理科
中学生
解決済み

(2)教えてください🥲🥲
答えがア、エなんですがなぜそうなるのか分からないです🥲🥲🥲

6 太郎さんは、凸レンズのはたら 太郎さんのノートの一部 【実験】 図1のような人形を映すために、凸レンズ、 半透明のスクリーン、 箱A(外箱)と箱 B (内箱) を用いて、図2のような簡易型カメラをつくった。 • 半透明のスクリーンにはっきりとした人形の像を呼すために、箱目の穴からのぞも ながら、凸レンズと半透明のスクリーンを最も近づけた状態から、 箱Bを矢印Pの向 きに動かした。ただし、人形の位置は、凸レンズの焦点より外側(焦点距離よりも い位置)であった。 凸レンズ 人形 100 ア脳 図1 正面から見たときのようす あ 図2 イ脊髄 箱A (外箱) に当て (1) 次の文中の に当てはまる語を漢字二字で書きなさい。 また、 はまる語として、最も適当なものを、下のア~ウの中から一つ選んで、その記号を書きなさい。 感覚器官である目に光 (刺激)が入ると、 光の刺激は を伝わる信号に変えられ、 半透明の スクリーン 637 あ にある感覚細胞で神経 い に信号が伝えられると、ものが見えたと感じる。 ウ筋肉 穴 箱B (内箱) 箱Aの長さ一 (2) 実験において、2の操作を行ったところ、 図3のように箱Bが箱Aからはみ出してし まい、 半透明のスクリーンにはっきりとし た像が映らなかった。 図3 箱Bが箱Aからはみ出すことなく、 半透明のスクリーンにはっきりとした像を映すための 方法として、最も適当なものを、次のア~オの中からすべて選んで、その記号を書きなさい 箱Bの長さ ア 箱Aの長さを長くして、 凸レンズと半透明のスクリーンとの距離を長くする。 イ 箱Bの長さを短くして、 半透明のスクリーンと目との距離を短くする。 ウ凸レンズを焦点距離の長い凸レンズにかえる。 エ凸レンズを焦点距離の短い凸レンズにかえる。 オ人形と凸レンズとの距離を短くする。

回答

✨ ベストアンサー ✨

なかなか難しい問題だと思いますが、一つ一つ丁寧に試していくしかないと思います。
まず大前提として、焦点の外側に人形を置いているので、できる像は実像であるということ、実像ができる位置にスクリーンを持ってきたときに、はっきりとした像が映るということは知っておかないといけないです。

アとイは、凸レンズ自体変わらないことから、できる像の位置は変わりません。
太郎のノートには、スクリーンは最初★の位置にあり、そこから箱を引き出し始めたと書いています。それから(3)の問題文中には、箱がはみ出すより前に、スクリーン上にはっきりと映らなかったと書いてあります。ということは、スクリーンは引き出す途中ではっきり映る場所*を通ることがないまま、写真の★と*の間で箱がはみ出してしまった、すなわち箱Aの長さは★-*の距離より短いということが分かります。逆に言えば、箱Aの長さを長くしてやれば、はみ出すことがないので良いということです。(1枚目写真)

イは論外です。人形もレンズもスクリーンも動かさずに観察する位置だけ動かしてもなんの意味もありません。

ウとエは凸レンズ自体が変わることから、できる像の位置が変わり、2枚目写真のように作図してやれば、エはよりレンズに近い位置に像ができ、ウはより遠い位置にできることがわかります。オはウと同様に、より遠い位置にできます。先ほどのアと同様に、レンズに近い位置に像ができたら、箱からはみ出すより前にはっきり映る位置が来るのでエが答えです。

★-*の距離を変えずに箱を長くしてはみ出さないようにするのがア、★-*の距離を短くして(*をより手前にして)箱を変えなくてもはみ出さないで済むようにするのがエです。

なかなか説明が難しく、理解できない箇所があるかもしれませんが、何かあればコメントしてください。

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