理科 第8章
光
問題編
反射・屈折・凸レンズ
学力向上テクニック — 問題の使い方
- わからない問題には ×、あやしい問題には △ の印をつけ、あとで答えを見ずに解き直す。
- ⑤:用語・基本操作
- ⑥:実験結果の読み取り1〜2段
- ⑦:データ+考察記述・複合
- ⑦は定期テスト後半〜実力テスト形式。途中の考え方も答案に残す。
- 反射・屈折は入射角と線を図に残す。
- 凸レンズは物体の位置と像の関係を表で整理。
① 導入
光の反射と屈折、凸レンズによる像のでき方を学びます。
1回の演習で全部できるようになる必要はありません。わからないところは繰り返しましょう。
小学校の「光の進み方」「影」を思い出し、角の測り方(法線基準)に接続します。
② 基本概念
反射・屈折・凸レンズ
反射の法則(入射角=反射角)。屈折は媒質のちがいによる進み方の変化。凸レンズは焦点・像のでき方を押さえる。
③ 図解

入射角と反射角は、法線を基準に測った角で等しい。

密度が大きい物質に入ると、光は法線に近づく方向へ曲がる。

焦点の外側に物体があると、反対側に倒立の実像ができる。
④ 例題
鏡で光が反射するとき、入射角と反射角の関係はどうか(等しい/等しくない)。
下の図は反射の法則を示す。法線とはどの線か、短く述べなさい。

⑤ 基本問題
まず小学校の復習を4問から始めます。
【小学校の復習】次のうち、長さを表す単位はどれか。
【小学校の復習】光は、均質な媒質中ではどのように進むか。
【小学校の復習】物体に光が当たってできる暗い部分を何というか。
【小学校の復習】鏡にうつる像について正しいものはどれか。
入射角と反射角は、何を基準に測るか。
光が鏡で跳ね返る現象を何というか。
空気から水へ進むときなど、境界面で進む向きが変わる現象を何というか。
凸レンズの中心を通る光は、レンズの後でどう進むか。
凸レンズの軸に平行な光は、レンズの後でどこに集まるか。
反射の法則として正しいものはどれか。
光が物体に遮られて進まないときにできる暗い部分を何というか。
下の図は屈折を示す。空気からガラスへ入るとき、屈折光線は法線に近づくか遠ざかるか。

凸レンズでスクリーンにできる像を、実像・虚像で言うとどれか(通常の結像)。
光源から出て目に入るまで、光は何によって進む向きを変えることがあるか(反射以外)。
⑥ 標準問題
入射角と反射角が等しいことを、法線の語を用いて説明しなさい。
屈折が起きる条件を、「媒質」の語を用いて短く述べなさい。
下の図は凸レンズである。軸に平行な光線はレンズの後でどうなるか。

物体を焦点より外側に置いたとき、スクリーンにできる像として適当なものはどれか。
鏡にうつる自分の像が左右逆に見える理由を、反射の語を用いて短く述べなさい。
焦点距離とは、レンズの中心から何までの距離か。
光が水中の物体を見たときに実際の位置と違って見える理由を、屈折に触れて述べなさい。
入射光線と法線がなす角を何というか。
反射光線と法線がなす角を何というか。
「光はいつも曲がって進む」は正しいか。正しくない場合、直進について述べなさい。
⑦ 応用・実力テスト形式
【実験】平面鏡での反射と、空気→水の屈折を観察した
入射角30°のとき反射角も30°だった。水中では進む向きが法線側へ寄った。
入射角30°のとき反射角が30°だった事実から言える法則名を答え、内容を述べなさい。
水中で光線が法線に近づいた理由を、「速さ」または「媒質」に触れて述べなさい。
凸レンズについて、(1)〜(3)に答えなさい。
(1) 軸に平行な光はレンズの後でどこを通るか。
(2) レンズの中心を通る光はどう進むか。
(3) 物体を焦点の外側に置きスクリーンに像を写すとき、像は実像か虚像か。理由を40字程度で述べよ。
⑦は定期テスト後半相当(複合・記述)。外部は物差しのみ。作問定規:理科の学習(基本・標準)→本アプリ⑦(条件整理+(1)(2)(3)+記述)。
法線を使わずに「鏡の面との角度」だけで入射・反射を比べると混乱しやすい理由を述べなさい。
凸レンズで物体を焦点より内側に置くと、スクリーンに実像ができにくい理由を述べなさい。
反射と屈折のちがいについて、(1)〜(3)に答えなさい。
(1) 同じ媒質側に戻るのは反射・屈折のどちらか。
(2) 別の媒質へ入り向きが変わるのはどちらか。
(3) どちらも角を測るときに共通して使う基準線は何か。
⑧ 確認テスト
制限時間:20分 / 満点:100点(各20点×5問)
入射角と反射角の関係を一言で答えなさい。
境界面で光の進む向きが変わる現象を何というか。
凸レンズの軸に平行な光が集まる点を何というか。
角を測る基準となる、境界面に垂直な線を何というか。
スクリーンに実際に光線が集まってできる像を何というか。
⑨ 完全解説
問題編の解答・解説は解説編を参照してください。
入射角=反射角。屈折とレンズは図で光線を追う。