冰刀下冰面熔化的原因Bet365 - Online Sports Betting

2024-10-03 19:04:27

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　　一k一画瓣他翰愿画鹿泉市曲寨中学李卫华冬季刚过，喜欢冰上运动的同学一定还记得冬运会的精彩场面，有的同学可能也享受了冰上滑翔的感受。不知你注意到没有，专业的滑冰鞋与旱冰鞋结构是不一样的，滑冰时，冰面在冰刀的压力下稍有熔化形成水，这层水会起什么作用呢?问题来源及对问题的猜想图1就是冬运会上运动员比赛的一幅照片，也是我们人教版九年级物理课本中的一幅插图。在这幅图片下解释到“冰面在冰刀的压力下熔化成水，这层水起到了润滑剂的作用，减小了鞋与地面的摩擦”，这也是我们学习的减小摩擦力的一种方法。但是聪明的同学肯定会想到：图1为什么冰会在压力的作用下熔化呢?冰的熔点与压力有什么关系呢?穿冰刀鞋增大了人对冰面的压强，是不是压强越大熔点越低呢?冰面稍有熔化还有没有其他的原因呢?为什么冬运会比赛时运动员要穿冰刀鞋而不穿带轮子的旱冰鞋呢?带着这些问题，物理小组的同学通过网上查阅、借恸相关图书等各种渠道进行分析论证，经过一周的酝酿，课堂大辩论终于开始了。激烈的课堂辩论——各组同学大显身手。【一组】我们组认为，冰在压力的作用下会熔化，这可以用生活中的一些现象来说明。我们都玩过雪球，当我们一开始把疏松的雪捏紧时，加大了雪片之间的压力，雪的熔点下降，在室外低于0℃的条件下，雪也会熔化为水。但是，一旦取消这种压力，水在低于0℃的-ⅢⅢ⋯ⅢⅢⅢⅢⅢⅢⅢm⋯Ⅲ-_⋯⋯●●原来是这么回事，看来在用AgNO溶液检验NaC1时，不仅要排除NacO，的干扰，而且还要排除NaOH的干扰。这时老师给大家提出一个新问题：这样分别检验太浪费药品了，你们能不能在一份试样中通过连续实验进行这三种成分的检验呢?又是一番争论过后，最终确定：取样——加过量的硝酸钡(检验碳酸钠)——取滤液加酚酞(检验氢氧化钠)——加硝酸银和稀硝酸(检验氯化钠)。【归纳总结】通过以上的探究活动，大家认为在设计检验物质的实验方案时要注意：方案合理、操作简单、排除干扰、现象明显等多方面的问题。【拓展视野】料液中的这些成分为什么就能让松花蛋中呈现朵朵“松花”呢?同学们再次通过上网找到了答案：把蛋浸人料液中，这些离子渗入蛋壳内。蛋白中的蛋白质在氢氧根的作用下开始“凝固”与水形成胶冻，同时钠离子和茶中的鞣质都促使蛋白质凝固和沉口IN日SHA口NlANKE×UETANJIU淀，也使蛋黄凝固和收缩。蛋白质在氢氧根离子的作用下还会逐步分解成多种氨基酸，氨基酸进一步分解出氢、氨和微量的硫化氢等，加上渗入的咸味、茶香味使松花蛋具有特殊的风味和较高的营养价值。分解出来的氨基酸与渗入的碱反应生成的氨基酸盐，在蛋黄表面或蛋白中结晶，就形成一朵朵美丽的“松花”。【盘点收获】‘‘真是太有意思了!，，‘‘化学在生活中无处不在”“化学与生活密切相关”“化学与生活完美结合”⋯⋯大家纷纷谈到了自己的感受，也谈到了在探究物质的成分时，可采用的方法或思路：化学反应——分析预测——设计方案——实验验证。【课外活动】最后有人提议：回家后自己动手腌制松花蛋。若买不到松花蛋腌料，可按下面配方制作：原料：生石灰140g、纯碱33g、食盐20g、茶末l0鸭蛋8个、水适量。为保证松花蛋的品质，在配料前大家先用我们这节课收获到的探究方法，检验一下生石灰是否变质。字温度下又会重新结冰。这样，将手中的雪一捏一松、一捏一松，雪片就捏成了一个雪球。还有，当雪球在地面上滚动时，被雪球压着的雪片也会先熔化，再结冰，并黏附在雪球上。这样随着雪球的滚动，在雪球经过的地面上，雪片就越来越多地黏附在雪球上，雪球也就越滚越大了。再有，冬天即使气温低于0，在雪地上行走时，踩踏的积雪也会有所熔化。【二组】我们反对一组的观点。影响冰的熔点的应该是压强而不是压力。我们都知道当液体所受的压强增大时，它的沸点会升高。例如，蒸汽锅炉里的蒸汽压强，约有几十个大气压，锅炉里水的沸点可在200~C以上；又如，在高山上煮饭，水易沸腾，但饭不易熟，就是压强减小，沸点降低的原因。既然沸点与压强有关，熔点也就可能也与压强有关。大家看滑冰鞋的结构，如图2所示，冰刀做得很锋利，在压力一定时，减小了受力面积，增大了压强。冰面受压后熔点降低，冰熔化变图2成水，使冰刀与冰面之问形成水膜，冰刀下面薄薄的一层水可以起到润滑的作用，减小了冰刀与冰面之间的摩擦，使运动员在冰面上飞跑，或者表演许多优美的动作。【三组】我们组同意二组的观点。准确来说，影响冰的熔点的应该是压强而不是压力，要不然滑冰时就没有必要穿冰刀鞋了。【师生交流】冰的熔化确实有一个特点：当它受到的压强增大时，熔点将会降低，一般来说每增加一个标准大气压，冰的熔点大约降低0．0075~C。晶体又因类型不同而熔点也不同。一般来说晶体熔点从高到低依次为：原子晶体

　　离子晶体

　　金属晶体

　　分子晶体。分子晶体本身的熔点最低，而在分子晶体中冰又是比较特殊的一种，凝固时体积变大。【三组】根据上面提供的数据，我们组通过计算发现，假设一位60千克的运动员，冰刀刀锋50emX2ram，由压强公式p=F／S可知，运动员产生的压强约为6个标准大气压，不足以使冰面温度上升0．1，所以压强影响冰面熔化的理由很牵强。【师生合作】当运动员迅速滑动时，单脚对冰面的压力远大于自身的重力。而冰鞋上冰刀的刃口很窄(普通冰刀的刀刃只有2ram宽，花样冰刀的刀刃也不过4mm宽)，刀的前面呈弯月形，中央凹进一些，因此，冰刀与冰面的接触面积会非常小，这样运动员对地面的压强会高达几十甚至几百个大气压，这样就可以使冰的熔点降低很多，即使零下的冰也有熔化的可能了。【一组】看来压强大，是冰的熔点降低的一个原因。但我们组认为还有一个原因，就是摩擦力做功。运动员在冰面上快速滑动时，克服摩擦做功，使冰刀的内能增加，温度升高，也是使冰熔化的一个原因吧。【三组】我们组还有一个观点。我们平时所说的物质的熔点，通常是指纯净的物质。但在现实生活中，大部分的物质中都含有杂质，即使数量很少，也会使物质的熔点有所变化。例如水中熔有盐，熔点就会明显下降。海水就是熔有盐的水，它冬天结冰的温度比河水低，就是这个原因。北方的城市在冬天下大雪时，常常往公路的积雪上撤盐，足够的盐可以使温度很低的冰雪熔化，也是这个原因。 【知识拓展】还有一个原因将在以后的学习中学 到。冰是一种晶体，在表面晶体学中有一个被称为表 面重建的现象，即所有固体(晶态和非晶态)的表面，原 子或分子都会从他们原应占有的位置上发生位移，这 种现象叫做表面重建。固体中每一个分子都被周围其 他分子所包围，固定在一定的位置上。而冰层表面的 水分子有所不同，它只能够与“下层”的分子相连，其结 果是冰的表面结构不牢固，当溜冰者的冰刀划过冰面 时，冰表面上的分子很容易彼此分离而与冰刀上的金 属结合，从而有助于冰刀的滑行。滑冰运动员穿着带 有冰刀的滑冰鞋能在冰场上快速的滑行，但却不能在 玻璃上溜冰，也与这种现象有一定的关系。 总结 经过这场大辩论，我们终于明白，冰面之所 以在冰刀下稍有熔化，是好多原因的共同作用形成的： 压强、杂质、冰的特殊结构、克服摩擦做功等等。正因 为冰面的熔化，让滑冰鞋与冰面之间获得了恰当的摩 擦系数，不会太大，也不能太小，使运动员在合适的摩 擦力下，挥洒自如，完成 各种优美的高难度动 作。 怎么样，你对这一 现象，还有没有更严谨、 更科学的解释呢? 搋 圈

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