験 1 図1のように,半円形ガラスの平らな面の中心0を,円を36等分した目もりつきの記録用 ① 紙の中心に合わせて置いた。 ② 図2のように,光源装置からの光を点〇に当てたところ,光は空気とガラスの境界面で屈 折して進んだ。 ③ 図3のように,②の光の道すじ上に点A~Cを決め,それぞれの点にまち針を立てて矢印 の向きからまち針を見たところ,点Bと点Cに立てたまち針が重なって見えた。 図3 図1 図2 光源装置 記録用紙 半円形ガラス (図1~図3は真上から見た図である) 実験 2 ① 厚紙でつくった箱と凸レンズを用いて簡易 カメラをつくった。 図 4 内箱 外箱 見る R 凸レンズ 2 図4のように, 凸レンズから20cmの位置 にコップを2つならべて置き, 内箱を前後に 動かすと, スクリーンが凸レンズから20cm の位置になったとき, はっきりした像がスク リーンにうつった。 コップ スクリーン 20cm 20 cm ③ 凸レンズからコップまでの距離を20cmより大きくしたあと, はっきりした像がスクリー ンにうつるように内箱を動かした。 (1) 実験1の②で、 図2のように, 光源装置からの光を点0に当てたときの光の入射角は何度か。 , にあてはまる数字を一つずつ選びなさい。 XY 度 4 (2) 実験1の③で、図3の矢印の向きからまち針を見たときのようすとして最も適当なものを、次の ①~⑤のうちから一つ選びなさい。 ① まち針 半円形ガラス ② ③ ④ ⑤ 図にあてはまる数字を一つずつ選びなさ

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Q.凸レンズ 解き方を教えてください

2 図1のように、 焦点距離 8cmの凸レンズをつけた箱Aに、半透明のスクリーンをつけた箱 Bを差し込み、簡易カメラを作成した。この簡易カメラで観察するときは、箱Bは固定し、 箱Aを前後に動かして観察する。 図1の簡易カメラで、高さ8cmの平面の物体を、平面の 物体の中心が光軸上にくるように置いて観察し、スクリーンにはっきりとした像を映した。 図2は、このときの,真横から見たようすを模式的に表したものであり、凸レンズの中心 からスクリーンの中心までの距離は12cm, 凸レンズの中心から平面の物体の中心までの距 離は24cmであった。 また、 図2の凸レンズは、図2の位置からXYの矢印の方向に、そ れぞれ8cmまで動かすことができる。 図 1 図2 箱A 箱B 平面の物体 スクリーン 凸レンズスクリーン 観察する 方向 8cm 光軸 凸レンズ の中心 凸レンズ 24cm 12cm (45% [1] スクリーンに映る像の高さを答えなさい。 がつく!! ☑₤23% [2] 平面の物体を,図2の位置から6cm移動させ,凸レンズの中心から平面の物体までの 距離を30cmにしたところ, スクリーンにはっきりした像は映らなかった。 スクリーン にはっきりとした像を映すためには,凸レンズを、図2の,X,Yのどちらの矢印の方 向に動かせばよいか。 また, 凸レンズを動かし てスクリーンにはっきりとした像が映るときの 凸レンズを 動かす方向 スクリーンに 映る像 像の大きさは,図2でスクリーンにはっきりと 映った像の大きさと比べて,どのように変化す るか。 右のア~エの中から、凸レンズを動かす 方向と, スクリーンに映る像の大きさの変化の ア X 大きくなる イ ウ X 小さくなる Y 大きくなる I Y 小さくなる 組み合わせとして、最も適切なものを1つ選び、記号で答えなさい。 <静岡県

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光です。 光源Aの大きさがわからないのに解くことはできるんですか?問題文に小さな光源Aとあるので、光が出ている場所は(-6.0)ということでしょうか? でも、そうだとすると、③はどのように解けばよいのでしょうか? よろしくお願いします。 ※③の解説は入れることが写真で入れる... 続きを読む

(2) ある小さな光源からうすい凸レンズに光を入射させると、その光線の道筋の一部は図3のようになった。光線 は、進行方向を逆にしても、 そのまま同じ経路を通る性質があるので、光線の進行方向は示されていない。また なお、レンズの端は点P (0, 4)と点Q(0, -4) である。 図3の1目盛を1cmとして,以下の問いに答えよ。 レンズの中心を原点として,レンズの軸 (光軸という)をx軸, レンズの中心線(レンズ面という)をy軸とする。 図3 -12 光軸 - 4 y P 4 Q Q F ① このレンズの焦点距離は何cmか。 最初の光源を取り除いたあと、別の小さな光源Aを座標位置(-6, 0)に置いた。 ② 十分に広いスクリーンを,座標位置 (3,0)を通りレンズ面と平行になるように置いた場合,光源Aから出て このレンズを通ってきた光が当たるスクリーン上の範囲のy座標の最大値および最小値はそれぞれ何cmか。

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(7)曖昧なので教えてください 答え64

<実験2〉 1 2 光源, 凸レンズ, スクリーン, 光学台を使って, 図4のような実験装置を組み立てた。 光源の位置は変えずに凸レンズとスクリーンを動かして, スクリーンにはっきりと像がうつっ たときの, 光源から凸レンズまでの距離, 光源からスクリーンまでの距離をそれぞれ調べ, 表のよ うにまとめた。 (3 図5のように光源にフィルターをとりつけ, スクリーンにうつる像を調べた。 図 4 図 5 光源 凸レンズ スクリーン 光学台 光源から 凸レンズまでの距離 光源からスクリーンまでの距離 表 光源から凸レンズまでの距離〔cm〕 光源からスクリーンまでの距離〔cm〕 80 64 60 X 80 20 24 30 40 60 -7 光源にとりつけた フィルターを光源 側から見たようす T -1- T 光軸 光源 古 -1- 佳占 LIJ_LI -ト- LLJ (5)図6は, 〈実験2> において, 光源のP点を出て凸レンズのQ 点に進んだ光の道すじを模式的に示したものである。 P点から Q点に進んだ光は,その後, どのように進むか。 解答用紙の図 にかき加えなさい。 ただし, 光は,凸レンズの中心線----で 1回屈折するものとする。 また, 作図に用いた補助線は消さず に残しておくこと。 (6)〈実験 2〉で使用した凸レンズの焦点距離は何cm か, 求めな さい。 (7) 表のXは何cm か, 求めなさい。 図6 P T JIL 凸レンズ

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⑤なぜ、24になるのですか?

① 下線部の像のように, スクリーンにうつる 像を何というか,書きなさい。 (1) 焦点距離 12cmの凸レンズ, 段ボール, 薄紙 で作ったスクリーンを用いて, 図1のような簡 易カメラをつくった。 なお, 凸レンズからスク リーンまでの距離を, 0cmから36cmまでの 範囲で調節できるようにする。 物体を図1のA, B,Cの位置に置き,中づつを動かしながら, 像がはっきりとうつるときの凸レンズからス クリーンまでの距離を調べた。 表は、 その結果 をまとめたものである。 図1 凸レンズから スクリーン スクリーンまでの距離 36cm 物体 12 5 BA 凸レンズ 外づつ 中づつ 12cm 60 表 12 18 物体の位置 凸レンズから物体凸レンズからスクリーン までの距離 までの距離 A 焦点距離の1.5倍 焦点距離の3倍 B 焦点距離の2倍 焦点距離の2倍 C 焦点距離の3倍 焦点距離の1.5倍 A~Cから,像の大きさが最も小さいものを1つ選び, 記号を書きなさい。 3.1.0. 3) 凸レンズからスクリーンまでの距離が焦点距離よりも短いとき, 物体をどこに置いても,スクリー ンにはっきりとした像をうつすことはできない。これはなぜか、その理由を説明しなさい。 ④ この簡易カメラで物体をしだいに遠ざけていくとき, 物体の像をはっきりとうつすためのスクリー ンの位置は凸レンズから何cmのところに近づいていくか。 整数で求めなさい。 ⑤ この簡易カメラを使って, 物体よりも大きい像をスクリーンにはっきりとうつすためには,凸レン ズからスクリーンまでの距離は、何cmよりも大きくなければならないか。 整数で求めなさい。

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