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理科 中学生

光の問題で、スクリーンに映る像が上下だけが逆になる時はいつでしょうか。またこの写真の1の問1と3の(3)の問題の違いはなんですか(答えが片方は上下左右逆になるけど、もう片方は上下逆になってるから)

【実験2】図Ⅲのように,厚紙 (電球をとり付けたもの), 凸レンズ, スクリ リーンを光学台に置いた。 厚紙は凸レンズ側から見たとき, 図ⅣVのように縦 3.0cm, 横2.0cmのL字形に切りぬいてある。 凸レンズの位置は固定し、 厚紙とスクリーンを光学台上で移動させ, スク リーンにはっきりとした像ができるときのそれぞれの位置を調べた。 厚紙と 凸レンズの距離をacm, 凸レンズとスクリーンの距離をbcm とし, a,b および、そのときのスクリーンにできる像の縦の長さを測定し,その結果の 一部を表Iに示した。 ただし, a =5.0のとき, スクリーンに像はできなかった。 (3)a=16.0,b=16.0のとき, 凸レンズ側からスクリーンを見たときの像のようすとして, 最も 適しているものを,図V中のア~エから一つ選び,記号を書きなさい。 (ウ) エ (4) 実験2において,次の文中の〔 〕から適切なものを一つずつ選び,記号を書きなさい。 a=20.0にして,スクリーンを移動させ, はっきりとした像ができ イ 小さい 〕 値にな るときのbは12.0より①〔ア 大きい る。また, a = 15.0にして, スクリーンを移動させ,はっきりとし た像ができるときの像の縦の長さは3.0cmより②〔ウ 長く 短くなる。① (5) 図Ⅲにおいて, 厚紙をとりはずし電球を豆電球にとりかえた。 豆 電球と凸レンズの距離をa1cmとし, a = 8.0, b=8.0にしたと き, 凸レンズ側からスクリーンを見ると, スクリーンの一部が円形 イ に明るく照らされた。次に,a1 = 8.0のまま,bを8.0から15.0まで 1.0ずつ増加させたとき, スクリーンが照らされる部分の形と大きさ は変化しなかった。 スクリーンが照らされる部分の形と大きさが変 化しない理由を、豆電球から出 て凸レンズを通過した光がどのよう に進むかという観点から簡潔に書きなさい。 ただし、豆電球は凸レ ンズの軸 (光軸)上にあり、豆電球の光は1点から広がり進むものと考える Ⅰ 図Ⅲ 図 V 電球 厚紙 a cm a [cm] b[cm] 像の縦の長さ[cm] 』 凸レンズ スクリーン ウ b cm 図ⅣV 3.0cm 24.0 16.0 12.0 12.0 16.0 24.0 1.5 3.0 6.0 エ 光学台 2.0cm 5.0 r

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物理 高校生

物理、電場と電位の範囲の問題です。(4)のW2の解説がよくわかりません

例題 106 正電荷Sのまわりの電位の様子が 0.5 [V] ごとの等電位面 (線)で示されてい る。 点Eを通る等電位面は0〔V〕 である。 (1) 点Cを通る電気力線を破線で図示せ よ。 (2) 点A の電位はいくらか。 (3) 点A,B,C のうち,最も電場が強いところはどこか。 (4) -0.1 〔C〕の負電荷を, 点Eから点Dまでゆっくり運ぶのに必 要な仕事 W はいくらか。 また, 0.2 [C] の正電荷をA→B→E →Aの順にゆっくり運ぶのに必要な仕事 W2 はいくらか。 SMAMBO? (1) 電気力線は等電位面に直交することから 右図が得られる。 OV S ココが、 OV E (2) 正電荷Sに近づくにつれて電位は上昇 する。 点Aは点Eから数えて4段目の等 電位面上にある。 したがって点Aは点E より0.5×4=2〔V〕 だけ電位が高い。 • VA= +2 (V) (3) V = Ed より, E = V/dとなる。 電位差 V が等しければ, 距離 (間隔) dが小さいほど電場は強い。 このことから等電位面の間隔が狭い場所が, より電場は強いことになる。 したがって点 A, B, Cのうちでは点Aが最 も電場が強いことがわかる。 (4) Wi=g(Vo-V)より,g=-0.1 [C], Vo=-1 [V], VE= 0 [V] を 代入して W=-0.1×(-1)=0.1〔J〕 また,静電気力に抗してした仕事は途中の道筋には関係ないので W2=g(VA-VA) = 0 (外力のした仕事) = (位置エネルギーの変化) また, (静電気力のした仕事)=- (外力のした仕事)

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