Муниципальная конференция исследовательских работ учащихся образовательных учреждений Прокопьевского муниципального района
«Эрудит – 2018: История малой родины в истории страны»
Наименование секции: _________________________________________
Исследовательская работа
Удивительные свойства снега и льда
Пермякова Екатерина,
учащаяся 1 класса
МБОУ «Трудармейская СОШ»
Прокопьевский муниципальный район
| Научный руководитель: Хлыстова Е.Н., учитель начальных классов, МБОУ «Трудармейская сош» |
Содержание
Введение ………………………………………………………………………. 3
Глава 1. Физические свойства снега и льда.
Научно-исследовательские подходы…………………………….4
1.2 Практическое изучение физических свойств снега и льда……. . 7
Глава 2. Значение снега и льда в жизни человека и природы…………… 12
2.1 Снег и его роль в жизни человека и природы…………………..12
2.2 Лед в жизни человека и природы………………………………...12
Заключение ……………………………………………………………………. 13
Список литературы……………………………………………………………. 14
Приложение
Введение
Много чудес приготовила волшебница – природа. Каждое время года по-своему интересно и красиво. У каждого свои тайны. Но самое волшебное время года - зима.
Зимой идет снег. А снег, это самое главное чудо. 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.
Трудно себе представить леса и равнины без снега, без его очарования. Он, пушистый, искрящийся, дарит нам радость, учит прекрасному с самого детства. Что может быть более непостоянным, более изменчивым и таинственным? Вот он есть — и вдруг, он исчезает, тает. Сейчас он белый и пышный, а завтра осел, стал серым, мокрым, или 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. Недавно я прочитала стихотворение А. Мельникова «Снежинки». Оно мне очень понравилось.
Летают снежинки,
Почти невидимки,
Как много всегда их зимой.
И вот я снежинку -
Пушистую льдинку
Поймала своею рукой.
Заплакала тихо
Хрустальная льдинка...
На теплой ладони
Осталась слезинка.
Меня заинтересовал вопрос, что же такое снег, почему снежинку в стихотворении назвали льдинкой? Что у них общего и чем отличаются? Это и определило выбор моей темы.
Объект исследования: Снег и лёд.
Предмет исследования: Физические свойства снега и льда.
Цель исследования: Выявить и изучить физические свойства снега и льда путём практических опытов.
В соответствии с проблемой, предметом и целью исследования были поставлены следующие задачи:
1.Ознакомление с физическими свойствами снега и льда.
2. Выявление сходства и различия.
3. Изучение литературы, которая рассказывает о пользе снега и льда.
Гипотеза: Можно предположить, что снег и лёд - это замёрзшая вода и их родство определено общими физическими свойствами.
В ходе решения поставленных задач использовались следующие методы исследования: анализ научной, художественной литературы, наблюдение, проведение опытов, анализ полученных результатов.
Исследование проходило в несколько этапов:
1этап: прогулка в зимний лес, изучение литературы по проблеме.
2этап: проведение практических опытов.
3этап: анализ и обобщение опытно-экспериментальной работы, оформление исследовательской работы.
Глава 1. Физические свойства снега и льда
Научные теоретические подходы к проблеме.
Что же такое снег? Это много, много красивых снежинок. Раньше думали, что снег – это замерзшие капельки воды. Чтобы доказать или опровергнуть это утверждение проведем следующие опыты.
Опыт 1. Я набрала стакан снега, занесла домой и поставила в теплое место. Через некоторое время снег превратился в воду.
Вывод: Значит снег – это вода.
Опыт 2. Я решила проверить, получится ли из снежной воды снег? Я поставила стакан с водой на холод, через некоторое время вода в стакане замерзла и превратилась в лед. Но снега не получилось.
Вывод: Значит снег – это не просто застывшая вода.
Таким образом, утверждение. Что снег – это замерзшие капельки воды, не верно. Это мы доказали экспериментальным путем. Капельки воды могут стать градинками, комочками непрозрачного льда, который идёт иногда летом вместе с дождём, или во время грозы. Но капельки воды никогда не превращаются в снежинки, крошечные, шестиугольные звёздочки.
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. Как же образуется снежинка? Водяные пары поднимаются высоко-высоко в небо, где очень холодно и сразу же, из водяных паров, образуются крошечные льдинки-кристаллики. Но это ещё не снежинки. Кристаллик постоянно растёт, развивается, и, наконец, превращается в удивительно красивую звёздочку, у которой шесть хрупких, нежных лучиков. 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. При низкой температуре и сильном ветре снежинки сталкиваются в воздухе, крошатся и падают на землю в виде обломков.
Нет ни одной снежинки, которая была бы похожа одна на другую. Об этом я рассказала ребятам в классе. На уроке рисования мы нарисовали снежинки, а на уроке труда вырезали их из бумаги. У нас тоже, как и в природе, не было одинаковых снежинок. Вот что у нас получилось (показать слушателям)
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. 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.
Снег скрипит только в мороз, и звук скрипа меняется в зависимости от температуры воздуха – чем крепче мороз, тем выше тон скрипа. А почему снег скрипит? Для этого проведем эксперимент.
Опыт 3. Я нарезала бумагу на мелкие кусочки – «снежинки». Насыпаем на стол эти «снежинки» и надавливаем ладонью на них. Раздался хруст.
Вывод: 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 объединяются миллиарды снежинок, появляется звучный скрип.
Что интересно, чем сильнее холод, тем выше тон скрипа. Этот факт я решила проверить опытным путем.
Опыт 4. Я взяла два листа бумаги – «снежинки». Первый листок – это модель мокрой снежинки, такой она бывает в теплую погоду. Опустим листок в стакан с водой. Второй листок – это модель сухой снежинки, такой она бывает в морозную погоду. Разорвем листок и послушаем звук. Вытащим «мокрую» снежинку из стакана с водой, разорвем ее и послушаем звук.
Вывод: сухой листок рвется с более громким звуком, чем мокрый. Значит сухой снег в морозную погоду скрипит под ногами громко, мокрый – тихо.
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
Какие тайны еще могут хранить снег и лед? Для этого я провела несколько опытов.
Опыт № 1. Возьмём лист белой бумаги, поднесём к нему снег. Цвет одинаковый.
Недаром в народе существует такое сравнение «Бел, как снег». А когда хотят подчеркнуть белизну предмета, говорят: «белоснежная», например, белоснежная скатерть.

Рис.1 Сравнение снега и белого листа.
Опыт № 2. Возьмём кусочек льда и листы цветной бумаги. Поместим 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.


Рис.2 Снег белый, а лед бесцветный.
Опыт № 3. Возьмем открытку, поместим его за ком снега - ничего не видно. Возьмем пластинку льда и поместим за неё эту же открытку. Цвет и форма прекрасно просматриваются.
Вывод: Снег не прозрачный, а лёд прозрачный.


Рис. 3 Снег не прозрачный, а лед прозрачный.
Опыт № 4.
Пройдем по только что выпавшему, пушистому 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.


Рис. 4 Следы на снегу.


Рис. 5 Следы на льду.
Следующие опыты помогли мне выяснить, что же все-таки объединяет снег и лёд.
Опыт № 5. Возьмём комочек снег и кусочек льда, принесем домой, поместим их в два стакана. В 1 стакане - лед, во 2 стакане- снег. Через некоторое время в стаканах появилась вода. Заметим, что снег растаял быстрее льда.
Вывод: снег и лёд под действием тепла превратились в воду, снег растаял быстрее, чем лёд.


Рис. 7. Стаканы со льдом и снегом.
Опыт № 6. 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.

Рис. 8 Снег и лед не тонут.
Действительно ли снег «согревает» все живое в морозы?
Опыт № 7. Я взяла два стакана с холодной водой и вынесла на улицу. Температура воздуха была – 9. Один стакан я оставила на улице, а второй накрыла крышкой и закопала в снег. Через некоторое время я проверила стаканы. И вот что я увидела; снег не дал замерзнуть воде, значит, он защищает окружающий мир от мороза, хоть сам и холодный. Но почему это так происходит? Если внимательно рассмотреть снежинки на ладони, то можно заметить, что между снежинками имеются промежутки, которые заполненные воздухом.
Вывод: Воздух плохо проводит тепло и не дает теплу уйти от земли.
Наблюдение № 1. Раскопаем снег лопаткой. Мы видим маленькие ростки травы. Снег нужен растениям, он не греет, но сохраняет тепло. Поэтому в снегу зимуют и прячутся от холода многие животные: мыши, медведи, тетерева. Реки зимой покрываются льдом, а подо льдом плюсовая температура. Лёд, как и снег не греет, но сохраняет тепло. Поэтому рыба зимой подо льдом не замерзает.
Вывод: снег и лёд сохраняют тепло, а, значит, имеют огромное значение для жизни растений и животных. Снежный покров — это огромный запас влаги, который необходим растениям.

А также в результате проведенных опытов, я подтвердила предположение и доказала родство снега и льда физическими свойствами.
Различные свойства.
Снег - белый, непрозрачный, быстро тает, мягкий, рыхлый.
Лёд - бесцветный, прозрачный, медленно тает, твердый, хрупкий.
Общие свойства.
- Легче воды.
- Состоят из воды.
- Сохраняют тепло.
Лёд и снег – это вода в твёрдом состоянии.
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. В нашей любви к снегу немало 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.
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, она находится в шведской Лапландии в 200 километрах от Северного полярного круга. Благодаря снегу мы каждый год любуемся сказочными зимними пейзажами, играем в снежки, строим снежные городки, крепости, катаемся на лыжах, санках. В снежном уборе приходит к нам прекрасный новогодний праздник.
2.2. Лёд в жизни человека и природы.
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.
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.
Заключение.
В результате исследовательской работы я узнала много нового и интересного о снеге и льде. С помощью различных источников я находила нужную информацию и дополнила свою работу различными опытами.
В результате проведенных опытов и наблюдений, мы опровергли первоначальную гипотезу, согласно которой снег и лед – это замерзшая вода. Снег – не просто застывшая вода, а форма атмосферных осадков, состоящих из мелких кристаллов льда. А лед – это замерзшая вода, но их родство доказано физическими свойствами. Снег и лёд имеют огромное значение в жизни живой природы и человека. Снег нужен для защиты растений и некоторых животных от холода. Лед защищает от промерзания водоемы. Лед как и снег не греет, но сохраняет тепло. Весной снег растает и отдаст свою влагу земле-матушке. Снег и лёд – это развлечения для малышей и взрослых.
Список литературы
Бирюкова, А.Ю. Большая энциклопедия школьника. «Планета Земля». [Текст] / А. Ю. Бирюкова. «Издательство Росмэн- Пресс», 2001.- 657 с.
Маркин, В.А Детская энциклопедия. «Я познаю мир». [Текст] / В.А.Маркин. – М.: ООО «Издательство АСТ», 2001. - 543 с.
Словарь русского языка, под ред. Н.Ю. Шведовой [Текст] / Москва « Русский язык».1989.- 56с.
Энциклопедия юному эрудиту обо всём от А до Я. [Текст] / Москва ,«Махаон». 2008.- 124 с.
ru.wikipedia.org
dic.academic.ru
sbiblio.com
[
Приложение 1,3.
Снег | Лед |
белый | бесцветный |
непрозрачный | прозрачный |
быстро тает | медленно тает |
мягкий | твердый |
рыхлый | хрупкий |
Снег и лед (общее) |
Легче воды. |
Состоят из воды. |
Сохраняют тепло. |
14