实验次序 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
物距u/cm | 50 | 40 | 30 | 25 | 20 |
像距v/cm | 22 | 24 | 30 | 38 | 60 |
虹与霓
雨过天晴,我们在天空中有时能看到一条彩色的圆弧形光带,其色彩排列为外红内紫,这种彩弧称为虹。有时在虹的外侧,还会同时出现一条较暗的圆弧形光带,这是副虹,通常称为霓。
实际上虹与霓都是由折射和反射形成的光学现象。太阳光进入水滴,先折射一次, 然后在水滴的背面反射,最后离开水滴时再折射一次,如图甲所示。由于各种色光的偏折程度不同,太阳光经过水滴折射后会发生色散现象,分散成七种不同颜色的光。不同的色光经过水滴的折射和反射,最终射出时红光的角度比紫光更陡,由于我们看到的红光是处于彩虹顶部的水滴射出的,因此红光在虹的最外侧,紫光在最内侧,其他色光在它们中间。
而霓与虹不同,它是太阳光经过水滴的两次折射和两次反射形成的,如图乙所示。因为紫光最终射出时的角度比红光更陡,所以霓的外侧是紫色,内侧是红色。由于太阳光在水滴中多反射一次能量损失较多,因此霓比虹暗得多,一般不容易被观察到。
请根据上述材料,回答下列问题:
次数 |
钩码总重G/N |
钩码上升高度 h/m |
测力计拉力F/N |
测力计移动距离s/m |
机械效率η |
1 |
0.6 |
0.2 |
0.3 |
0.6 |
67% |
2 |
0.9 |
0.2 |
0.4 |
0.6 |
75% |
3 |
1.2 |
0.2 |
0.5 |
0.6 |
①将伸缩杆A调到适当高度,用刻度尺测量其高度为h,记录在表格中。
②将伸缩杆A放在平面镜前5cm处,将伸缩杆B放到平面镜的另一侧,调节B的位置和高度,从不同角度观察,直至B与A的像完全重合,测量此时B的高度为H,记录在表格中。
③将伸缩杆A放在平面镜前10cm处,将伸缩杆B放到平面镜的另一侧,调节B的位置和高度,从不同角度观察,直至B与A的像完全重合,测量此时B的高度为H,记录在表格中。
④多次改变伸缩杆A到平面镜的距离,仿照步骤②和③,将数据记录在表格中。
猜想一:“弹簧弹性势能大小可能与弹簧的弹性形变量成正比”;
猜想二:“弹簧弹性势能大小可能与弹簧的弹性形变量的平方成正比”。
为了验证猜想他们用如图所示装置进行实验,弹簧套在光滑竖直杆上且底端固定在水平面上,刻度尺与杆平行, 主要实验步骤如下:
①弹簧处于自由状态时,读出其上端对应刻度尺的高度为 h0 , 记录数据。
②将中间有孔的小铁块套在光滑竖直杆上放于弹簧上端,并竖直向下按压小铁块,读出此时弹簧上端对应刻度尺的高度为h1 , 记录数据。
③释放小铁块使弹簧恢复原长,当小铁块上升到最大高度时,读出小铁块下端对应刻度尺的高度为 h2 , 记录数据。
④改变弹簧的压缩长度,仿照步骤②和③,记录数据,并计算弹簧的形变量Δl、形变量的平方Δl2 和小铁块上升的距离 h。
请回答下列问题: