理科
中学生

(3)番なぜ焦点距離が2倍とわかるのですか?
教えてください🙏

の記号を用いて書きなさい。 3 凸レンズの性質 ① 28 9 10 11 DE <5点×4> 図1のような装置で物体 (光源) を焦点より外側に置き、スク リーン上にはっきりとした像ができるときの、凸レンズから物体 までの距離と凸レンズからスクリーンまでの距離を測定した。 図 2は、物体の位置を変えてくり返した結果をまとめたものである。 図 1 物体(光源) 凸レンズ 光学台 凸レンズから物体 までの距離 凸レンズからスクリーン までの距離 図2 30 2凸レンズから スクリーンまでの距離〔〕 スクリーン 10 0. 10 20 30 凸レンズから物体までの距離〔cm〕 □(1) 図3で、 物体の先端にあ 図3 る点Pの像ができる位置を 求め、で示しなさい。 た だし、 像の位置を求めるた めの補助線は実線(-)とし て残しておくこと。 作図 A凸レンズ 光a 点P 光軸 焦点 焦点 □(2) 図3で、点Pから出た光aの凸レンズ通過後の光の道すじを、 破線(…)でかきなさい。 作図 (3) 図2の結果から、この凸レンズの焦点距離は何cmか。 □(4) 図2の結果から、凸レンズから物体までの距離が大きくなる と、凸レンズからスクリーンまでの距離はどうなるか。
実際よりも物17 ③ (1)点Pから出て凸レン図3 ズの中心を通る光 (①) はそ のまま直進する。点Pから 出て光軸(凸レンズの軸) に 平行に進んだ光 (2) は、凸 レンズで屈折して反対側の 焦点を通る。 点Pから出て 光a 点P ① 光軸 焦点 3 A凸レンズ 点Pの (2) 像の位置 焦点 焦点を通って凸レンズに入射した光(③)は、屈折して光軸に平行 に進む。これら3本の直線のうち2本を引き、その2本が交わっ た点に点Pの像ができる。 (2)点Pから出て凸レンズに入射した光は、凸レンズで屈折したあ と、すべて(1)で求めた点を通る。 (3)図3より、物体は焦点距離の2倍の図2 位置にあり、(1)より、 その物体の像は 30 50 2 20 凸レンズから スクリーンまでの距離〔〕 焦点距離の2倍の位置にできているこ 11/20 とがわかる。 図2のグラフで、凸レン ズから物体までの距離と凸レンズから スクリーンまでの距離が等しい点の値 は12cmである。 この12cmが焦点距 12 10 0 1012 20 30 0 凸レンズから物体までの距離〔cm] 離の2倍の距離であることから、 焦点距離は6cmである。

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