Question

10．小華是一位愛動腦，勤動手的好學生．為了探究水的勢能與動能的轉(zhuǎn)化規(guī)律．
他在課余時間用易拉罐上的金屬皮自制了一個水輪機，在飲料瓶的底部側(cè) A 壁鉆孔再裝滿水，讓水流沖擊水輪機轉(zhuǎn)動，如圖所示．
（1）在水沖擊水輪機轉(zhuǎn)動的過程中，能量的轉(zhuǎn)化情況是水的重力勢能轉(zhuǎn)化為水輪機的動能．
（2）小華發(fā)現(xiàn)：將飲料瓶的高度增加，小水輪便轉(zhuǎn)得快一些，這說明小水輪的轉(zhuǎn)速與水的高度有關(guān)．
（3）小華換用一個鉆有更大的孔的飲料瓶裝水，當水流沖擊水輪時，發(fā)現(xiàn)小水輪的轉(zhuǎn)速也增大了，這說明小水輪的轉(zhuǎn)速與水的質(zhì)量有關(guān)．

Answer 1

分析 動能大小的影響因素：質(zhì)量和速度．質(zhì)量越大，速度越大，動能越大．重力勢能大小的影響因素：質(zhì)量和高度．質(zhì)量越大，高度越高，重力勢能越大．它們之間可以相互轉(zhuǎn)化．

解答 解：（1）水下落過程中，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，重力勢能越大，轉(zhuǎn)化為的動能越多，在水沖擊水輪機轉(zhuǎn)動的過程中，能量的轉(zhuǎn)化情況是水的重力勢能轉(zhuǎn)化為水輪機的動能；
（2）將飲料瓶的高度增加，小水輪便轉(zhuǎn)得快一些．這說明小水輪的轉(zhuǎn)速與水的高度有關(guān)．比如：修筑攔河壩是為了提高水位，提高高度，質(zhì)量不變，重力勢能增大．
（3）當高度不變時，鉆有更大的孔則相同時間內(nèi)流出水的質(zhì)量增大，水的質(zhì)量越大，產(chǎn)生的重力勢能就越大，轉(zhuǎn)化的動能就越多，所以當水的流量也就是質(zhì)量增加時，水輪機的轉(zhuǎn)速增加．這說明小水輪的轉(zhuǎn)速與水的質(zhì)量有關(guān)．
故答案為：（1）動；（2）高度；（3）質(zhì)量．

點評 掌握動能、重力勢能大小的影響因素，能正確判斷重力勢能、動能之間的相互轉(zhuǎn)化情況，是解答此類問題的關(guān)鍵．