Question

【題目】演繹式探究：風(fēng)可以推動(dòng)風(fēng)車轉(zhuǎn)動(dòng)，水能推動(dòng)水車轉(zhuǎn)動(dòng)，風(fēng)和水都具有動(dòng)能．但在相同時(shí)間內(nèi)，相同面積上，風(fēng)和水產(chǎn)生的能量是不同的．
如圖所示，將兩個(gè)相同的小車分別放在兩個(gè)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(gè)管道2s，小車分別被推動(dòng)一段距離，實(shí)驗(yàn)記錄如下：

流體	風(fēng)	水流
小車被推動(dòng)距離/cm	0.3	79

一般地說，水能的能流密度比風(fēng)能的能流密度 ．
在單位時(shí)間內(nèi)、單位面積上從某種能源中所得到的能量叫做能流密度．這個(gè)評(píng)價(jià)能源優(yōu)劣的重要指標(biāo)之一．小麗查閱資料得知，能流密度A與速度v和密度ρ關(guān)系是：A= ，請(qǐng)你推導(dǎo)流速為v，質(zhì)量是m的水流動(dòng)能Ek的表達(dá)式 ．

Answer 1

【答案】大；Ek= mv2
【解析】解：（1）讓速度相等的風(fēng)和水流分別通過這兩個(gè)管道2秒鐘，則小車被風(fēng)推出的距離是0.3m，被水流推出的距離是79cm，故在相同的時(shí)間內(nèi)，相同的面積上，小車從水流上獲得的能量多，從風(fēng)上獲得的能量少，故水能的能流密度比風(fēng)能的能流密度大；
（2）根據(jù)題意所提供的信息，水的流速為v，密度是ρ，設(shè)S為橫截面積、L為水流流過的距離；則L=vt，水流的體積V=Svt，所以m=ρV=ρSvt，
因?yàn)樵趩挝粫r(shí)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，
則水能的能流密度A的表達(dá)式：A= = ；
則Ek= ρV3St= .
故答案為：大； .
在相同的時(shí)間內(nèi)，相同的面積上，通過小車運(yùn)動(dòng)的距離，可知小車獲得的能量不同，從而得出水能的能流密度與風(fēng)能的能流密度的關(guān)系；根據(jù)能流密度定義可得出， 再根據(jù)水的質(zhì)量m=ρV=ρSvt，計(jì)算出EK的值即可 .