[рис.] Тонкая палочка АВ длиной l = 10 см расположена параллельно главной оптической оси тонкой собирающей линзы на расстоянии h = 15 см от нее (см. рис.). Конец А палочки располагается на расстоянии а = 40 см от линзы. Постройте изображение палочки в линзе и определите его длину L. Фокусное расстояние линзы F = 20 cм.
💡 Пошаговый разбор и решение:
[рис.] 1. Построение изображения $A'B'$ предмета АВ в линзе показано на рисунке.
2. Так как точка А находится на расстоянии 2F от линзы, то ее изображение $A'$ также находится на расстоянии 2F от линзы, и расстояние от точки $A'$ до главной оптической оси = h.
3. Длина изображения $A'B'$
$L= $\sqrt{аргумента: ( OC - 2F ) в степени ( 2}$ аргумента + ( B'C - h ) ^2 )$
4. Из формулы тонкой линзы $\frac{1}{F} = $\frac{1}{2F - l}$ + \frac{1}{OC}$ получим:
$OC= $\frac{F ( 2F - l )}{F - l}$ =60см$
5. Знаем, что $\frac{B'C}{h} = \frac{OC}{2F - l}$ следовательно, $B'C=h $\frac{OC}{2F - l}$ =30см$
6. Окончательно получим: $L= $\sqrt{аргумента: ( 20 ) в степени ( 2}$ аргумента + ( 15 ) ^2 ) = $\sqrt{аргумента: 625}$ аргумента =25см$
Ответ: $L = 25см$
2. Так как точка А находится на расстоянии 2F от линзы, то ее изображение $A'$ также находится на расстоянии 2F от линзы, и расстояние от точки $A'$ до главной оптической оси = h.
3. Длина изображения $A'B'$
$L= $\sqrt{аргумента: ( OC - 2F ) в степени ( 2}$ аргумента + ( B'C - h ) ^2 )$
4. Из формулы тонкой линзы $\frac{1}{F} = $\frac{1}{2F - l}$ + \frac{1}{OC}$ получим:
$OC= $\frac{F ( 2F - l )}{F - l}$ =60см$
5. Знаем, что $\frac{B'C}{h} = \frac{OC}{2F - l}$ следовательно, $B'C=h $\frac{OC}{2F - l}$ =30см$
6. Окончательно получим: $L= $\sqrt{аргумента: ( 20 ) в степени ( 2}$ аргумента + ( 15 ) ^2 ) = $\sqrt{аргумента: 625}$ аргумента =25см$
Ответ: $L = 25см$
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 167351 • Задание №12
В отсутствие теплопередачи газ, находящийся в сосуде с подвижным поршнем, расширился. Как изменятся масса и пл...
ID 105487 • Задание №11
Чему равно сопротивление электрической цепи между точками A и B, если каждый из резисторов имеет сопротивление...
Официальные критерии проверки ФИПИ:
Критерии проверки:
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Приведено полное решение, включающее следующие элементы:
I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном случае: формула линзы, выражение для длины изображения);
II) сделан правильный рисунок с указанием хода лучей в линзе; III) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов);
IV) проведены необходимые математические преобразования и расчеты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями);
V) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины | 3
Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые преобразования. Но имеются один или несколько из следующих недостатков.
Записи, соответствующие пунктам II и III, представлены не в полном объеме или отсутствуют.
И (
ИЛИ
)
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения (не зачеркнуты; не заключены в скобки, рамку и т. п.).
И (
ИЛИ
)
В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/ вычислениях пропущены логически важные шаги.
И (
ИЛИ
)
Отсутствует пункт V, или в нем допущена ошибка (в том числе в записи единиц измерения величины) | 2
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.
Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения данной задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи.
ИЛИ
В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения данной задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.
ИЛИ
В ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения данной задачи (или в утверждении, лежащем в основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.
ИЛИ
П редставлен только правильный рисунок с указанием хода лучей в линзе | 1
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным
критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла | 0
Максимальный балл | 3
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Приведено полное решение, включающее следующие элементы:
I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном случае: формула линзы, выражение для длины изображения);
II) сделан правильный рисунок с указанием хода лучей в линзе; III) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов);
IV) проведены необходимые математические преобразования и расчеты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями);
V) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины | 3
Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые преобразования. Но имеются один или несколько из следующих недостатков.
Записи, соответствующие пунктам II и III, представлены не в полном объеме или отсутствуют.
И (
ИЛИ
)
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения (не зачеркнуты; не заключены в скобки, рамку и т. п.).
И (
ИЛИ
)
В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/ вычислениях пропущены логически важные шаги.
И (
ИЛИ
)
Отсутствует пункт V, или в нем допущена ошибка (в том числе в записи единиц измерения величины) | 2
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.
Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения данной задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи.
ИЛИ
В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения данной задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.
ИЛИ
В ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения данной задачи (или в утверждении, лежащем в основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.
ИЛИ
П редставлен только правильный рисунок с указанием хода лучей в линзе | 1
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным
критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла | 0
Максимальный балл | 3
🔗 Другие задания линии №23 по предмету Физика:
ID 107770
При температуре 250 K и давлении $1,5 умножить на 10 в степени левая круглая скобка 5 правая кр...
ID 107771
Одноатомный идеальный газ в количестве $\nu$ молей поглощает количество теплоты 2 кДж. При этом...
ID 107772
В сосуде с небольшой трещиной находится воздух. Воздух может медленно просачиваться сквозь трещ...
ID 107773
В термос с большим количеством льда при температуре $t_1=0 градусов С$ заливают 0,5 кг воды с т...
ID 107774
КПД тепловой машины 30%. За 10 с рабочему телу машины поступает от нагревателя 3 кДж теплоты. Ч...