Исследовательская работа "Тайны льда"

Оглавление

Введение

Глава 1. Теоретические аспекты изучения свойств льда

1.1Физические свойства льда

1.2Интересные факты про лед

Вывод по главе 1

Глава 2. Значение льда в жизни природы и человека

2.1. Польза льда в жизни человека

2.2. Значение льда в жизни природы

2.2. Может ли лед быть опасным?

2.3. Ледяные чудеса

2.4. Результаты наблюдений

Вывод по главе 2

Заключение

Список литературы

Приложения

Введение

Людей всегда интересуют явления окружающего мира. Много чудес приготовила волшебница-природа. Каждое время года по-своему красиво и интересно. У каждого свои тайны, чудеса и сказки. Но самые волшебные сказки бывают только зимой!

С приходом зимы температура воздуха понизилась, что привело к изменению атмосферных осадков. Выпал снег. Вода в водоёмах замерзла. Лёд появился на лужах, реках, прудах, как только ударил первый мороз. Снег и лёд - наиболее яркие признаки зимы.

Вода замерзает тогда, когда температура воздуха становится ниже нуля. Меня заинтересовал вопрос, а полезен ли лед для природы и человека?

Цель исследования: выяснить, полезен ли лед для человека и природы.

Объект исследования: лед как твердое состояние воды.

Предмет исследования: свойства льда.

Для достижения данной цели я определил следующие задачи:

1. Подбор и изучение литературы по теме исследования.

2. Раскрыть понятие «лед».

3. Провести серию опытов по изучению свойств льда.

4. Раскрыть значение льда в жизни природы и человека.

Гипотеза: можно предположить, что лед полезен для человека и природы.

Методы исследования: чтение и анализ литературы по теме исследования; наблюдение, опыты, эксперименты, демонстрация, анализ полученных результатов.

Этапы исследования:

1. постановка проблемы;

2. выдвижение гипотезы;

3. определение темы и цели;

4. сбор фактического материала;

5. систематизация и анализ полученного материала;

6. проверка гипотезы;

7. оформление результатов исследования в виде презентации.

Теоретическая значимость: изучение свойств и значения льда в жизни природы и человека.

Практическая значимость исследования: я надеюсь, что данная работа будет интересна и полезна как детям, так и педагогам и родителям.

Исследовательская работа состоит из введения, двух глав, заключения, списка литературы и приложений. Объем работы составляет 11 страниц печатного текста.

Глава 1. Теоретические аспекты изучения свойств льда

1. Физические свойства льда

Для того чтобы раскрыть тайны льда, я реши познакомиться с его физическими свойствами. В связи с этим я провел серию опытов, в ходе которых получил ответы на следующие проблемные вопросы:

1. Что происходит с водой при замерзании?

2. Какого цвета лед?

3. Прозрачен ли лед?

4. Прочен ли лед?

5. Что происходит со льдом в теплом месте?

6. Тонет ли лед в воде?

7. Какую форму имеет лед?

Опыт №1. Что происходит с водой при замерзании?

Оборудование: пластиковая бутылка, вода, краска для подкрашивания воды.

Инструкция. Подкрасьте воду краской. Налейте ее в бутылку. Поместите бутылку с водой в морозильную камеру. Когда вода в бутылке полностью замерзнет, посмотрите, что произойдет с бутылкой.

Ход проведения опыта №1 представлен в Приложении 1.

Вывод. Бутылка деформировалась, надулась. Значит, вода при замерзании расширяется.

Опыт №2. Какого цвета лед?

Оборудование: листы цветной бумаги, куски льда, поднос.

Инструкция. Возьмите кусочек льда и листы цветной бумаги. Затем поместите листы бумаги за лед. Поменяйте листы бумаги по цвету. Посмотрите, как изменится цвет льда.

Ход проведения опыта №2 представлен в Приложении 1.

Вывод. Лед пропускает солнечный луч и остается бесцветным. Мы пришли к выводу, что лед – бесцветен.

Опыт №3. Прозрачен ли лед?

Оборудование: монета, пластинка льда.

Инструкция. Возьмите монетку и поместите ее за пластинку льда. Посмотрите видна ли будет монетка.

Ход проведения опыта №3 представлен в Приложении 1.

Вывод. Форма предмета и сама монетка просматриваются, т.е. лед прозрачен.

Опыт №4. Прочен ли лед?

Оборудование: кухонный молоток, поднос, кусок льда.

Инструкция. Пройдите по льду, посмотрите, остались ли ваши следы на нем. Возьмите кусок льда, ударьте по нему кухонным молотком, посмотрите, что произойдет со льдом.

Ход проведения опыта №4 представлен в Приложении 1.

Вывод. Следов на льду не осталось, значит, лед прочный. Лед раскололся, значит, он хрупкий.

Опыт № 5. Что происходит со льдом в теплом месте?

Оборудование: кусочки льда, стакан.

Инструкция. Возьмите кусочки льда, поместите их в стакан при комнатной температуре. Понаблюдайте за происходящим.

Ход проведения опыта №5 представлен в Приложении 1.

Вывод: Через некоторое время лед начал таять и превратился в воду. Значит, лёд под действием тепла превращается в воду.

Опыт № 6. Тонет ли лед в воде?

Оборудование: стакан с водой, кусочки льда.

Инструкция. Поместите лёд в стакан с водой. Понаблюдайте за льдом, утонет ли он в воде.

Ход проведения опыта №6 представлен в Приложении 1.

Вывод. Мы видим, что лёд не тонет, а плавает наверху, следовательно, лёд легче воды.

Опыт №7. Какую форму имеет лед?

Оборудование: формы для заморозки льда, вода.

Инструкция. Заполните формы для заморозки льда водой и поставьте их в морозильную камеру. Понаблюдайте за формой льда.

Ход проведения опыта №7 представлен в Приложении 1.

Вывод. Кусочки льда приняли ту форму, в которую была налита вода.

1.2 Интересные факты про лед

В настоящее время существует достаточное количество книг, энциклопедий, журналов, из которых можно узнать интересную информацию о природных явлениях, в том числе и про лед.

Я узнал следующие факты про лед.

Лед - минерал.

Лед быстрее получается из горячей воды.

Оказывается, что лед встречается повсюду в природе. Основные его запасы на нашей планете находятся в Антарктиде, которая покрыта четырехкилометровым слоем льда. Количество воды в ледниках в 7 раз больше всех вод суши. Лед неодинаково холоден: в ледниках Антарктиды его температура составляет -60 градусов, в Гренландии лед теплее -28 градусов, а самым теплым считается лед в Альпах 0 градусов.

Также лед можно встретить и под землей, например, в подземной пещере. В высокогорных областях появились пещеры с ледяными сталагмитами и сталактитами.

Айсберги – это тоже плавающие в море глыбы льда. Они в северных широтах плавают на поверхности океана и не тонут (из опыта №5 мы знаем, что лед легче воды). Если бы это произошло, то уровень воды в океане поднялся бы, и вода затопила бы все живое.

Снежинки состоят из мелких кристалликов льда. Ученые подсчитали, что, если на одну чашу весов положить копеечную монету, то на другую, для равновесия, придется поместить около 10.000 снежинок. Кристаллическая структура льда похожа на структуру алмаза.

Узоры на стекле в зимнее время – это кристаллы льда, образованные замерзшим водяным паром.

Иней - тонкий неравномерный слой ледяных кристаллов, образующийся из водяного пара атмосферы при охлаждении земной поверхности до отрицательных температур, более низких, чем температура воздуха.

Всем нам известные сосульки – это тоже лед.

Град, который выпадает летом во время грозы, – тоже лед. Эти ледяные шарики (круглой или неправильной формы - градины размером 5-55 мм) замерзли высоко в небе и не успели растаять, пока летели на землю вместе с дождем.

Вывод по главе 1.

В первой главе я изучил физические свойства льда посредством проведения опытов. Полученные результаты представлены в таблице 1.

Таблица 1

Физические свойства льда

Таким образом, изучив физические свойства льда, литературу по теме исследования, можно предположить, что лед может быть полезен для человека и природы, а может быть и опасен. В следующей главе мы рассмотрим значение льда.

ГЛАВА 2. Значение льда в жизни природы и человека

2.1. Польза льда в жизни человека

Из опыта №1 мы знаем, что вода при замерзании расширяется. Это свойство воды применяют как в быту, так и в промышленном производстве. Так, с помощью замерзшей воды откалывают большие куски скальной породы. Можно сделать туфли менее тесными, если намочить их и заморозить на время.

Лёд – это твёрдое прочное тело (мы это знаем из опыта №4) . Люди используют это свойство льда для того, чтобы зимой передвигаться по замёрзшим водоёмам на транспорте и пешком. Особенно это важно в местах, далёких от железных дорог, где по ледяным трассам мощные грузовики возят грузы. 77 лет назад, 22 ноября 1941года начала работать ледовая Дорога жизни, которая стала спасением для сотен тысяч человек. По Дороге жизни доставляли в блокадный Ленинград продукты питания, необходимые вещи, вывозили больных и раненых.

Лед может быть вкусным. Это фруктовый лед (замороженный сок).

Лед помогает хранить продукты в холодильнике.

Лед используют для охлаждения напитков и продуктов.

Лед используют в медицине: при ушибах, после операций, для снижения температуры тела, для хранения образцов крови.

Лед используют в косметологии. Косметологи и женщины, которые привыкли заботиться о своем внешнем виде, уже давно вместо умывания водой предпочитают протирать лицо кусочками льда. Эта процедура помогает восстанавливать кожу, уменьшать морщины, сужать поры, придавая коже при этом здоровый румянец.

2.2.Значение льда в жизни природы

Меня заинтересовал вопрос, а что же происходит с обитателями подводного мира зимой? Изучив литературу, побеседовав с взрослыми (особенно с рыбаками), я выяснил, что вода замерзает "сверху" - от холодного воздуха. Лёд - плохой проводник тепла. Поэтому чем толще лёд - тем сложнее холоду сверху добраться до ещё незамерзшей воды внизу, подо льдом. Так как лед легче воды (а это мы знаем из опыта №6), он не опускается на дно, а остается на поверхности.

Подо льдом зимой тихо и тепло (температура воды не высокая, но выше 0). Ледяной панцирь надежно укрывает воду от мороза, не давая промёрзнуть ей до дна и погубить всё живое подводного мира. Благодаря этому выживают в самые жестокие холода плавучие обитатели рек, озер и прудов. Так что, рыбаки спокойно могут наслаждаться своим любимым занятием, ловлей рыбы.

2.3. Может ли лёд быть опасным?

Несмотря на высокую значимость льда для человека, он может таить в себе опасность.

Поверхность льда гладкая и скользкая. Гололёд – опасное для людей явление неживой природы. Можно поскользнуться, упасть и получить травму.

Водителю на скользкой дороге труднее управлять машиной Дорогу переходить в гололёд нужно особенно внимательно: ведь машину может занести, и водитель не сможет остановить её даже у «зебры», своевременно нажав на тормоза.

Многие дети очень любят кататься по льду замерзшего водоема, но и здесь нужно быть предельно осторожным.

Нельзя ходить под крышами домов во время оттепели. Возможно сползание с крыш ледяных глыб и сосулек.

Нельзя брать сосульки в рот. Можно заболеть.(Приложение 2)

Лёд может вызывать ряд стихийных бедствий с вредными и разрушительными последствиями - обледенение летательных аппаратов, судов, сооружений, дорожного полотна и почвы, град, речные заторы с наводнениями, ледяные обвалы.

2.3. Ледяные чудеса

Используя такое свойство льда как прочность, мастера делают из него настоящие произведения искусства.

В Великом Устюге существует ледник Деда Мороза.

Мастера могут вырезать изо льда разные фигуры.

Сейчас очень популярны ледяные гостиницы и кафе .

Эскимосы в Канаде строили дома изо льда, чтобы жить в них во время дальних охотничьих путешествий. Эти дома, называемые иглу, строились из плотных снежных блоков, уложенных друг на друга и образующих куполообразную хижину.

Свойства льда как твёрдого тела используются и на стадионах, школьных дворах, где зимой заливают большие ледяные площадки-катки для занятий спортом. Лед используется в таких видах спорта, как фигурное катание, хоккей, керлинг, конькобежный спорт, бобслей.

2.4. Результаты наблюдений

В ходе моей работы я провел ряд наблюдений, которые помогли убедиться в некоторых свойствах льда.

Наблюдение № 1. Почему все живое не замерзает подо льдом?

Я вместе с папой во время зимней рыбалки измерили при помощи термометра температуру воды в лунке. Температура воздуха была -15 градусов, а температура воды составила +4 градуса. Оказывается, подо льдом плюсовая температура. Значит, лед не греет, но сохраняет тепло.

Вывод. Я убедился в том, что температура воды выше температуры воздуха, вода до дна не замерзла, рыба живая, плавает, и я ее ловил на удочку. Лед имеет огромное значение для жизни растений и животных в водоемах.

Наблюдение №2. Почему скользят коньки?

Вывод. Во время катания на коньках лед, соприкасающийся с лезвиями, тает, превращаясь в воду. Если бы не было этого тонкого слоя воды, кататься по льду было бы так же трудно, как по полу.

Наблюдение №3. Проверка прочности льда.

Дата проведения наблюдения: 8 декабря 2018года.

В этот день мы с родителями приехали на дачу в деревню Пиявочное. У нас там очень красивое озеро. Первыми на лед вышли родители, для того чтобы убедиться в его прочности. Затем вышли на лед мы.

Вывод. Лед прочный.

Вывод по главе 2.

Представленные мной материалы во второй главе позволяют сделать следующий вывод: лед играет большую роль в жизни водоемов зимой, приносит пользу человеку, но также может быть опасен для человека и природы.

Заключение

В заключении я подведу итог проделанной работе.

В результате проведенных опытов и наблюдений, я подтвердил свою гипотезу, согласно которой лед имеет полезные для человека и природы свойства.

Работая над этой темой, я сделал много интересных открытий для себя, нашел ответы на проблемные вопросы. При сборе и изучении информации я многое узнал.

На мой взгляд, я достиг цели своего исследования.

Список литературы

1. Большая энциклопедия школьника. Планета Земля. – М.: Росмэн - Пресс, 2001.

2. Детская энциклопедия. Я познаю мир. – М.: ООО «Издательство АСТ», 2001.

3. Курапова И.И. Мои первые опыты. - М.: Баласс, 2004.

4. Нуждина Т. Д. Мир животных и растений. Энциклопедия для малышей. Чудо- всюду. – Ярославль: Академия развития, 2007.

Интернет-ресурсы.

http://ledovydom.ru/ledyanye-skulptury/

http://www.semya-rastet.ru/razd/muzejj_ledjanykh_skulptur/

http://bar-street.ru/services/ledjanye-figury

http://snowgrad.ru/ice-kafe

http http://angreal.info/post292992328/

://www.led-sokolniki.ru/

10