343243
столько раз учителя, ученики и родители
посетили сайт «Инфоурок»
за прошедшие 24 часа
+Добавить материал
и получить бесплатное
свидетельство о публикации
в СМИ №ФС77-60625 от 20.01.2015
Дистанционные курсы профессиональной переподготовки и повышения квалификации для педагогов

Дистанционные курсы для педагогов - курсы профессиональной переподготовки от 6.900 руб.;
- курсы повышения квалификации от 1.500 руб.
Престижные документы для аттестации

ВЫБРАТЬ КУРС СО СКИДКОЙ 50%

ВНИМАНИЕ: Скидка действует ТОЛЬКО сейчас!

(Лицензия на осуществление образовательной деятельности № 5201 выдана ООО "Инфоурок")

ИнфоурокФизикаДругие методич. материалыПроект по физике "Почему возможна зимняя рыбалка"(8класс)

Проект по физике "Почему возможна зимняя рыбалка"(8класс)

Выбранный для просмотра документ Почему возможна зимняя рыбалка.ppt

библиотека
материалов
Почему возможна зимняя рыбалка?
Актуальность работы состоит в том, что знания свойств воды необходимо для объ...
Гипотеза: если среда обитания рыб обладает уникальными свойствами, то они выж...
ρ, Кг/м3 999,0 999,2 999,4 999,6 999,8 1000 -2 0 2 4 6 8 10 T,ºС Первое удиви...
T,ºС V Первое удивительное свойство воды 2 4 6 В интервале от 0°С до 4°С вода...
Второе удивительное свойство воды связано с тем, что при замерзании ее объем...
При охлаждении реки на дне ее собирается вода, имеющая максимальную плотность...
Толщина льда h=8см=0,08м Нашла площадь поверхности льда S =0,6м·1м=0,6м2. Рас...
Проведение опыта
Куда девается выделившееся количество теплоты при образовании льда?
1. С.С. Хилькевич «Физика вокруг нас» Библиотечка «Квант» выпуск 40 2. Журнал...

Описание презентации по отдельным слайдам:

1 слайд Почему возможна зимняя рыбалка?
Описание слайда:

Почему возможна зимняя рыбалка?

2 слайд Актуальность работы состоит в том, что знания свойств воды необходимо для объ
Описание слайда:

Актуальность работы состоит в том, что знания свойств воды необходимо для объяснения условий выживания рыб в замерзших водоемах. Цель работы: Выяснить, почему выживают рыбы в замерзших реках в сильные морозы. Задачи: 1. Изучить теоретический материал по данной теме 2. Провести исследования Объект исследования: вода-среда обитания рыб Предмет исследования: удивительные свойства воды

3 слайд Гипотеза: если среда обитания рыб обладает уникальными свойствами, то они выж
Описание слайда:

Гипотеза: если среда обитания рыб обладает уникальными свойствами, то они выживают в сильные морозы Практическая значимость работы состоит в том, что она может быть использована школьниками для повышения образовательного уровня при изучении разделов физики Методы исследования: изучение литературы проведение опытов анализ результатов

4 слайд ρ, Кг/м3 999,0 999,2 999,4 999,6 999,8 1000 -2 0 2 4 6 8 10 T,ºС Первое удиви
Описание слайда:

ρ, Кг/м3 999,0 999,2 999,4 999,6 999,8 1000 -2 0 2 4 6 8 10 T,ºС Первое удивительное свойство воды В интервале от 0°С до 4°С плотность увеличивается, а затем снова начинает уменьшаться.

5 слайд T,ºС V Первое удивительное свойство воды 2 4 6 В интервале от 0°С до 4°С вода
Описание слайда:

T,ºС V Первое удивительное свойство воды 2 4 6 В интервале от 0°С до 4°С вода при нагревании не расширяется, а сжимается. 0

6 слайд Второе удивительное свойство воды связано с тем, что при замерзании ее объем
Описание слайда:

Второе удивительное свойство воды связано с тем, что при замерзании ее объем увеличивается. При 0°С плотность воды равна 0,999 г/см 3 , а льда – 0,917 г/см 3 т.е. лед легче воды. У большинства веществ это соотношение является противоположным: твердая фаза тяжелее жидкой. Второе удивительное свойство воды

7 слайд При охлаждении реки на дне ее собирается вода, имеющая максимальную плотность
Описание слайда:

При охлаждении реки на дне ее собирается вода, имеющая максимальную плотность, т.е. вода при температуре 4°С.

8 слайд Толщина льда h=8см=0,08м Нашла площадь поверхности льда S =0,6м·1м=0,6м2. Рас
Описание слайда:

Толщина льда h=8см=0,08м Нашла площадь поверхности льда S =0,6м·1м=0,6м2. Рассчитала объем льда V=Sh, V=0,6м2· 0,08м=0,048м3 Нашла массу льда: m=ρV, где плотность льда ρ=920кг/м3. m= 920кг/м3· 0,048м3=44,16кг. Нашла количество теплоты, которое выделилось при замерзании льда Q=λm, где удельная теплота плавления λ=3,4·105Дж/кг. Q=3,4·105Дж/кг·44,16кг=1,5·107 Дж Вычисления

9 слайд Проведение опыта
Описание слайда:

Проведение опыта

10 слайд Куда девается выделившееся количество теплоты при образовании льда?
Описание слайда:

Куда девается выделившееся количество теплоты при образовании льда?

11 слайд 1. С.С. Хилькевич «Физика вокруг нас» Библиотечка «Квант» выпуск 40 2. Журнал
Описание слайда:

1. С.С. Хилькевич «Физика вокруг нас» Библиотечка «Квант» выпуск 40 2. Журнал «Рыбачьте с нами» №4 2014г. 3. В. Д. Рофеев "Зимняя рыбалка" | Книги | Рыбалка. Блоги. Интернет - сайты www.rybolov-ua.com/... ribalka.ucoz.org/publ/knigi/39 https://play.google.com/store/apps/?... Используемая литература

Выбранный для просмотра документ Тема.Почему возможна зимняя рыбалка.2014г..doc

библиотека
материалов
Скачать материал целиком можно бесплатно по ссылке внизу страницы.

Муниципальное бюджетное образовательное учреждение

«Красноподгорная средняя общеобразовательная школа»

Краснослободского муниципального района

Республики Мордовия





Учебно – практическая конференция

исследовательских и проектных

работ учащихся

«Физика: фундаментальные законы и

современные тенденции развития»





Почему возможна зимняя рыбалка?








Выполнил: ученик 7 класса

Ярмина Ирина

Руководитель: учитель физики

Егорова Г.П.










2014г





Тема моей работы «Почему возможна зимняя рыбалка?»

Каждый раз зимой, когда я иду к бабушке, прохожу мимо реки Мокша. И каждый раз, я, наблюдаю одну и ту же картину. Рыбаки сидят на льду и ловят рыбу. И тогда у меня возник вопрос, почему рыбы выживают в такие сильные морозы. Поэтому я решила провести исследование «Почему возможна зимняя рыбалка?» и разобраться в этом вопросе.

Актуальность работы состоит в том, что знания свойств воды необходимы для объяснения условий выживания рыб в замерзших водоемах.

Цель работы: Выяснить, почему выживают рыбы в замерзших реках в сильные морозы.

Задачи: 1) изучить теоретический материал по данной теме

2) провести исследования

Объект исследования: вода-среда обитания рыб.

Предмет исследования: удивительные свойства воды.

Гипотеза: рыбы выживают в сильные морозы, так как среда их обитания обладает удивительными свойствами.

Практическая значимость работы состоит в том, что она может быть использована школьниками для повышения образовательного уровня при изучении разделов физики.

Методы исследования: изучение литературы, проведение опытов, анализ результатов.

I.Введение.

Изучая данный вопрос в энциклопедической, научно-популярной литературе, в Интернет-сети, я выяснила, какую роль играет замерзание воды в жизни рыб. Легко догадаться, что процесс превращения воды в лед играет большую роль в жизни рыб. Но многие не подозревают, каким удивительным является сам факт выживания рыб зимой. Можно без преувеличения сказать, что рыбам, обитающим в замерзающих водоемах, необычайно повезло. Их существование оказывается возможным только потому, что они живут именно в воде, а не в какой-нибудь другой жидкости. Дело в том, что вода обладает двумя удивительными свойствами, которые настолько редки, что даже по отдельности у других веществ почти не встречаются. А для выживания рыб очень важно, чтобы среда обитания обладала двумя такими свойствами одновременно. Поэтому я решила рассмотреть эти свойства.

II.Основная часть

Теоретическая часть

Читая научную литературу, я нашла первое удивительное свойство воды, которое связано с ее тепловым расширением и заключается в том, что она не всегда расширяется при нагревании. Посмотрим на график, на котором изображена зависимость плотности воды от температуры. Мы видим, что при увеличении температуры в интервале от 0°С до 4°С плотность увеличивается, а затем снова начинает уменьшаться. Поэтому, если мы изобразим график зависимости объема некоторой массы воды от температуры, то увидим, что при 4°С он имеет минимум, т.е. в интервале от 0°С до 4°С вода при нагревании не расширяется, а сжимается. Этот факт является удивительным, так как большинство тел при нагревании все-таки не сжимается, а расширяется. Второе удивительное свойство воды связано с тем, что при замерзании ее объем увеличивается. При 0°С плотность воды равна 0,999 г/см 3 , а льда – 0,917 г/см 3 т.е. лед легче воды. У большинства веществ это соотношение является противоположным: твердая фаза тяжелее жидкой. При превращении твердой фазы в жидкую, при плавлении твердых тел, происходит разрушение кристаллической структуры: молекулы, которые в твердом теле образовали жесткую решетку, теряют упорядоченность и получают возможность двигаться хаотически. Как правило среднее расстояние между молекулами при этом увеличивается, а плотность вещества уменьшается. Но вода и здесь оказывается исключением. Каждое из рассмотренных нами свойств является довольно редким. А одновременное наличие этих свойств у одного вещества является уникальным. Кроме воды таких веществ не обнаружено.

Какое отношение к этим свойствам воды имеют рыбы? Оказывается, что если бы вода не обладала рассмотренными нами свойствами, то замерзание реки происходило бы совершенно иначе, а это сделало бы жизнь рыб невозможной. Рассмотрим процесс замерзания более подробно.

При охлаждении реки на дне ее собирается вода, имеющая максимальную плотность, т.е. вода при температуре 4°С. Если бы вода не имела максимума плотности при 4°С, а вела бы себя подобно другим жидкостям, то с уменьшением температуры вплоть до температуры замерзания плотность ее возрастала бы: чем холоднее вода, тем она тяжелее.

Вода становится холодной там, где она граничит с воздухом, т.е. на поверхности водоема. Это значит, что на границе с воздухом все время образовывалась бы вода с большой плотностью, и начала бы под действием тяжести опускаться вниз. Происходило бы перемешивание воды, выравнивающее ее температуру по всему объему. А раз происходило бы выравнивание температуры, то процесс образования льда начинался бы не на поверхности воды, а по всему объему реки. Всюду, где имелись бы частицы ила, песчанки или водоросли, образовались бы центры кристаллизации и начали возникать мелкие кристаллы льда. При такой кристаллизации жабры рыб перестали бы прогонять воду. А поскольку не дышать рыба не может, ее жизнь значительно осложнилась бы.

Но, водоемы не промерзают до дна потому, что образующийся при замерзании лед не тонет, а плавает на поверхности воды, т.к. его плотность меньше , чем плотность воды. При этом лед образует своего рода шубу, которая препятствует обмену теплом между водой и воздухом и существенно замедляет процесс замерзания воды. Благодаря этому рыбы выживают в самые жестокие холода.
III. Практическая часть

Чтобы проверить препятствует ли лед обмену теплом между водой и воздухом, сначала я решила найти, какое количество теплоты выделяется при образовании льда. Я взяла емкость размером 1м на 60см, наполнила ее водой и оставила на улице. Через 5 дней прорубила отверстие в толще льда, я измерила его толщину линейкой. Получила такие результаты:

Толщина льда h=8см=0,08м

Нашла площадь поверхности льда S =0,6м·1м=0,6м2.

Расчитала объем льда V=Sh, V=0,6м2· 0,08м=0,048м3

Нашла массу льда: mV, где плотность льда ρ=920кг/м3. m= 920кг/м3· 0,048м3=44,16кг.

Нашла количество теплоты, которое выделилось при замерзании льда Q=λm, где удельная теплота плавления λ=3,4·105Дж/кг.

Q=3,4·105Дж/кг·44,16кг=1,5·107 Дж

Поэтому, я решила выяснить, какое количество теплоты передает более нагретый участок плоскости менее нагретому параллельному участку. Так как лед и вода находятся при одной температуре, то теплообмен между ними прекращается, т.е. среда в которой отсутствует перепад температур, не проводит тепла.

Чтобы проверить, я взяла две кастрюли. Маленькая кастрюля плавает в большой кастрюле. Большую кастрюлю я поставила на огонь и довела воду до кипения. Я думала, что вода, которая находится в маленькой кастрюле, тоже закипит, но этого не произошло. Учитель мне напомнил, что для кипения не достаточно нагреть воду до 100°С – необходимо дополнительно сообщать ей тепло. Для того чтобы 1г воды при температуре 100°С превратить в пар, имеющий ту же температуру, необходимо затратить 2260 Дж теплоты. Если же просто нагреть воду до кипения, но тепла из вне ей не сообщать, кипеть она не будет. Именно это и происходит в случае двух кастрюль. Когда температура воды в маленькой и большой кастрюлях станет равной 100°С, разность температур станет равной нулю и поток тепла в малую кастрюлю тоже будет равна нулю. Нет потока тепла – нет и кипения. Таким образом я получила, при выравнивании температур теплообмен между телами прекратился.

На основании этого опыта, я сделала вывод, что вода совершенно не забирает тепла, выделяющегося при замерзании воды.

Теперь осталось выяснить, куда девается выделившееся количество теплоты при образовании льда.

Я рассуждала таким образом. Лед образуется на границе с водой при температуре 0°С, а через некоторое время толщина льда возрастает, и тот слой льда, который раньше находился на границе с водой становится внутренним. При этом температура его понижается. И температура верхних слоев льда близка к температуре воздуха, т.е. отрицательна, а ведь образовались они тоже при температуре 0°С. Теперь очевидно, что температура льда непрерывно понижается, а все тепло выделяющееся при замерзании воды не поглощается льдом, а полностью передается воздуху.

На основании этих рассуждений я сделала вывод: лед образует своего рода шубу, которая препятствует обмену теплом между водой и воздухом и существенно замедляет процесс замерзания воды.

Заключение

В результате своей работы, я пришла к выводу, что если бы вода вела себя так, как остальные жидкости, жизнь рыб в замерзающих водоемах оказалась бы не возможной. Только уникальность воды, которая проявляется в том, что вода одновременно обладает обоими редкими свойствами, позволяет рыбам выжить зимой.

















Используемая литература

  1. С.С. Хилькевич «Физика вокруг нас» Библиотечка «Квант» выпуск 40

  2. Журнал «Рыбачьте с нами» №4 2014г.

  3. В. Д. Рофеев "Зимняя рыбалка" | Книги | Рыбалка. Блоги.

Интернет - сайты

www.rybolov-ua.com/...

ribalka.ucoz.org/publ/knigi/39

https://play.google.com/store/apps/?...

Общая информация

Номер материала: ДВ-026977

Вам будут интересны эти курсы:

Курс повышения квалификации «Информационные технологии в деятельности учителя физики»
Курс профессиональной переподготовки «Физика: теория и методика преподавания в образовательной организации»
Курс профессиональной переподготовки «Основы религиозных культур и светской этики: теория и методика преподавания в образовательной организации»
Курс профессиональной переподготовки «Библиотечно-библиографические и информационные знания в педагогическом процессе»
Курс «Гид-экскурсовод: Основы туристского сопровождения»
Курс профессиональной переподготовки «Клиническая психология: организация реабилитационной работы в социальной сфере»
Курс повышения квалификации «История и философия науки в условиях реализации ФГОС ВО»
Курс повышения квалификации «Организация практики студентов в соответствии с требованиями ФГОС юридических направлений подготовки»
Курс повышения квалификации «Финансы: управление структурой капитала»
Курс повышения квалификации «ЕГЭ по физике: методика решения задач»
Курс профессиональной переподготовки «Управление ресурсами информационных технологий»
Курс профессиональной переподготовки «Основы организации рекреационной деятельности и лечебного туризма»
Курс профессиональной переподготовки «Метрология, стандартизация и сертификация»
Курс профессиональной переподготовки «Осуществление и координация продаж»
Курс профессиональной переподготовки «Гражданско-правовые дисциплины: Теория и методика преподавания в образовательной организации»

Благодарность за вклад в развитие крупнейшей онлайн-библиотеки методических разработок для учителей

Опубликуйте минимум 3 материала, чтобы БЕСПЛАТНО получить и скачать данную благодарность

Сертификат о создании сайта

Добавьте минимум пять материалов, чтобы получить сертификат о создании сайта

Грамота за использование ИКТ в работе педагога

Опубликуйте минимум 10 материалов, чтобы БЕСПЛАТНО получить и скачать данную грамоту

Свидетельство о представлении обобщённого педагогического опыта на Всероссийском уровне

Опубликуйте минимум 15 материалов, чтобы БЕСПЛАТНО получить и скачать данное cвидетельство

Грамота за высокий профессионализм, проявленный в процессе создания и развития собственного учительского сайта в рамках проекта "Инфоурок"

Опубликуйте минимум 20 материалов, чтобы БЕСПЛАТНО получить и скачать данную грамоту

Грамота за активное участие в работе над повышением качества образования совместно с проектом "Инфоурок"

Опубликуйте минимум 25 материалов, чтобы БЕСПЛАТНО получить и скачать данную грамоту

Почётная грамота за научно-просветительскую и образовательную деятельность в рамках проекта "Инфоурок"

Опубликуйте минимум 40 материалов, чтобы БЕСПЛАТНО получить и скачать данную почётную грамоту

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.