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物理实验探究:(1)探究一:晓丽在研究动能Ek与m、v关系的实验中,是用小球去撞击木块,并通过木块来反映动能的大小,这种方法叫做(选填“控制变量法”、“类比法”或“

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物理实验探究:
(1)探究一:晓丽在研究动能Ek与m、v关系的实验中,是用小球去撞击木块,并通过木块______来反映动能的大小,这种方法叫做______(选填“控制变量法”、“类比法”或“转换法”).她查阅资料得知:Ek与m、v的关系是Ek=
1
2
mv2
(2)探究二:如图所示,将两个相同的小车分别放在两个相同的管道中,然后让速度相等的风和水流分别通过这两个管道2s,小车分别被推动一段距离,实验记录如下:
流体水流
小车被推动的距离/cm0.379
①相同的时间内,相同的面积上,小车从两种不同的能源上获得的能量是不同的.我们把在单位时间内、单位面积上从某种能源中所能得到的能量叫做能流密度.这是评价能源优劣的重要指标之一.一般来说,水能的能流密度比风能的能流密度______.
②若水的流速为v,密度是ρ,请你推导出水能的能流密度A的表达式:A=
1
2
ρv3
1
2
ρv3

kkk
1
2
mv2
(2)探究二:如图所示,将两个相同的小车分别放在两个相同的管道中,然后让速度相等的风和水流分别通过这两个管道2s,小车分别被推动一段距离,实验记录如下:
流体水流
小车被推动的距离/cm0.379
①相同的时间内,相同的面积上,小车从两种不同的能源上获得的能量是不同的.我们把在单位时间内、单位面积上从某种能源中所能得到的能量叫做能流密度.这是评价能源优劣的重要指标之一.一般来说,水能的能流密度比风能的能流密度______.
②若水的流速为v,密度是ρ,请你推导出水能的能流密度A的表达式:A=
1
2
ρv3
1
2
ρv3
1
2
11222

流体水流
小车被推动的距离/cm0.379
流体风水流流体风水流小车被推动的距离/cm0.379小车被推动的距离/cm0.379
1
2
ρv3
1
2
ρv3
1
2
11223
1
2
ρv3
1
2
ρv3
1
2
11223
▼优质解答
答案和解析
(1)小球动能的大小,是通过木块被撞的距离的远近来反映动能的大小的.
动能的大小不容易观察,可转化成木块被撞的距离的远近就容易观察多了,这种方法叫转换法.
(2)①由表中数据可知,在相同的时间内,相同的面积上,水流把小车推动的距离远,可以判断小车从水流上获得的能量多.所以,小车从两种不同的能源上获得的能量是不同的;即 水能的能流密度比风能的能流密度不同.
②根据题意所提供的信息,水的流速为v,密度是ρ,设S为横截面积、L为水流流过的距离;
则L=vt,水流的体积V=Svt,所以m=ρV=ρSvt,
代入Ekk=
1
2
mv2得:Ek=
1
2
ρSVtv2=ρStv3
因为在单位时间内、单位面积上从某种能源中所能得到的能量叫做能流密度
则水能的能流密度A的表达式:A=
EK
St
=
1
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ρStv3
St
=
1
2
ρv3
故答案为:(1)移动的距离;转换法;(2)①不同;②
1
2
ρv3
1
2
111222mv22得:Ekk=
1
2
ρSVtv2=ρStv3
因为在单位时间内、单位面积上从某种能源中所能得到的能量叫做能流密度
则水能的能流密度A的表达式:A=
EK
St
=
1
2
ρStv3
St
=
1
2
ρv3
故答案为:(1)移动的距离;转换法;(2)①不同;②
1
2
ρv3
1
2
111222ρSVtv22=ρStv33,
因为在单位时间内、单位面积上从某种能源中所能得到的能量叫做能流密度
则水能的能流密度A的表达式:A=
EK
St
=
1
2
ρStv3
St
=
1
2
ρv3
故答案为:(1)移动的距离;转换法;(2)①不同;②
1
2
ρv3
EK
St
EKEKEKKStStSt=
1
2
ρStv3
St
=
1
2
ρv3
故答案为:(1)移动的距离;转换法;(2)①不同;②
1
2
ρv3
1
2
ρStv3
St
1
2
ρStv3
1
2
ρStv3
1
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111222ρStv33StStSt=
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ρv3
故答案为:(1)移动的距离;转换法;(2)①不同;②
1
2
ρv3
1
2
111222ρv33.
故答案为:(1)移动的距离;转换法;(2)①不同;②
1
2
ρv3
1
2
111222ρv33.
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