凸レンズと像 のテスト頻出 5 パターン
定期テスト・入試で実際によく出る型を、答え方のコツとセットで整理しました。
パターン1：作図用の3本の光線を問う
📝 典型的な出題例：凸レンズの前に置かれた物体の先端から出る光のうち、像の位置を求めるために使う3本の光線について、それぞれレンズを通った後どのように進むか答えなさい。
✅ 答え方のコツ：①軸（光軸）に平行な光は、レンズを通った後、反対側（像側）の焦点Fを通る、②レンズの中心を通る光は直進する、③物体側の焦点Fを通ってレンズに入る光は、レンズを通った後、軸に平行に進む、の3本をセットで覚えます。作図ではこのうち2本を描き、その交点が像の位置と覚えるのがコツです。
🔑 押さえる用語：焦点F, 焦点距離f, 作図用光線, レンズの中心
⚠️ ありがちなミス：「中心を通る光が曲がる」と書いてしまうミス。中学の作図では中心を通る光は直進として扱います。
パターン2：物体の位置と像の関係を場合分けで問う
📝 典型的な出題例：焦点距離10cmの凸レンズの前に物体を置いた。物体をレンズから（ア）25cm、（イ）20cm、（ウ）15cm、（エ）5cmの位置に置いたとき、それぞれできる像の種類・向き・大きさを答えなさい。
✅ 答え方のコツ：焦点距離（10cm）とその2倍（20cm）を基準に場合分けします。（ア）25cm＝2倍より遠い→倒立・縮小の実像、（イ）20cm＝2倍ちょうど→倒立・等倍の実像、（ウ）15cm＝2倍と焦点の間→倒立・拡大の実像、（エ）5cm＝焦点より内側→正立・拡大の虚像、と1対1で対応させます。（補足：焦点上ちょうどに置くと像はできません。）表にして覚えると確実です。
🔑 押さえる用語：実像, 虚像, 焦点距離の2倍, 倒立, 正立
⚠️ ありがちなミス：「焦点距離の2倍より遠い」と「2倍と焦点の間」での像の大小を逆に覚えてしまうミス。遠ければ小さく、近ければ大きくなります。
パターン3：実像と虚像のちがいを記述で問う
📝 典型的な出題例：実像と虚像のちがいを、それぞれの特徴を3つ以上あげて説明しなさい。
✅ 答え方のコツ：「光が実際に集まるか」「スクリーンに映るか」「向き（倒立か正立か）」の3点をペアで書きます。実像＝光が集まる・スクリーンに映る・倒立、虚像＝光が集まらず延長線が交わる・スクリーンに映らない・正立、と対比形式でまとめると満点を狙えます。
🔑 押さえる用語：実像, 虚像, スクリーン, 倒立, 正立
⚠️ ありがちなミス：「虚像は存在しない像」と書いてしまうミス。虚像は目には見えるがスクリーンには映せない像である、と正確に書きます。
パターン4：身近な道具の原理を問う
📝 典型的な出題例：次の道具は凸レンズを利用している。それぞれ物体を焦点に対してどの位置に置き、できる像は実像か虚像か答えなさい。（ア）虫眼鏡（イ）カメラ（ウ）プロジェクター
✅ 答え方のコツ：道具→物体の位置→像の種類の順で対応させます。虫眼鏡＝焦点より内側→正立・拡大の虚像、カメラ＝焦点距離の2倍より十分遠い→倒立・縮小の実像、プロジェクター＝焦点より少し外側（焦点と焦点距離の2倍の間）→倒立・拡大の実像、と整理します。（発展：人の目も凸レンズのはたらきで網膜に実像を作ります。）
🔑 押さえる用語：虫眼鏡, カメラ, プロジェクター
⚠️ ありがちなミス：プロジェクターを「虚像」と答えてしまうミス。スクリーンに映っている＝実像、と結びつけて覚えます。
パターン5：作図から像の位置と大きさを答える
📝 典型的な出題例：焦点距離10cmの凸レンズの前、レンズから15cm離れた位置に高さ2cmの物体を置いた。作図によって像の位置・大きさ・向き・種類を求めなさい。
✅ 答え方のコツ：物体の先端から3本の光線のうち2本を描くのが基本です。①軸に平行→焦点を通る、②中心を通る→直進、の2本で交点を出します。焦点距離の2倍（20cm）と焦点（10cm）の間に物体があるので、像は反対側の2倍より外側に、倒立・拡大の実像としてできます。
🔑 押さえる用語：作図, 焦点距離の2倍, 倒立, 拡大, 実像
⚠️ ありがちなミス：光線をレンズの中央線（光軸に垂直な縦線）上で1回だけ屈折させる。レンズの厚みを無視して、レンズの位置で折るのが中学の作図ルール。レンズを通り抜けて直線で描いたり、複数回曲げたりしないよう注意します。
テスト前の総仕上げ
テスト前は「3本の光線」と「物体の位置による場合分け表」を白紙に書けるまで練習しましょう。さらに、虫眼鏡・カメラ・プロジェクターの3つの道具を「物体の位置」と「実像か虚像か」で言えるようにしておくと、応用問題にも対応できます。
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出典・最終更新
- 出典基盤：教科書（理科）の核となる出題ポイントと、定期テスト・入試の頻出傾向を踏まえた整理。
- 編集方針：中学定期テスト・入試の頻出パターンを、出題の型ごとに整理し、答え方のコツとよくあるミスをセットで提示しています。
- 最終更新：2026-07-07