Устный журнал Зима в Цветочном городе

Зима в Цветочном городе
Устный журнал
Цель: расширение знаний школьников о твердом состоянии воды - снеге.
Задачи: воспитывать любознательность, интерес к физике;
развивать творческие способности учащихся, познавательный интерес к природным явлениям.
Оформление
зала: над сценой – транспарант «Цветочный город»;
на сцене – декорации, изображающие Цветочный город зимой, слева – иллюстрация снежинки, справа – эпиграф «Под голубыми небесами великолепными коврами, блестя на солнце, снег лежит... А.С. Пушкин».
Учитель: Ребята! В нашей школе проходит Неделя естественных наук под девизом «Вода – чудесный дар природы». В течение нескольких дней вы уже многое узнали о биологическом, географическом значении воды, о её химических и физических свойствах. Но вода в земных условиях может находиться не только в жидком состоянии, но и в газообразном (пар), в твёрдом (снег и лёд). Своих удивительных свойств она не теряет и в этих агрегатных состояниях. Сегодня с помощью жителей Цветочного города и любимого вами литературного героя Незнайки мы поговорим о твёрдом состоянии воды – о снеге.
Страница 1. «Сколько весит снежинка и сколько весит весь снег»
На сцене стоят жители Цветочного города и любуются на падающий снег, выходит Незнайка.
Незнайка: Что это вы все тут уставились? Снега не видели что ли?
Цветик
(с чувством): Стихи!!!
Под голубыми небесамиВеликолепными коврами.Блестя на солнце, снег лежит...
(А.С. Пушкин)
Незнайка: Ха-ха-ха, что же тут великолепного? Снег как снег. Ничего особенного! Замороженные пылинки! Они даже ничего не весят!
Знайка:
Тебе кажется, нет ничего невесомее крохотных снежинок. Упадет на руку – даже не почувствуешь. Весит около миллиграмма, редко – 2-3 мг. Тонкая сетка снежинок словно висит в воздухе, снежинки все падают и падают. И вот их уже миллионы, миллиарды... За несколько часов огромные пространства суши могут оказаться под снежным пушистым одеялом. Сколько же весит снег теперь?
Незнайка: Да ничего не весит!
Знайка:
Это тебе только кажется. На самом деле «пуховое» одеяло стало похожим на тяжеленные гири, способные повлиять на скорость вращения Земли.
Незнайка: Да ну?!
Стекляшкин:
Например, в августе, в период наименьшей заснеженности Земли снегом бывает покрыто 8,7% всей поверхности планеты, по площади это 44·106 кв. км, а весит такой покров 7400 миллиардов тонн.
К концу зимы в северном полушарии масса сезонного снега достигает 13 500 миллиардов тонн, а площадь снежного покрывала – 95·106 кв. км. При этом из 19% территории Земли, покрытой снегом.
Незнайка: Не может быть!
Знайка:
Ещё как может! Снег оказывает влияние на Землю не только своим весом. В планетном масштабе он подобен громадному зеркалу, отражающему в космос почти 90% лучистой энергии Солнца. Свободная же от снега суша отражает только 10-20%. Отсюда понятно, что количество тепла, получаемого Землей от Солнца, сильно колеблется в зависимости от того, как изменяются площади снегов.
Стекляшкин:
Это звучит парадоксально, но зимой холодно главным образом от рожденного холодом снега. Снежное покрывало, которое принято считать теплым и которое действительно спасает от морозов растения и животных, на самом деде – в масштабах всей Земли – значительно способствует выхолаживанию планеты: оно надолго изолирует от солнечных лучей обширные территории.
Знайка:
Предлагаю для более предметного рассмотрения этого вопроса перейти в библиотеку, а то как-то прохладно на улице становится.
Страница 2. «От снежинки до льда»
На сцене обстановка библиотеки Цветочного города, в ней находятся Знайка, Стекляшкин, Цветик, Тюбик, Незнайка.
Цветик
(с чувством): Стихи!!!
...Он лег на землю и на крыши,Всех белизною поразив.И был действительно он пышен,И был действительно красив...
(E. Евтушенко)Незнайка: Чем же снег нас может поразить?
Стекляшкин:
Ты это, братец, не заговаривайся. В 1611 году немецкий астроном И. Кеплер опубликовал сочинение «Новогодний подарок, или о шестиугольном снеге». Там он говорит о формах снежинок, задумывается над вопросом: «Отчего снег шестиуголен?» и отвечает сам: «Вещь эта мне еще не открыта».
Незнайка: Как же образуются снежинки?
Знайка: Слушайте меня внимательно. Сейчас я вам прочту лекцию о снежинках. 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 (идет процесс непосредственного перехода водяного пара, содержащегося в воздухе, в твердую фазу – в снег). При этом выпуклые участки снежинки растут быстрее. Так, из первоначально шестигранной пластинки вырастает шестилучевая звездочка.
Множество факторов влияет на образование и рост снежинок, потому так велико разнообразие их форм. В лучших коллекциях микрофотографий насчитывается более 5 тысяч снимков снежинок, отличных друг от друга.
Тюбик:
Давеча буквально вчера я имел удовольствие, глядя на упавшую мне на нос снежинку, запечатлеть красоту её узора на холсте. Взгляните, друзья, как удивительно это создание природы! (демонстрирует рисунок снежинки)
Незнайка:
И ничего особенного. Я таких снежинок хоть тысячу нарисую. Даже ещё лучше!
Стекляшкин:
Ну, попробуй, хвастунишка. Только удастся ли тебе нарисовать снежинки лучше ребят? (обращается к зрителям) Кто из вас, ребята, готов посоревноваться с Незнайкой?
На сцену приглашаются 2-3 учащихся, которые под музыку П.И. Чайковского «Вальс снежных хлопьев» рисуют снежинку. На фоне музыки Знайка зачитывает сведения из энциклопедии.
Знайка: Весной 1944 года в Москве выпали хлопья размером до 10 см в поперечнике (демонстрирует бумажный прототип такой снежинки), они были похожи на небольшие медленно кружащиеся блюдца. В Сибири наблюдались снежные хлопья диаметром до 30 см (демонстрирует бумажный прототип такой снежинки). Они походили на медленно падающие с неба шапки из белого пушистого меха. Высокие, рыхлые сугробы росли просто на глазах. Случается, если мороз около 40°C, зарождающиеся в атмосфере кристаллики льда выпадают в виде «алмазной пыли». Так, в Центральной Якутии в ясную морозную погоду выпадают тоненькие ледяные иголки, образующие на земле слой пушистого снега.
Тюбик: Посмотрим на наши вновь испечённые снежинки (подводятся итоги конкурса рисунков).
Незнайка: А теперь давайте устроим снегопад (подбрасывает нарисованные снежинки к верху)!
Стекляшкин: Вот и свежевыпавший снег.
Знайка: Обычная плотность свежевыпавшего снега 0,05 г/см3 (демонстрирует соответствующую таблицу). Плотность снега, выпавшего во время метели, доходит до 0,12-0,18 г/см3, а если ураган бушует многие сутки подряд, то и до 0,40-0,45 г/см3. В сибирской тайге средняя плотность метровой толщи снега местами не превышает 0,10 г/см3. В степях и в тундре метели сильно уплотняют снег, там высота снежного покрова значительно меньше, а плотность – в 2-4 раза больше.
Стекляшкин: А на Крайнем Севере снег бывает настолько твердым, что топор при ударе по нему звенит, словно ударили по железу. В Антарктиде выпавший 3-4 метровый слой снега за несколько дней становится таким плотным, что его с трудом вспарывает тяжелый нож мощного бульдозера.
Незнайка: Не верю я во все эти россказни, будто снег нельзя бульдозером разрубить. Наш Шпунтик с Винтиком любой снег своей машиной перекопают. Другое дело лёд! Тут и их машина не справится. А как образуется лёд?
Знайка: Практически уже при так называемой первой критической плотности – 0,55 г/см3 снег перестает быть собственно снегом. Вторая критическая плотность (около 0,75 г/см3) наступает при таком близком расположении ледяных кристаллов, что происходит замыкание воздушных пор. Дальнейшее уплотнение возможно лишь при деформации ледяных частиц под давлением вплоть до слияния их в монолитную поликристаллическую породу – лед.
Страница 3. «Самая снежная страна»
Цветик
(с чувством, глядя в окно на снег): Снеги, белые снеги –Покров моей родины...
(С. Есенин)
Поочерёдно в библиотеку вбегают Ромашка и Пчёлка и наперебой сообщают присутствующим новости.
Ромашка:
Срочное сообщение! Обширная область наиболее глубоких снегов расположена севернее Енисейска, при впадении Подкаменной Тунгуски в Енисей. Здесь высота снежного покрова достигает 1 м. Еще восточнее, в некоторых горных и приморских районах снега накапливается и того больше.
Пчёлка:
Срочное сообщение! Рекордная для всей Евразии цифра высоты снежного покрова зарегистрирована на Камчатке. Здесь даже на небольшой высоте над уровнем моря слой снега достигает 1,3-1,6 м, а в отдельных районах – до 5-6 м.
Незнайка:
Набежали тут всякие! Фантики-бантики, ёлочки-заколочки. Не дадут о науке поговорить серьёзно! Пойдём, братцы, лучше прогуляемся.
Страница 4. «Снег на путях...»
Знайка, Стекляшкин, Цветик, Тюбик, Незнайка выходят на улицу, завывает ветер.
Знайка:
Свежевыпавший снег обычно очень рыхлый, снежинки почти не связаны между собой, и даже небольшой ветер (2-4 м/с) приводит их в движение. Основная масса снега (почти 90%) перемещается над землей на высоте не более 20 см. Эти тонкие, непрерывно меняющиеся струйки снега называются «поземкой».
Тюбик
(испуганно озираясь): Но если ветер усиливается, снег поднимается выше, до нескольких метров, начинается так называемая низовая метель. Я, кажется, дома забыл кисточки помыть. Извините, мне срочно надо домой, прощайте (уходит).
Незнайка (передразнивая): Кисточки он, видите ли, забыл помыть! Метели испугался, слабак.
Стекляшкин: Когда в воздухе одновременно находятся и падающие и поднятые с поверхности снежинки, то это называют общей метелью, или, если скорость ветра и масса переносимого снега очень велики, пургой. Во время пурги совершенно невозможно разобрать, падает ли снег сверху, поднимается ли с земли или это смешение тех и других снежинок. При ветре 16-20 м/с поднимается пурга, при которой уже в нескольких метрах невозможно ничего рассмотреть и совсем легко заблудиться. Пурга страшна еще тем, что мельчайшие разломанные, перетертые частички снежинок обладают исключительной проникающей способностью, они забиваются во все поры одежды, спастись от них можно только в специальном снаряжении.
Что-то мне кажется, ветер усиливается. Ну, вы, братцы, погуляйте ещё, а мне надо Луну в телескоп рассмотреть, сегодня как раз полнолуние. Всем пока, увидимся завтра (уходит).
Незнайка: Вот тебе на! И этот струсил, ветерка со снегом испугался, а ещё учёный!
Знайка:
Ничего в этом удивительного. Метель, буран, пурга – эти природные явления не потеряли своего грозного смысла и в наши дни, они опасны и для современного транспорта. Измерения показывают, что во время сильной метели через погонный метр дороги за минуту проносится 8-10 кг снега. Для борьбы с заносами и для расчистки путей в нашей стране работают снегоуборочные машины различных конструкций, снег разметают, скалывают, счищают, вывозят. Для защиты железнодорожных и автомобильных путей от снежных заносов ставят различные виды ограждений, задерживающих снег. До недавнего времени особенно широко были распространены переносные легкие дощатые щиты, их устанавливали на зиму вдоль участков, на которых часты метели. Вместо щитов сейчас почти всюду вдоль дорог сажают «живые изгороди» – в несколько рядов кустарники и деревья.
Однако действительно ветер усиливается (завывания ветра становятся громче). Как бы пурга не началась.
Незнайка: И ты, Знайка, тоже испугался? Сейчас мы с ребятами всю метель твою разгоним.
Проводится конкурс на самую озорную и изящную снежинку, которую изображают учащиеся в танце под музыку «Полёт Шмеля» Н.А. Римского-Корсакова.
Страница 5. «Почему снег скользкий!»
Цветик
(с чувством): Стихи!!!
Скользя по утреннему снегу,Друг милый, предадимся бегуНетерпеливого коня...
(А.С. Пушкин)
Незнайка
(поскользнувшись, падает): Вот тебе на! Что ты Цветик под руку накаркал. Скользя, скользя, вот я и поскользнулся.
Знайка: А как ты думаешь, Незнайка, почему ты поскользнулся?
Незнайка:
А может мне так захотелось. Шёл я, шёл и подумал, а почему бы мне не поскользнуться? Взял и поскользнулся (поднимается).
Знайка:
Что-то ты сочиняешь, братец. Одно из очень важных для человека свойств снега – это то, что он скользкий. Санный путь и быстр, и легок, и удобен. Чтобы скользить по снегу – передвигаться на санях, надо затратить в 10 раз меньше энергии, чем для передвижения на колесах.
Незнайка: Почему же снег скользкий?
Знайка:
Снег скользкий потому, что при давлении и трении полозьев саней или лыж поверхностные частички снежного покрова тают, появляющаяся при этом пленка воды служит как бы смазкой. Поэтому «скользкость» зависит от температуры снега и от скорости перемещения.
Появляются Шпунтик и Винтик на лыжах.
Незнайка:
Здорово, братцы! А что это вы на разных лыжах катаетесь, один на деревянных, а другой на пластмассовых каких-то?Шпунтик:
Опыты, Незнайка, с экспериментальными лыжами из металла и из твердого пластика показывают, что коэффициент трения увеличивается с понижением температуры. Для стали – от 0° до -25°C – он удваивается (демонстрирует соответствующую таблицу), а для меди и некоторых пластиков возрастает в 3-4 раза. При температуре ниже -25°C сопротивление снега скольжению с малыми скоростями приближается к величине сопротивления скольжения по сухому песку.
Незнайка:
Но почему же даже в сильные морозы можно встретить лыжников, получающих удовольствие от катания?
Винтик:
Дело в том, что у них, во-первых, полозья лыж покрыты соответствующей мазью, а во-вторых, они достаточно быстро бегут по лыжне. Увеличение скорости скольжения приводит к уменьшению трения. Так, если скорость скольжения возрастает от 0,03 до 5 м/с (скорость классного лыжника), коэффициент трения уменьшается почти в 10 раз. Вот почему хороший лыжник при всех прочих равных условиях затрачивает гораздо меньше усилий, чем начинающий.
Знайка:
Мы все время говорили о сопротивлении снега при движении по нему. Но ведь приходится на снегу останавливаться, а затем вновь трогаться в путь.
Незнайка: Да, вот именно. Каково в этом случае сопротивление снега?
Шпунтик:
При остановке водяная пленка под полозом замерзает, образуются ледяные связи. Чем дольше остановка, тем эти связи прочнее. Соответственно увеличивается и усилие, требуемое для того, чтобы снова сдвинуться с места. При кратковременной (мгновенной) остановке оно минимально (например, в конце скольжения на лыже, перед очередным толчком).
Винтик:
Если прочность ледяных связей между поверхностью лыжи и зернами снега окажется больше, чем сопротивление снега сдвигу, то смещение будет происходить не на контакте «лыжа – снег», а ниже этой плоскости, в самом снеге. Это явление знакомо многим – снег налипает на лыжи. Тут может помочь специальная (гидрофобная) смазка, уменьшающая прочность смерзания и улучшающая скольжение.
Незнайка:
Вот это да! А я никак понять не могу, почему у меня лыжи постоянно то не едут, то выскальзывают из-под меня? Оказывается, что здесь столько всяких разных хитростей знать надо!
Шпунтик:
Надо, надо, Незнаечка. Ты пока переваривай, а мы дальше поехали кататься (Шпунтик и Винтик уезжают на лыжах).
Страница 6. «Следы на снегу»
Цветик, Незнайка и Знайка входит в зимний лес, звучит тревожная музыка.
Цветик
(робко):
Стихи.
Подойду, взгляну поближе:Хрупкий снег изломан весь.Здесь вот когти, дальше – лыжи.Кто-то странный бегал здесь.
(С. Есенин)
Незнайка: Смотрите, чьи-то следы (поднимает рисунок следа животного)!
Знайка:
В жизни большинства «братьев наших меньших» снег – это суровевшее испытание. От снежности зимы зависит, смогут или не смогут они добыть пищу, укрыться, убежать, защититься от врагов.
Цветик:
Во время исключительно снежной и морозной зимы 1939-1940 годов погибла масса птиц во всей Европе. При этом меньше других пострадали лесные куриные (глухари, тетерева, рябчики), потому что они укрываются в снегу, в очень глубоких лунках и ходах. Снег их спасает. А некоторые другие виды птиц гибнут именно из-за снега: низкую температуру они перенесли бы, а вот корм из-под снежного покрова достать не могут. Что-то, братцы, мы далеко в лес зашли, да и поздно уже. А мне ещё надо пару стихотворений для завтрашнего праздника сочинить. Прощайте, братцы, бегу домой.
Незнайка:
Ну вот, так замечательно гуляли, и все разбежались. Остались только мы с тобой Знаечка – самые смелые коротышки Цветочного города!
Знайка:
Ладно, ладно, не задавайся. Ты то смелый по глупости своей, а мне силу - мои знания придают. Вот послушай. 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 грызунов (в частности у зайцев) нагрузка на снег обычно не превышает 30 г/см2 опорной площади конечностей (демонстрирует соответствующую таблицу), у большинства представителей семейства куньих колеблется от 6 до 50 г, у лисицы 40-50 г, у росомахи и рыси 20-35 г, у волка – около 10 г, у копытных – от 200 до 970 г.
Незнайка: Значит, получается, что у хищников значительно меньшая нагрузка на след, чем у их жертв, у копытных. 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 ни оленя, ни косулю. А при 60 см волк еле пробирается через сугробы.
Знайка:
Посмотри сюда, как здесь много следов различных лесных обитателей.
Незнайка: А давай предложим ребятам отгадать, чьи следы кому принадлежат.
Проводится конкурс по угадыванию следов животных, среди предлагаемых к угадыванию следов есть и след Незнайки.
Финал
Знайка: Кажется, мы с тобой действительно заблудились!
Незнайка:
Спокойно, Знаечка. Ты хоть и глупым меня называешь, а я тоже кое-что умею. Ребята мой след угадали, мне показали, а теперь я по своему следу на снегу и обратную дорогу в Цветочный город найти смогу.
Знайка:
Точно! Как же я об этом сразу не догадался, значит, скоро мы будем дома. А ребятам я хочу сказать, что они не зря сегодня погостили у нас в Цветочном городе. Потому что, как и Незнайка, они узнали столько всего нового и интересного о таком простом на первый взгляд веществе как снег.
Незнайка:
Но не надо конечно забывать, ребята, что снег это не только удивительное по своим свойствам вещество, но и любимые всеми детские забавы: снежки, катание на лыжах, санках, коньках и многое другое. Именно этим мы и собираемся заняться завтра на празднике зимы!!!
Вместе: Мы не прощаемся с вами, а говорим до свидания!!!
Под фонограмму песни «Снег идёт» герои уходят со сцены.