m Matura-Online.pl Rozwiązania zadań maturalnych
MFAP-R0-100-2505 • Otwarte rozszerzone • 5 pkt • Trudność: ★★★☆☆

Zadanie 7

Matura z fizyki, maj 2025, poziom rozszerzony

Wymaganie:

7.1: I.7, IX.12 (SP), X.16, X.18 f) — powstawanie obrazów w soczewkach, konstrukcje obrazów, związek ogniskowej z położeniem przedmiotu i obrazu. 7.2: I.6, I.7, X.16 — rysunki schematyczne, konstrukcja obrazów wytworzonych przez soczewki, równanie soczewki.

Treść zadania

Za pomocą cienkiej soczewki szklanej S umieszczonej w powietrzu uzyskano ostry obraz przedmiotu . Na rysunku (w arkuszu) przedstawiono położenie przedmiotu oraz położenie jego obrazu . Punkty i leżą na osi optycznej soczewki S. Przyjmij, że długość boku kratki na rysunku odpowiada w rzeczywistości 1 cm. (Odczyt z rysunku: i są odległe o 27 kratek; przedmiot ma 5 kratek i jest skierowany w górę, obraz ma 10 kratek i jest skierowany w dół).

Zadanie 7.1. (0–2) Oceń prawdziwość poniższych stwierdzeń. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.

  1. Wytworzony przez soczewkę S ostry obraz przedmiotu można zaobserwować na ekranie.
  2. Soczewka S jest soczewką skupiającą.
  3. Odległość przedmiotu od soczewki S jest mniejsza od ogniskowej tej soczewki.

Zadanie 7.2. (0–3) Na rysunku zamieszczonym we wstępie do zadania 7. wyznacz konstrukcyjnie za pomocą promieni charakterystycznych położenie soczewki S oraz położenie jednego z jej ognisk. Podpisz położenie soczewki (lub soczewkę) jako S oraz ognisko jako F. Zapisz w wykropkowanym miejscu wartość ogniskowej soczewki S: cm.

Uwaga! Dokładną wartość ogniskowej można wyznaczyć z położenia ogniska, bez wykonywania obliczeń. W tym przykładzie środek soczewki i ogniska leżą w punktach kratowych.

Rysunek na siatce kratek: przedmiot AB skierowany w górę i jego obraz A′B′ skierowany w dół, z punktami A i A′ na osi optycznej soczewki.
Na podstawie: arkusz CKE MFAP-R0-100-2505 Oryginalny PDF CKE, str. 18

Źródło: arkusz CKE MFAP-R0-100-2505. Otwórz oryginalny PDF

Rozwiązanie

7.1. 1. P, 2. P, 3. F.

  • (1) P — obraz leży po drugiej stronie osi optycznej niż przedmiot (jest odwrócony),
    więc jest rzeczywisty i można go zaobserwować na ekranie.
  • (2) P — obraz rzeczywisty i odwrócony daje tylko soczewka skupiająca (rozpraszająca daje
    wyłącznie obraz pozorny).
  • (3) F — obraz rzeczywisty powstaje, gdy przedmiot jest dalej od soczewki niż ognisko,
    czyli (z konstrukcji: cm, cm).

7.2. Soczewkę S wyznacza promień biegnący z do bez załamania — przechodzi on przez
środek soczewki, czyli soczewka stoi tam, gdzie odcinek przecina oś optyczną. Ognisko
wyznacza promień biegnący z równolegle do osi: po załamaniu w soczewce przechodzi przez ,
a oś optyczną przecina w ognisku. Odczyt z kratek: ognisko leży 6 kratek od soczewki, więc
cm.

Sprawdzenie równaniem soczewki (z rysunku cm, cm):
.
Zasady oceniania nie punktują obliczeń w brudnopisie — liczy się konstrukcja i wpisana wartość.

Typowy błąd / pułapka

Błędy, na które warto uważać: pomylenie obrazu rzeczywistego z pozornym (rzeczywisty można zobaczyć na ekranie), pomylenie warunku (obraz rzeczywisty) z (obraz pozorny), wyznaczenie ogniskowej rachunkiem zamiast konstrukcji promieniami charakterystycznymi.

Zadanie 7 z arkusza maturalnego CKE 2025 maj PR fizyka — cienka soczewka, konstrukcja obrazu
Zadanie 7 — arkusz maturalny CKE, maj 2025, fizyka, poziom rozszerzony Na podstawie: CKE 2025 Oryginalny PDF CKE, str. 18

Rozwiązanie krok po kroku

7.1 — typ soczewki i obrazu

Obraz na ekranie = rzeczywisty = + soczewka skupiająca.

7.2 — konstrukcja

Promień nieodchylony przez środek + promień równoległy do osi → ognisko.

Rozumiesz, jak to rozwiązać?

Przećwicz podobne typy zadań w aplikacji

matury-online.pl ma tysiące zadań pogrupowanych po dziedzinach. Sprawdź, czy temat „optyka geometryczna, soczewki cienkie, konstrukcja obrazu” zrobisz samodzielnie.

Otwórz matury-online.pl