Question

（2010?昆山市一模）物理實驗探究：
（1）探究一：曉麗在研究動能E_k與m、v關(guān)系的實驗中，是用小球去撞擊木塊，并通過木塊

被撞的距離的遠(yuǎn)近

來反映動能的大小，這種方法叫做

轉(zhuǎn)換

法（選填“控制變量法”“類比法”“轉(zhuǎn)換法”）．她查閱資料得知：E_k與m、v的關(guān)系是E_k=

1

2

mv²．
（2）探究二：如圖所示，將兩個相同的小車分別放在兩個相同的管道中，然后讓速度相等的風(fēng)和水流分別通過這兩個管道2s，小車分別被推動一段距離，實驗記錄如下：

流體	風(fēng)	水流
小車被推動距離/cm	0.3	79

①在相同的時間內(nèi)，相同的面積上，小車從兩種不同的能源上獲得的能量

不同

．（選填“相同”或“不同”）
在單位時間內(nèi)、單位面積上從某種能源中所能得到的能量叫做能流密度．這是評價能源優(yōu)劣的重要指標(biāo)之一．一般地說，水能的能流密度比風(fēng)能的能流密度

大

．
②若水的流速為v，密度是ρ，請你推導(dǎo)出水能的能流密度A的表達(dá)式．

Answer 1

分析：（1）小球撞擊木塊時，具有動能，動能越大，木塊被撞的距離越遠(yuǎn)，所以根據(jù)木塊被撞的距離的遠(yuǎn)近，可以判斷小球具有的動能大�。�這種方法叫轉(zhuǎn)換法．
（2）①由表中數(shù)據(jù)可知，在相同的時間內(nèi)，相同的面積上，水流把小車推動的距離遠(yuǎn)，可見小車從水流上獲得的能量多．
由能流密度的定義可知，水能的能流密度比風(fēng)能的能流密度大．
②根據(jù)E_k與m、v的關(guān)系是E_k=

1

2

mv²．可推出水能的能流密度A的表達(dá)式．

解答：解：（1）小球動能的大小，是通過木塊被撞的距離的遠(yuǎn)近來反映動能的大小的．
動能的大小不容易觀察，可轉(zhuǎn)化成木塊被撞的距離的遠(yuǎn)近就容易觀察多了，這種方法叫轉(zhuǎn)換法．
（2）①由表中數(shù)據(jù)可知，在相同的時間內(nèi)，相同的面積上，水流把小車推動的距離遠(yuǎn)，可以判斷小車從水流上獲得的能量多．所以，小車從兩種不同的能源上獲得的能量是不同的．由此可見水能的能流密度比風(fēng)能的能流密度大．
②在單位時間內(nèi)、單位面積上從某種能源中所能得到的能量叫做能流密度．
水的流速為v，那么，在單位時間內(nèi)、單位面積上流過的水的質(zhì)量是：m=ρV，代入E_k=

1

2

mv²得，
水能的能流密度A的表達(dá)式：A=

1

2

ρVv²．
故答案為：（1）被撞的距離的遠(yuǎn)近、轉(zhuǎn)換；（2）①不同、大、②A=

1

2

ρVv²．

點評：本題是一道探究題，第一問是課本上有的，比較簡單，但也展示了實驗的技巧，通過轉(zhuǎn)換法判斷小球動能的大�。�
第二問，考查了學(xué)生的綜合分析能力，接受新知識的能力，具有一定的創(chuàng)新意識，是一道好題．