Question

【题目】演绎式探究：

风可以推动风车转动，水能推动水车转动，风和水都具有动能．但在相同时间内，相同面积上，风和水产生的能量是不同的．

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：

一般地说，水能的能流密度比风能的能流密度_____．

在单位时间内、单位面积上从某种能源中所得到的能量叫做能流密度．这个评价能源优劣的重要指标之一．小丽查阅资料得知，能流密度A与速度v和密度关系是：A=，请你推导流速为v，质量是m的水流动能Ek的表达式_____．

Answer 1

【答案】大 Ek=mv2

【解析】

(1)让速度相等的风和水流分别通过这两个管道2秒钟，则小车被风推出的距离是0.3cm，被水流推出的距离是79cm，故在相同的时间内，相同的面积上，小车从水流上获得的能量多，从风上获得的能量少，故水能的能流密度比风能的能流密度大；

(2)根据题意所提供的信息，水的流速为v，密度是，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=V=Svt，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==v3；则Ek=V3St=mv2；