理科

【凸レンズの作図書き方】実像、虚像、焦点との位置関係は??中学理科のポイントまとめ!

ゆい
ゆい

凸レンズの作図とか、像に関する問題っていっつも解けないんですよね…

何とかしてください!!

かず先生
かず先生

それじゃ、凸レンズに関するポイントをまとめておこう!

ってことで、今回の記事では中学理科で学習する「光」の単元から、凸レンズの作図や像について学んでいこう!

光については、大きく分けて次の3つの内容を学習します。

  • 光の反射
  • 光の屈折
  • 凸レンズと像

この中から、一番の最後にあたる「凸レンズと像」についてイチから見ていこう!

反射や屈折についての確認はこちらの記事でどうぞ(^^)

【光の反射】反射の法則とは?ポイントや作図のやり方を解説するぞ! ってことで、今回は中学理科で学習する「光」の単元から、光の反射について学習していきましょう! 光については...
【光の屈折】屈折の法則とは?中学で学習するポイントまとめ! ってことで、今回は中学理科で学習する「光」の単元から、光の屈折について学習していきましょう! 光については...

凸レンズの光の進み方

まずは、凸レンズに関する用語の確認をしておきましょう!

凸レンズには2つの点があって、それが焦点(しょうてん)と呼ばれるものです。

焦点とは、凸レンズに平行な光がレンズを通過後に集まる点のことをいいます。

そして、焦点から凸レンズの中心までの距離を焦点距離(しょうてんきょり)といいます。

これらの用語はテストでは頻出なので、絶対に、絶対に覚えておきましょう!

 

 

そして、ここからが凸レンズの作図において大事な話!

凸レンズに入ってきた光は次のように進んでいきます。

男の子の頭部分は、このように凸レンズを通り、ある1点に光が集まります。

これらの線を作図しなさい!

っていうのが中学理科で出題される問題なんだけど

ゆい
ゆい

え、えぇ…こんなのどうやって…

斜めの線とかたくさんあって、困っちゃうよね…

だけど、どこに像ができるか、どれくらいの大きさになるのかが分かればよいので作図に必要な線は2本でOKです。

これらの2本というのは

  1. 凸レンズに平行に進み、焦点を通る線
  2. 凸レンズの中心を進み、そのまま直進する線

のことです。

ゆい
ゆい

あぁ!

たしかに、線が2本引ければどこに光が集まるかわかるもんね

 

では、これらの線を利用して凸レンズの作図をおこなっていきましょう。

凸レンズの作図手順

実像ができる場合の作図

次の場合、どこに像ができるか作図してみましょう。

まずは、凸レンズに平行に入り、焦点を通る線を引きましょう。

次に、凸レンズの中心を通り、直進する線を引きましょう。

すると、2つの線が交わる部分があるので、そこの位置に

このような上下左右が逆になった実像(じつぞう)ができあがります。

 

光が集まる位置にスクリーンなどを置くことにより、像を映し出すことができます。

虚像ができる場合の作図

次のように、物体が焦点よりも内側にある場合にはどのような像ができるか作図してみましょう。

こちらも、初めは先ほどと同じ手順で線を引いていきます。

すると…

ゆい
ゆい

あれ、あれ!!

線が交わらないんだけどっ!!

ってなっちゃうので、線を左側まで延長してみましょう。

すると、このように線が交わりますね。

このときにできる像を虚像(きょぞう)といいます。

虚像は、スクリーンなどに映すことができるものではありません。

レンズ越しに物体を見たときに、見える見かけの像のことです。

かず先生
かず先生

虫眼鏡をのぞいたときに見える、おっきい像が虚像だね!

凸レンズの作図手順

  1. 凸レンズに平行に入り、焦点を通る線を引く
  2. 凸レンズの中心を通り、直進する線を引く
  3. ①②が交わる位置に像ができる

スポンサーリンク



凸レンズと焦点距離の関係

では、凸レンズの作図をマスターしたところで、次は像と焦点距離との関係を見ていきましょう。

まず、基本となるのがこれ!

焦点距離の2倍の位置に物体を置くと、ちょうど同じ距離の位置に同じ大きさの実像ができます。

 

焦点距離の2倍の位置から、物体を遠くに離していくと

できあがる実像は、凸レンズに近い位置へと動きます。

さらに実像は小さくなっていきます。

 

焦点距離の2倍の位置から凸レンズよりに物体を近づけていくと

できあがる実像は、凸レンズから離れた位置へと動きます。

さらに実像は大きくなっていきます。

 

もっと物体を凸レンズに近づけていって、焦点の真上に物体がきた場合

2つの線が平行となってしまい、どこにも像ができなくなってしまいます。

 

さらに物体を凸レンズに近づけ、焦点の内側にきた場合

このように虚像ができるようになります。

 

 

というように、それぞれの位置に対し、どのような像ができあがるかを頭に入れておきましょう!

焦点距離と像の関係

凸レンズの作図まとめ!

ゆい
ゆい

なんだか盛りだくさんだったけど

凸レンズについて詳しくなった気がするよ!

かず先生
かず先生

凸レンズについては作図と像の位置関係。この2点は絶対におさえておきたいね!

凸レンズの基礎がわかったら、あとはたくさん演習して理解を深めておこう

 

スポンサーリンク



ゆい
ゆい

もっと成績を上げたいんだけど…

何か良い方法はないかなぁ…?

この記事を通して、学習していただいた方の中には

もっと成績を上げたい!いい点数が取りたい!

という素晴らしい学習意欲を持っておられる方もいる事でしょう。

だけど

どこの単元を学習すればよいのだろうか。

何を使って学習すればよいのだろうか。

勉強を頑張りたいけど

何をしたらよいか悩んでしまって

手が止まってしまう…

そんなお悩みをお持ちの方もおられるのではないでしょうか。

そんなあなたには

かず先生
かず先生

スタディサプリを使うことをおススメします!


スタディサプリを使うことで

どの単元を学習すればよいのか

何を解けばよいのか

そういった悩みを全て解決することができます。

スタディサプリでは学習レベルに合わせて授業を進めることが出来るほか、たくさんの問題演習も行えるようになっています。

スタディサプリが提供するカリキュラム通りに学習を進めていくことで

何をしたらよいのか分からない…

といったムダな悩みに時間を割くことなく

ひたすら学習に打ち込むことができるようになります(^^)

ゆい
ゆい

迷わず勉強できるっていうのはすごくイイね!

また、スタディサプリにはこのようなたくさんのメリットがあります。

スタディサプリ7つのメリット!
  1. 費用が安い!月額980円で全教科全講義が見放題です。
  2. 基礎から応用まで各レベルに合わせた講義が受けれる
  3. 教科書に対応!それぞれの教科に沿って学習を進めることができる
  4. いつでもどこでも受講できる。時間や場所を選ばず受講できます。
  5. プロ講師の授業はていねいで分かりやすい!
  6. 都道府県別の受験対策もバッチリ!
  7. 合わないと感じれば、すぐに解約できる。

スタディサプリを活用することによって

今までの悩みを解決し、効率よく学習を進めていきましょう。

「最近、成績が上がってきてるけど塾でも通い始めたの?」

「どんなテキスト使ってるのか教えて!」

「勉強教えてーー!!」

スタディサプリを活用することで

どんどん成績が上がり

友達から羨ましがられることでしょう(^^)

 

今まで通りの学習方法に不満のない方は、スタディサプリを使わなくても良いのですが

学習の成果を高めて、効率よく成績を上げていきたい方

是非、スタディサプリを活用してみてください。

スタディサプリでは、14日間の無料体験を受けることができます。

まずは無料体験受講をしてみましょう!

かず先生
かず先生

実際に、僕もスタディサプリを受講しているんだけど

すっごく分かりやすい!

そして、すっごく安い!!

このサイト作成や塾講師としてのお仕事に役立てています。

なので、ぜひとも体験していただきたい(^^)

⇒ スタディサプリの詳細はこちら

COMMENT

メールアドレスが公開されることはありません。