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参与翻译: Judy (5), 小小橙 (1)

介绍

如果你居住的地方会下雪,每年的这个时候,地面可能会被被雪,冰,以及最重要的——松果,覆盖着!在冬季我们会看到松果无处不在,它们会出现在花丛、 树上和我们的院子里。但你知道它有一个很重要的作用吗? 它们保护着松树种子的安全, 保护它们免受冬季严寒的影响!为了保护种子, 松果的“壳”会紧紧闭合, 从而隔绝寒冷、风、冰,甚至可能会吃掉它们珍贵种子的动物。

在这次实验中,我们将利用厨房中常见的东西模拟天气的变化,从而观察松果应对不同的温度时的反应。 同时, 在实验结束后,这些松果还可以用作房子的节日装饰或是对这个季节的纪念。

第 1 段(可获 1.78 积分)

背景

你知道吗,松果可以一直长在松树上超过10年,然后才掉落到地上。 那段时间中,新的松树种子在松果的鳞片下生长, 鳞片可保护种子免受恶劣天气以及饥肠辘辘的动物的侵袭。 然而,最终需要释放种子,以便它们可以长成新的树。 为了确保他们有绝佳的机会找到肥沃的土壤并长成树木,松果鳞片会会在天气不适宜种植新种子时保持紧紧闭合,也就是在外面非常寒冷和潮湿的时候。 相反,当天气炎热和干燥时,种子将更容易找到良好的土壤来长成树木。 在这些条件下,松果鳞片将会打开,让种子逃脱且慢慢散开,从而找到新的土地,成长为新的树木!

第 2 段(可获 1.89 积分)

正如你将观察到的, 即使松果从树上掉下来,它们仍然可以打开或关闭鳞片; 我们将利用家里的物品测试这些情况出现的条件。

材料

  • 从室外收集的至少三个松果
  • 烤箱
  • 一个大的透明玻璃瓶或碗, 大到足以容纳一杯水
  • 一个卷尺
  • 冷水
  • 一个计时器
  • 锡纸
  • 一张纸
  • 铅笔或钢笔
  • 烤盘
  • 勺子或叉子
  • 永久性记号笔
  • 一个成年人作为助手
  • 冰(可选)

准备工作

  • 在一个成年人的帮助下,将烤箱预热到华氏250度。
  • 用锡纸覆盖住你的烤盘。
  • 用冷水装满玻璃瓶(如有冰块的话放入几块冰块)。
  • 用记号笔标记松果。 在第一个松果上标记字母“A”,第二个标记“B”,第三标记“C”。”
  • 在你的纸上划分出三行。 标记为A,B和C,然后划分出六列,标记为“初始长度”,“初始周长”,“冷水中的长度”,“冷水中的周长”,“最后长度”和“最后周长”。”
第 3 段(可获 2.3 积分)

步骤

  • 用卷尺测量每个松果的长度。 在纸上的初始长度一栏记录测量数据。 本实验中的所有测量数据 都使用厘米(cm)作为单位。
  • 用卷尺测量每个松塔最宽处的周长。 在初始周长一栏记录测量数据。
  • 把A松果放入锡纸覆盖的烤盘。 在成年人的帮助下,把盘子放在250度的烤箱中。
  • 在成年人的帮助下,每10分钟检查一次松果以确保它不会燃烧。 在周围温度升高时松果会有变化吗? 当它们升温时你注意到了什么?
  • 在加热A松果时,将B松果放到冷水中。 用勺子把它压到水下。 让它保持在水中两分钟。 对于水中的松果你注意到了什么? 它会下沉还是漂浮?你认为这些现象为什么会发生? 你注意到在冷水中松果有任何变化吗?
  • 从冷水取出松果。
  • 用卷尺测量B松果的长度 冷水中的长度一栏记录测量数据。
  • 用卷尺测量B松果最宽处的周长。 在冷水中的周长一栏记录测量数据。 比较B松果每一栏的长度和周长。 在把它放入冷水后,它的长度或周长会有变化吗? 如果是这样,你注意到了什么变化? 它是变大还是变小了?你注意到关于松果的其他任何变化吗? 它看起来不一样吗?哪里不一样?
  • A松果在烤箱中放置45分钟后, 在成年人的帮助下,将它从烤箱中取出。 让它冷却,直到你可以比较方便地处理它。
  • 使用卷尺测量A、 B、C松果的长度,并在最后长度一栏记录测量数据。
  • 用卷尺测量A、 B、C松果最宽处的周长。 在最后周长一栏记录测量数据。
  • 比较每一列松果的长度和周长数据。 如果你喜欢,你可以用数学来计算一些简单的方程的变化(并使用相同的方程来寻找长度的变化规律, 用长度代替周长即可):
  • A松果的最初周长
  • A松果在高温中的周长
  • A松果由于高温引起的变化
    • A松果的最后周长
    • B松果的初始周长
    • B松果在冷水中的周长
    • B松果由于低温引起的变化
    • B松果的最后周长
    • C松果的初始圆周
    • C松果由于控制条件(空气)引起的变化
    • C松果的最后周长
  • 利用收集到的数据,确定哪个松果的长度和周长发生最大的变化。 而哪个松果变化最小。 你认为为什么有些松果或多或少会有改变呢? 你注意到它们有任何其他的变化吗? 它们看起来不同吗?有什么不同?
  • 额外步骤: 把A松果取出烤箱后, 试着把它放进冷水里。 几分钟后取出,再测量其长度和周长。 冷水会如何影响松果的大小和形状?
  • 额外步骤: 尝试相反的步骤,把B松果从冷水中取出后再放入烤箱加热。 高温对冷的松果有什么影响吗? 它与没有放在冷水中的A松果相比, 是相似还是有不同?
  • 额外步骤: 尝试把烤箱的温度降低到150度,测试这个温度对另一个松果的尺寸和形状的影响。 它和在250度烤箱中的松果相比是更大还是更小? 你认为为什么会这样?
  • 额外步骤: 把松果从烤箱中取出并测量后, 把它们放在冰箱里过夜。 当你早上把它们拿出去的时候, 再次测量它们的长度和周长, 并将它们与最终测量值进行比较。 它们是变得更大还是更小? 你观察到其他的变化吗?
第 4 段(可获 8.98 积分)

观测结果

在这个实验中你观察和记录了不同温度条件对松果大小和形状的影响。 你可能已经注意到,放在冷水中的B松果周长减少。 在寒冷和潮湿的条件下, 松果鳞片会紧密闭合,从而保护里面的种子。

在把A松果取出烤箱后,你测量了所有松果的最后数据。 与A松果的初始数据进行比较后, 你应该注意到高温使它的周长增加了。 松果的周长增加是由于在温暖的烤箱中松果打开了鳞片, 松果以为现在是温暖的夏季, 因此准备释放出它们的种子!

第 5 段(可获 1.8 积分)

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