某同学通过实验探究物体绕轴转动而具有的转动动能与哪些因素有关。他以圆形砂轮为研究对象，研究其转动动能与质量、半径、角速度的具体关系。分别取不同质量、不同半径的砂轮，使其以不同的角速度旋转进行实验，得到实验数据如下表所示：

序号	半径r/cm	质量m/kg	角速度ω(rad/s)	转动动能Ek/J
1	4	1	2	6.4
2	4	1	3	14.4
3	4	1	4	25.6
4	4	2	2	12.8
5	4	3	2	19.2
6	4	4	2	25.6
7	8	1	2	25.6
8	12	1	2	57.6
9	16	1	2	102.4

 
（1）下面每一小问都至少选用三组上面提供的实验数据完成分析：
①为研究转动动能与质量的关系，选用实验序号为___________进行分析
②为研究转动动能与半径的关系，选用实验序号为___________进行分析
③为研究转动动能与角速度的关系，选用实验序号为_________进行分析
（2）由上述分析可推导出转动动能E_k与质量m、角速度ω、半径r的关系式为____________( 比例系数用k表示），k的值为_________ 。