Проектная работа Свойства снега и льда

Раздел Начальные классы
Класс 1 класс
Тип Конспекты
Автор
Дата
Формат doc
Изображения Есть
For-Teacher.ru - все для учителя
Поделитесь с коллегами:

Муниципальное бюджетное образовательное учреждение гимназия с. Раевский муниципального района Альшеевский район Республики Башкортостан

Проектная работа Свойства снега и льда





Тема проекта «Свойства снега и льда»

Проектная работа Свойства снега и льда

Выполнил: ученик 1а класса

Нигаметзянов Аскар

Руководитель: Ахметова З.М.


2015 год


Содержание Введение Глава 1. Физические свойства снега и льда.

  1. Научно- теоретические подходы к проблеме.
1.2 Практическое изучение физических свойств снега и льда. Глава 2. Значение снега и льда в жизни человека и природы. 2.1 Снег и его роль в жизни человека и природы. 2.2. Роль льда в жизни человека и природы. Используемая литература.









Введение. Под голубыми небесами,
Великолепными коврами, Блестя на солнце, снег лежит;
Прозрачный лес один чернеет,
И ель сквозь иней зеленеет,
И речка подо льдом блестит.
А. С. Пушкин. Много чудес приготовила волшебница -природа. Каждое время года по-своему интересно и красиво. У каждого свои тайны, чудеса и сказки. Но самые волшебные сказки бывают только зимой. Снег и сказка... У них есть одна удивительная общая черта. И сказка, и снег говорят нам о чудесных превращениях. С приходом зимы понижается температура, выпадает снег - и унылое черное поле превращается, как по волшебству, в великолепный белый ковер, сверкающий на солнце. Преображаются лесные чащи, в белые одежды наряжаются ели, крыши домов . Вода в водоёмах замёрзает. Лёд сковывает реки, озёра, пруды. Поистине снег - один из удивительнейших феноменов природы. Его изменчивость почти таинственна. В старину многие светлые головы интересовались хлопьями, ниспадающими с небес. Так, немецкий астроном Иоганн Кеплер выяснил, что почти все снежинки представляют собой шестиконечные кристаллики. Французский философ Рене Декарт занимался не только философическими рассуждениями, но и наблюдениями в области естественных наук. Так, он опубликовал первые зарисовки снежинок. На его эскизах можно увидеть даже двенадцати- и восемнадцатиконечные кристаллики, которые в природе встречаются очень редко. Снег и лед изучает одна и та же наука - гляциология, наука о льдах, которая зародилась в конце 18 века в Альпийских горах. Проблема снега и льда интересна не только для астрономов ,физиков, но и не менее привлекательна для поэтов С.А. Есенина, А.А Фета и многих других. Тонкие ценители прекрасного в природе, японцы сравнивают выпавший снег с лепестками цветов сливы.

Все, все бело! Глаза не различат,
Как тут смешался с цветом сливы снег...
Где снег? Где цвет?
И только аромат
Укажет людям: слива или нет. С. Г. Островой как-то сказал, что снег завораживает, притягивает к себе, подобно какому-то волшебному магниту. Поэт попытался выразить это в стихотворении, которое он посвятил снегу:

А я все гладил снег рукой,
А он все звездами отсвечивал...
На свете нет тоски такой,
Которой снег бы не излечивал.
Он весь как музыка. Он - весть.
Его безудержность бескрайна.
Ах, этот снег... Не зря в нем есть

Всегда какая-нибудь тайна.

Трудно себе представить леса и равнины, величавые горы, да и всю нашу жизнь без снега, без его очарования. Он, пушистый, искрящийся, кипенный, дарит нам радость, учит прекрасному с самого детства. Да и сам снег! Что может быть более непостоянным, более изменчивым и таинственным? Вот он есть - и вдруг, подобно сказочной Снегурочке, он исчезает, тает. Сейчас он белый и пышный, а завтра осел, стал серым, мокрым. Или иначе - вчера он был пушистым и мягким, а теперь стал твердым, плотным. Полежит еще некоторое время - и превратится в лед. Он родился над землей в виде почти невесомых снежинок, но вот прошло какое-то время - и он поплыл по реке льдинами, пополз с высоких гор ледниками, закачался на волнах океанов айсбергами.
Удивительная изменчивость снега мешает подчас осознать и понять, что же такое снег, а что лёд? Мне очень давно нравится зима. Это красивое время года. Мы всей семьей любим зимой ходить на лыжах, кататься на санках.

- Как-то в одной африканской школе проходил урок на тему "Вода" и учитель рассказывал детям, что существует такая страна, в которой люди ходят по воде. И он не шутил. Такая страна действительно есть.

Как вы думаете, что это за страна?

- Хотите увидеть эту страну прямо сейчас? Выгляните в окно. …..Это Россия!

- По какой же воде люди ходят в России? (По снегу)

- Сегодня я бы хотел раскрыть все тайны снега и льда.

- Итак, что такое снег и лед?

Снег - форма атмосферных осадков, состоящая из мелких кристаллов льда.

Лёд - вода в твёрдом состоянии, минерал. Всё вышеизложенное определило выбор моей темы: «Снег и лёд». Гипотеза: можно предположить, что снег и лёд- это замёрзшая вода и их родство определено общими физическими свойствами. Цель исследования: выявить и изучить физические свойства снега и льда путём практических опытов. Объект исследования: снег и лёд. Предмет исследования: физические свойства. В соответствии с проблемой, предметом и целью исследования были поставлены следующие задачи:

  1. Изучить и проанализировать научную, художественную литературу по проблеме.
  2. Познакомиться с физическими свойствами снега и льда.
  3. Выявить сходство и различие путём практических опытов.
В ходе решения поставленных задач использовались следующие методы исследования: анализ научной, художественной литературы, прямые и косвенные наблюдения, проведение опытов, анализ полученных результатов путём сравнения. Исследование проходило в несколько этапов: 1 этап (декабрь)-экскурсия в зимний парк, изучение литературы по проблеме. 2 этап(январь)-проведение практических опытов. 3 этап (февраль)- анализ и обобщени6е опытно-экспериментальной работы, оформление исследовательской работы.



















Глава 1. Физические свойства снега и льда.

  1. Научные теоретические подходы к проблеме.

Снег - твердые атмосферные осадки, состоящие из ледяных кристаллов разной формы - снежинок, в основном шестиугольных пластинок и шестилучевых звездочек; выпадает из облаков при температуре воздуха ниже 0 °С. Чудеснейшая особенность нашей планеты. Он образуется на всех континентах в огромных количествах. Ежегодно снегом покрывается до 130 миллионов квадратных километров - четвертая часть всей поверхности Земли вместе с океанами. Снег поразительно изменчив. Такие физические свойства, как плотность, теплопроводность, теплоемкость, пористость, влажность, скорость распространения звука и т. д., для снега принципиально не могут длительно сохраняться, быть неизменными. Меняется, трансформируется решительно все, вплоть до структуры, формы и размеров снежинок, их связности. Достаточно сказать, что плотность снега способна изменяться. При дальнейшем увеличении плотности снег превращается в лед, в корне отличающийся по свойствам от своего предшественника,- утверждает академик наук А.К. Дюнин. По плотности лесной снег отличается от снега на равнине. В сибирской тайге, где не бывает зимних оттепелей, средняя плотность метровой толщи снега местами не превышает 0,10 г/см3. В степях и в тундре метели сильно уплотняют снег, там плотность - в 2...4 раза больше. На Крайнем Севере снег бывает настолько твердым, что топор при ударе по нему звенит, словно ударили по железу. Такой снег шлифует поверхность почвы, ранит растения. А в Антарктиде выпавший 3...4-метровый слой снега за несколько дней становится таким плотным, что его с трудом вспарывает тяжелый нож мощного бульдозера. Чем же объяснить причуды и непостоянство Снежной Королевы? Тем, что колыбель жизни на Земле - вода - существует в уникальных условиях, совсем близко от так называемой тройной точки фазовых переходов, различной для разных веществ. В снежном покрове постоянно происходят весьма сложные процессы переноса массы и тепла. Особенно интересны процессы испарения и кристаллизации. Проще их описать на примере отдельной снежинки. Как же она образуются ?
Первоначально вокруг ядер кристаллизации (мельчайших инородных частичек возникают зародышевые ледяные кристаллы. Перемещаясь вверх-вниз, они попадают в слой воздуха с переохлажденными капельками воды. Здесь будущая снежинка начинает интенсивно увеличиваться в размерах за счет сублимации ( перехода водяного пара, содержащегося в воздухе, в снег). При этом выпуклые участки снежинки растут быстрее. Таким образом, из первоначально шестигранной пластинки вырастает шестилучевая звездочка. Множество факторов влияет на образование и рост снежинок, поэтому так велико разнообразие их форм. Если снежинка сталкивается на своем пути с переохлажденными мелкими капельками, то она упрощается по форме. Если столкнется с крупной каплей, то может превратиться в градинку. При низкой температуре и сильном ветре снежинки сталкиваются в воздухе, крошатся и падают на землю в виде обломков. Иногда, если мороз около 40°C, зарождающиеся в атмосфере кристаллики льда выпадают в виде «алмазной пыли». В Якутии в ясную морозную погоду выпадают тоненькие ледяные иголки, образующие на земле слой пушистого снега. Срок жизни свободно парящей снежинки составляет десятки минут. Пусть снежный облачный слой находится на высоте 2 км над поверхностью земли. Средняя скорость падения снежинок равна 1 м/с. Значит, от облака до земли снежинка падает в течение 2000 с, или 33 мин. При низкой температуре снег успевает упасть на землю и образовать снежный покров. При высокой температуре и большом дефиците влажности воздуха снежинки испарятся, не достигнув земли, и в таком случае "тучи есть, а снега нет". В горах расстояние от облаков до земли значительно меньше, чем на равнинах. Это одна из главных причин того, что в горных районах снега выпадает намного больше, чем в равнинных. Упадет снежинка на руку - не почувствуешь. Ведь весит она всего около миллиграмма! Но «пуховое» одеяло снега на поверхности Земли становится похожим на тяжеленные гири, способные повлиять на скорость вращения Земли. В период наименьшей заснеженности Земли снегом бывает покрыто 8,7 процента всей поверхности планеты ( 7 процентов в южном полушарии и 1,7 процента - в северном), а весит такой покров 7400 миллиардов тонн. К концу зимы в северном полушарии масса сезонного снега достигает 13 500 миллиардов тонн. Снег подобен громадному зеркалу, отражающему в космос почти 90 процентов лучистой энергии Солнца. Такой высокой отражательной способностью не обладает больше ни одно естественное тело. Снежное покрывало, которое принято считать теплым и которое спасает от морозов растения и животных, в масштабах всей Земли значительно способствует выхолаживанию планеты: оно надолго изолирует от солнечных лучей обширные территории. Снег скрипит только в мороз, и тональность его скрипа меняется в зависимости от температуры воздуха - чем крепче мороз, тем выше тон скрипа. Есть люди, которые могут оценивать температуру воздуха по воспринимаемым на слух изменениям в характере скрипа снега. Скрип снега - не что иное, как шум от раздавливаемых мельчайших кристалликов снега. В отдельности каждый из них так мал, что, ломаясь, издает звук, недоступный человеческому уху Но когда суммируются мириады таких «голосов», появляется вполне явственный скрип. Акустические измерения показали, что в спектре скрипа снега есть два максимума - в диапазоне 250...400 Гц и 1000...1600 Гц. В большинстве случаев низкочастотный максимум на несколько децибел превышает высокочастотный. Если температура воздуха более минус 6°C, высокочастотный максимум исчезает. Усиление морозов делает ледяные кристаллики более твердыми и хрупкими. При каждом шаге ледяные иглы ломаются, акустический спектр скрипа смещается в область высоких частот. С изменением температуры от минус 8°C до минус 20°C сила звука скрипа снега возрастает на 1 децибел. От того, каков снег в лесу - пушистый, глубокий или покрыт настом, - часто зависит жизнь млекопитающих. Удельное давление на снег - вес тела животного, приходящийся на единицу площади его стопы, - вот что определяет «соотношение сил» в заснеженном поле или лесу Так, у зайцев нагрузка на снег обычно не превышает 30 граммов на кв. см опорной площади конечностей, у лисицы - 40... 50г, у волка - около 10г, у копытных - от 200 до 970г. У хищников значительно меньшая нагрузка на след, чем у их жертв. Поэтому, если снег покрыт настом, копытные глубоко вязнут в снегу, а хищники бегут легко, почти не проваливаясь. Но если снег пушистый и глубокий, тут преимущество у копытных. При глубине снега 50 см волк не может догнать оленя . А при 60 см волк еле пробирается через сугробы. У человека же в зависимости от веса и типа лыж нагрузка на сне изменяется в пределах 10...25 г на кв.см Это означает, что на снегу любой охо Чтобы скользить по снегу - передвигаться на санях, надо затратить в 10 раз меньше энергии, чем при передвижении на колесах. При давлении и трении полозьев саней или лыж поверхностные частички снежного покрова тают, появляющаяся при этом пленка воды служит смазкой. Поэтому «скользкость» зависит от температуры снега и от скорости перемещения. Трение минимально при скольжении по сухому снегу при температуре близкой 0°C. Если снег увлажняется, трение начинает возрастать пропорционально увлажнению При температуре ниже минус 25°C сопротивление снега скольжению с малыми скоростями приближается к величине сопротивления скольжения по сухому песку. Увеличение скорости скольжения приводит к уменьшению трения Высокая скорость бега как бы помогает скольжению и тем самым способствует еще большей скорости. При остановке водяная пленка под полозом замерзает, образуется лед. Чем дольше остановка, тем - прочнее вмерзаешь. Соответственно увеличивается и усилие, требуемое для того, чтобы снова сдвинуться с места. При кратковременной остановке (например, в конце скольжения на лыже, перед очередным толчком) оно минимально. Если прочность смерзания между поверхностью лыжи и снегом окажется больше чем сопротивление снега сдвигу лыжи, то возникает явление знакомое многим - снег налипает на лыжи. И чем чаще останавливаешься передохнуть, тем тяжелее от этого становятся лыжи. Тут может помочь специальная смазка, уменьшающая прочность смерзания и улучшающая скольжение. Таким образом, физические свойства снега и льда таят в себе множество загадок. Их разгадывание представляет собой не только интересную проблему, но и имеет прямое отношение к круговороту влаги на планете Земля.







1.2 Практическое изучение физических свойств снега и льда. Можно предполагать, что столь распространенный в природе материал, как снег и лёд достаточно хорошо изучены и свойства их общеизвестны. Какие тайны они еще могут хранить? Я решил неожиданно для себя вступить в неизведанное царство, на нехоженые мною тропы познания. Вот, что из этого получилось. Приведу примеры своих плутаний по одной из таких, казалось бы ясных, троп. Цель: выявить сходство и различие льда опытным путём. Опыт № 1. Возьмём лист белой бумаги, поднесём к нему снег. Цвет одинаковый. Возьмём кусочек льда и листы цветной бумаги. Поднесём листы за лёд. Меняем бумагу. Меняется цвет льда. Вывод: снег белый, а лёд бесцветный. Почему? Оказывается, снег не может пропустить через себя весь солнечный луч и отражает чистейший цвет белого солнечного луча. А лёд пропускает солнечный луч и остается бесцветным.
Опыт № 2. Возьмем рисунок цветка, поместим его за ком снега - ничего не видно. Возьмем пластинку льда и поместим за неё того же цветок. Видите, как хорошо просматривается цвет и форма.
Вывод: Снег не прозрачный, а лёд прозрачный. Опыт № 3
После обильного снегопада пройдемся по снегу. На нем мы увидим следы.
Пройдемся по ледяной дорожке - следов нет. Возьмем кусочек льда и ударим по нему. Лед раскололся.
Вывод: снег рыхлый, а лед плотный, но хрупкий. (Приложение 4)
Рассмотрим одинаковые свойства снега и льда.
Опыт № 4. Возьмём снег и кусочек льда, принесем домой, поместим их в стаканы. Через некоторое время в стаканах появилась вода.
Вывод: снег и лёд под действием тепла превратились в воду.
Причем снег растаял быстрее, чем лёд. Опыт № 5. Бросим снег и лёд в емкости с водой. Мы видим, что снег и лёд не тонут.
Вывод: снег и лёд легче воды.
Поэтому лед образуется только на поверхности водоемов.
Наблюдение № 1. Раскопаем снег лопаткой. Мы видим маленькие ростки травы. Это озимые сорта пшеницы. В снегу зимуют и прячутся от холода многие животные: мышь, медведь, бурундук, ёж, тетерев, глухарь, рябчик,
Что делают рыбаки на реке зимой? Ловят рыбу. Почему все живое не замерзает подо льдом? Оказывается, подо льдом плюсовая температура. Снег нужен растениям, корням, семенам, он не греет, но, как и лёд, сохраняет тепло.
Вывод: снег и лёд сохраняют тепло, а, значит, имеют огромное значение для жизни растений и животных.
Наблюдение №2. Игра в снежки, строительство снежных городков, крепостей, катание на лыжах, санках, коньках - зимние развлечения людей. Вывод: снег рыхлый, а лёд скользкий. Можно составить итоговую таблицу (Приложение1)













Глава 2. Значение снега и льда в жизни человека и природы.

2.1 Снег и его роль в жизни человека и природы. Мы любим снег не только за то, что он дарит нам великолепные зимние пейзажи. нашей любви к снегу немало рациональных причин. «Снег на полях - хлеб в закромах», «Зима без снега - лето без хлеба» ,- справедливо утверждают старинные русские пословицы. Снежный покров - это огромный запас влаги, столь необходимый полям, в то же время это своеобразное гигантское одеяло, защищающее поверхность земли от холодных ветров. Академик Б. И. Вернадский подчеркивал, что снежный покров - «не просто теплая покрышка озимых, это живительная покрышка», весной он дает талые воды, насыщенные кислородом. Известно, что количество азотистых соединений летом в почве пропорционально высоте сошедшего снежного покрова. Недаром снежная мелиорация рассматривается сегодня как одно из важнейших условий получения высоких и устойчивых урожаев. Запасы снега существенно влияют на уровень воды в реках, определяют изменения климата на больших территориях. Кроме того, снег является хорошим строительным материалом для различных построек на севере - от иглу (жилищ эскимосов) до больших складских помещений. Существует самая большая в мире гостиница, полностью сделанная изо льда и снега, находится она в шведской Лапландии в 200 километрах от Северного полярного круга. Скромно начав с одноместного номера, отель за 15 лет разросся до 5 тысяч квадратных метров. 30 тысяч тонн снега и 4 тысячи тонн льда принимают за сезон 37 тысяч гостей. Климат внутри гостиницы меняется в зависимости от температуры снаружи - в пределах от 4 до 9 градусов Цельсия ниже нуля. А на улице запросто может быть минус 40. Постояльцы гостиницы спят в тёплых спальных мешках на специальных кроватях, построенных из снега и льда, на оленьих шкурах. Он служит основой зимних дорог и даже аэродромов. Благодаря снегу мы каждый год любуемся сказочными зимними пейзажами, играем в снежки, строим снежные городки, крепости, катаниемся на лыжах, санка. В снежном уборе приходит к нам прекрасный новогодний праздник.

2.2. Лёд в жизни человека и природы. Значение льда трудно недооценить. Лёд оказывает большое влияние на условия обитания и жизнедеятельности растений и животных, на разные виды хозяйственной деятельности человека. Покрывая воду сверху, лед играет в природе роль своего рода плавучего экрана, защищающего реки и водоемы от дальнейшего замерзания и сохраняющего жизнь подводному миру. Если бы плотность воды увеличивалась при замерзании, лед оказался бы тяжелее воды и начал тонуть, что привело бы к гибели всех живых существ в реках, озерах и океанах, которые замерзли бы целиком, превратившись в глыбы льда, а Земля стала ледяной пустыней, что неизбежно привело бы к гибели всего живого. Лёд может вызывать ряд стихийных бедствий с вредными и разрушительными последствиями - обледенение летательных аппаратов, судов, сооружений, дорожного полотна и почвы, град, метели и снежные заносы, речные заторы с наводнениями, ледяные обвалы и др. Прогнозирование, обнаружение, предотвращение вредных явлений, борьба с ними и использование льда в различных целях (снегозадержание, устройство ледяных переправ, изотермических складов, облицовка хранилищ, льдозакладка шахт и т.п.) представляют предмет ряда разделов гидрометеорологических и инженерно-технических знаний (ледотехника, снеготехника, инженерное мерзлотоведение и др.), деятельности специальных служб (ледовая разведка, ледокольный транспорт, снегоуборочная техника, искусственное сбрасывание лавин и т.д.). Природный лёд используется для хранения и охлаждения пищевых продуктов, биологических и медицинских препаратов, для чего он специально производится и заготавливается. На Руси катались на «санках-ледянках». Готовились ледяные круги, в них вырубали место для сиденья. Туда клали солому, сено. В передней части ледянки делали отверстие для веревочки. Снизу ледянку тщательно выравнивали. На таких ледянках и катались наши прабабушки и прадедушки. Изо льда мастера делают настоящие произведения искусства: ледяные кареты, дворцы, замки.


















Заключение. В результате проведенных опытов и наблюдений, мы подтвердили первоначальную гипотезу, согласно которой снег и лед - это замерзшая вода и их родство доказано физическими свойствами. Снег и лёд имеют огромное значение в жизни живой природы и человека. Снег нужен для защиты посевов от холода. Под снегом почти не бывает больше двух градусов мороза. Весной снег растает и напоит землю влагой. В суровые морозные зимы в снег прячутся многие птицы: тетерева, рябчики, куропатки, глухари. Прячутся мыши под снегом. Залегают в спячку медведь и барсук. В снегу укрывается в непогоду заяц. На дне глубоких водоемов в зимнее время температура не ниже 4 градусов. Ледяная крыша надёжно защищает от стужи. Снег и лёд - это развлечения для малышей и взрослых. И все же, любуясь снегом, мы обычно не задумываемся о том, насколько он полезен. Заснеженный пейзаж, как правило, приглашает нас в сказку. Человек не заселил в своем воображении царство снега мистическими чудищами, не придумал мифов и легенд о каких-либо «снежных богах». Но зато он навеял великое множество чудесных сказок. - А вам интересно, чем же закончилась сказка о льдинке и снежинке? Тогда, слушайте. Прилетел ветер. Увидел, что льдинка горько плачет, пожалел её. Дунул теплым ветром. Растаяла снежинка, превратилась в маленькую капельку. И льдинка, растаяв, стала капелькой. Посмотрела снежинка на бывшую льдинку и узнала свою сестричку. «Я тебе все прощаю, - говорит льдинка - думаю, что ты никогда - никогда не будешь хвастать своей красотой и унижать другого». Обе капельки, влились в ручеёк и о чем- то весело и долго- долго говорили. Их говорок, наверное, и вы слышали, ребята, ведь к нам пришла весна!

Приложения.

Приложение 1 Снег Лёд Белый бесцветный Непрозрачный прозрачный Быстро тает медленно тает Мягкий твёрдый Нескользкий cкользкий
Рыхлый хрупкий















Литература.

  1. Детская энциклопедия. «Я познаю мир». - М.: ООО «Издательство АСТ», 2001.-557 с.: В. А. Маркин.
  2. Большая энциклопедия школьника. «Планета Земля». «Издательство Росмэн- Пресс», 2001.- 657 с.: А. Ю Бирюкова.
  3. Детская энциклопедия от А до Я.Москва , РОСМЭН ,2009-255с: Стив Паркер.
  4. Животный мир нашей Родины. Пособие для учителя начальных классов, Москва , Просвещение 1985.-205с: В.П.Герасимов.
  5. Мы и окружающий мир; учебник 2класс - Самара, «Фёдоров»,2003. Н.Я.Дмитриева, А.Н.Казаков.
  6. Нестандартные интегрированные уроки по курсу «Окружающий мир» -М:ВАКО, 2004 , Н.Т. Брыкина, О.Е. Жиренко.
7.Словарь русского языка, под ред. Н.Ю.Шведовой, Москва « Русский язык».1989. 8. Учебник «Природоведение» 2 класс Москва «Просвещение» 1990 9. Мир вокруг нас: Учеб. 1 класс Москва «Просвещение», 2001 10. Энциклопедия юному эрудиту обо всём от А до Я. Москва ,«Махаон». 2008



Проектная работа Свойства снега и льда

Проектная работа Свойства снега и льда

Проектная работа Свойства снега и льда

Проектная работа Свойства снега и льда

Проектная работа Свойства снега и льда

Проектная работа Свойства снега и льда

Проектная работа Свойства снега и льда

Проектная работа Свойства снега и льда

Проектная работа Свойства снега и льда

Проектная работа Свойства снега и льдаПроектная работа Свойства снега и льда

© 2010-2022