Question

10．小华是一位爱动脑，勤动手的好学生．为了探究水的势能与动能的转化规律．
他在课余时间用易拉罐上的金属皮自制了一个水轮机，在饮料瓶的底部侧 A 壁钻孔再装满水，让水流冲击水轮机转动，如图所示．
（1）在水冲击水轮机转动的过程中，能量的转化情况是水的重力势能转化为水轮机的动能．
（2）小华发现：将饮料瓶的高度增加，小水轮便转得快一些，这说明小水轮的转速与水的高度有关．
（3）小华换用一个钻有更大的孔的饮料瓶装水，当水流冲击水轮时，发现小水轮的转速也增大了，这说明小水轮的转速与水的质量有关．

Answer 1

分析 动能大小的影响因素：质量和速度．质量越大，速度越大，动能越大．重力势能大小的影响因素：质量和高度．质量越大，高度越高，重力势能越大．它们之间可以相互转化．

解答 解：（1）水下落过程中，重力势能转化为动能，重力势能越大，转化为的动能越多，在水冲击水轮机转动的过程中，能量的转化情况是水的重力势能转化为水轮机的动能；
（2）将饮料瓶的高度增加，小水轮便转得快一些．这说明小水轮的转速与水的高度有关．比如：修筑拦河坝是为了提高水位，提高高度，质量不变，重力势能增大．
（3）当高度不变时，钻有更大的孔则相同时间内流出水的质量增大，水的质量越大，产生的重力势能就越大，转化的动能就越多，所以当水的流量也就是质量增加时，水轮机的转速增加．这说明小水轮的转速与水的质量有关．
故答案为：（1）动；（2）高度；（3）质量．

点评 掌握动能、重力势能大小的影响因素，能正确判断重力势能、动能之间的相互转化情况，是解答此类问题的关键．