Question

物理实验探究：
（1）探究一：晓丽在研究动能E_k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________法（选填“控制变量法”“类比法”“转换法”）．她查阅资料得知：E_k与m、v的关系是E_k=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	风	水流
小车被推动距离/cm	0.3	79

①在相同的时间内，相同的面积上，小车从两种不同的能源上获得的能量________．（选填“相同”或“不同”）
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地说，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．

Answer 1

解：（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．由此可见水能的能流密度比风能的能流密度大．
②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．
水的流速为v，那么，在单位时间内、单位面积上流过的水的质量是：m=ρV，代入E_k=mv²得，
水能的能流密度A的表达式：A=ρV³．
故答案为：（1）被撞的距离的远近、转换；（2）①不同、大、②A=ρV³．
分析：（1）小球撞击木块时，具有动能，动能越大，木块被撞的距离越远，所以根据木块被撞的距离的远近，可以判断小球具有的动能大小．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，可见小车从水流上获得的能量多．
由能流密度的定义可知，水能的能流密度比风能的能流密度大．
②根据E_k与m、v的关系是E_k=mv²．可推出水能的能流密度A的表达式．
点评：本题是一道探究题，第一问是课本上有的，比较简单，但也展示了实验的技巧，通过转换法判断小球动能的大小．
第二问，考查了学生的综合分析能力，接受新知识的能力，具有一定的创新意识，是一道好题．