Изготовление самодельных батареек

МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ «БАШКИРСКАЯ ГИМНАЗИЯ № 102» ГОРОДСКОГО ОКРУГА ГОРОД УФА РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН

Наименование секции: начальные классы

Номинация: физика

Научно – исследовательская работа

«Изготовление самодельных батареек»

Автор работы: Гулюмов Ильнур,

3А класс

Научный руководитель:

Гулюмова Зимфира Рафаизовна,

учитель начальных классов

Уфа – 2017г.

Содержание

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………...…с.3

Глава1. Теоретическое обоснование исследовательского проекта по теме: «Изготовление самодельных батареек.

1.1. Что называют батарейкой? Из истории возникновения батареек……………………………………………………………………………......c.5

Глава2. Практическая (опытно-экспериментальная) значимость исследовательского проекта по теме: «Изготовление самодельных батареек»

2.1. Зачем нужны самодельные батарейки?...............................................................с.5

2.2.Изготовление яблочной и лимонной батарейки……..………………………………….........................................................c.5

Заключение……………………………………………………………………………с.6

Используемая литература……………………………………………………………с.7

Приложение………………………………………………………………………...…с.8

Введение

Актуальность исследования

Мы все прекрасно знаем, что для работы плейера, мобильного телефона, наушников или карманного фонарика нужен источник электрической энергии.¹ В переносных устройствах такой источник – это батарейка.² А задумывались вы хотя бы раз над тем, что же такое батарейка, из чего она состоит, какое влияние оказывает на человека и, существуют ли другие заменители источника электрической энергии? Данная тема меня очень заинтересовала, поэтому я решил посвятить проект изготовлению необычных источников энергии.

Что же можно отнести к необычным источникам энергии?

В мою исследовательскую работу я поместил опыты по изготовлению фруктово - овощных батареек.

Впервые о нетрадиционном использовании фруктов я узнал из книги Николая Носова. По замыслу писателя, Коротышки Винтик и Шпунтик³, жившие в Цветочном городе, создали автомобиль, работающий на газировке с сиропом. И тогда меня заинтересовало, а вдруг овощи и фрукты тоже хранят какие-нибудь секреты. Мне захотелось узнать как можно больше о необычных свойствах овощей и фруктов. Некоторые учёные даже утверждают, что если у вас дома отключат электричество, вы сможете некоторое время освещать свой дом или например, зарядить батарейку от телефона. Это можно сделать при помощи яблок, лимона, картофеля и т.д. Действительно ли это так?

Для того, чтобы разобраться в данной теме, я поставил перед собой ряд проблемных вопросов, а именно:

- Что такое батарейка? Из чего она состоит? Чем она полезна для человека?

- Можно ли изготовить самодельные источники электрического тока? Где их можно применить? Какова польза от таких самодельных источников тока для человека?

Если возникает столько проблемных вопросов, значит моя тема, безусловно, актуальна и значима для современного общества.

Учитывая актуальность данного исследования, всё сказанное выше позволяет нам сформулировать противоречие.

Противоречие

Между использованием экологически выгодных самодельных заменителей электрического тока и использованием экономически более выгодных фабричных батареек, которые негативно влияют на здоровье человека использовать фруктово-овощную энергию природных продуктов взамен разных химических элементов, которые негативно влияют на окружающую среду и на здоровье человека.

Проблема

Возможно ли самим создать более безопасный, с точки зрения экологии, источник получения электрической энергии? Смогут ли самодельные батарейки заменить батарейки фабричного производства энергии⁴?

Цель исследования

Даже попав в ситуацию без источников электричества, я всегда смогу зарядить нужные приборы, обладая способностью создавать самому, батарейки из подручных материалов; Мы проверим существование источника электрического тока в некоторых подручных материалах, фруктах и овощах через изготовление самодельной батарейки.

 Задачи исследования:

- Познакомиться с литературой об электрическом токе;

- Сконструировать самодельную фруктово-овощную батарейку;

- Экспериментально проверить наличие электрического тока во фруктах и овощах для того, чтобы загорелся светодиод, заработали часы или зарядить разредившуюся батарейку от телефона.

Объект исследования

Электрический ток

Предмет исследования

Самодельные батарейки из подручных материалов: овощи и фрукты.

Гипотеза

Предположим, что дорогие батарейки можно заменить самодельными источниками получения энергии: фруктово-овощными батарейками.

Методы:

- теоретические: поиск информации по данной теме (книги, энциклопедии, журналы, информацию из Интернета);

- экспериментально – практические: наблюдение, беседа, опыты;

-методы сводки и обработки результатов: таблицы.

Этапы исследования

- теоретический

- экспериментально – практический

- аналитический

Практическая значимость

Фруктовые батарейки можно использовать дома или на даче или на природе для подсветки и других нужд, где требуется электрический ток. Полученные нами результаты о живой природе можно продемонстрировать на уроках «окружающего мира», а знания об электрическом токе пригодятся в дальнейшей учебе.

Глава 1. Теоретическое обоснование исследовательского проекта по теме: «Изготовление самодельных батареек»

1.1. Что называют батарейкой? Из истории возникновения батареек.

Батаре́йка — обиходное название источника электричества для питания разнообразных устройств.

Первый химический источник электрического тока был изобретен случайно, в конце 17 века итальянским ученым Луиджи Гальвани⁵.

Теоретическое объяснение наблюдаемому процессу Гальвани разработал неверное, однако его опыты стали основой исследований другого итальянского учёного Алессандро Вольта⁶.

Любая батарея состоит из трёх основных элементов – двух электродов⁷, называемых анодом и катодом, и электролита разнообразных кислотных составляющих. Возникновение электрического тока – это побочный результат окислительно-восстановительной реакции идущей между электродами. Выходной ток, напряжение и другие параметры батареи зависят от выбранных материалов анода, катода и электролита, а также конструкции самой батареи. Все батареи можно разделить на два больших класса – первичные и вторичные.

Глава 2. Практическая (опытно-экспериментальная) значимость исследовательского проекта по теме: «Изготовление самодельных батареек»

2.1. Зачем нужны самодельные батарейки? Изготовление энергетической батарейки.

Вы думаете, батарейки можно купить только в магазине? Это не так. Существует много способов по изготовлению самодельных батареек. Такие батарейки экологически безопасны, не токсичны, не требуют специального хранения и утилизации. Зато как это интересно! Собственными руками создать, пусть не долговременный, но всё же источник энергии. Например, при помощи таких самодельных батареек можно даже зажечь светодиод для подсветки или освещения дачи. Недостаток таких самодельных батареек – это не долговременное их использовании невыгодность экономическая. Так, например, при изготовлении яблочной батарейки, одного яблока скорее всего не хватит, чтобы зажечь лампочку, а потребуется несколько штук.

2.1. Изготовление яблочной батарейки

Опыт № 1. Изготовление яблочной батарейки

Для проведения опыта я приготовил яблоки, медную проволоку, цинковые гвозди и мультиметр⁸. А также электронные часы, чтобы убедится что выработанный электрический ток из яблок хватит для того чтобы начали работать электронные часы. [1] Рис.1

С помощью проволоки попарно соединяю оцинкованные гвозди и медную проволоку. Для лучшего контакта при сборке использую специальные зажимы. .  [2] Рис.2. Таким образом, я приготовил шесть перемычек. Вначале замеряю напряжение, создаваемое одним яблоком. Напряжение равно 0,33 вольта. [3]. Затем, поочерёдно соединяю перемычками другие яблоки и делаю замеры. [4]. Рис.4. Рис.5. Электрическая цепь из двух яблок дала постоянный ток в 0,95В и т.д. Результаты измерения я записал в таблицу. [11] Рис. 11.

Те же самые замеры я сделал с лимонами. Рис.6, Рис.7, Рис.8. Рис.12.

Для того, чтобы зажечь светодиод нам потребовалось семь яблок, а лимонов 5.

А также провёл опыт с картофелем. Рис.9.

А самое интересное – зарядил батарейку от телефона. Опыт удался. На это у

меня ушёл 1 день. Рис.10.

Вывод: Батарейку, сделанную своими руками из яблок и лимонов можно использовать как источник постоянного электрического тока.

Заключение

По теме моего исследования я изучил необходимую литературу, проанализировал опыт учёных – новаторов; провёл собственные исследования по изготовлению самодельных батареек. В результате опытов я выяснил, что любую фабричную батарейку можно заменить другим источником получения энергии. В качестве такого источника я использовал лимоны, яблоки, картофель. Цель моего исследования достигнута: я получил электрический ток при помощи изготовления самодельных батареек.

Гипотеза нашего исследования подтвердилась частично: батарейки из лимонов, яблок и картофеля могут быть заменителем электрического тока, но на довольно не продолжительное время. С точки зрения экономии – они конечно не выгодны, т.к. для того, чтобы зажечь светодиод потребуется целых семь яблок или 5 лимонов. Но с точки зрения экологии наша гипотеза подтверждается, т.к. фабричные батарейки очень токсичны, их нельзя просто выбрасывать, необходима специальная утилизация батареек. Мои яблочные и лимонные батарейки совершенно безопасны для здоровья. Это способ вторичного использования материала с целью сохранения экологического состояния окружающей среды. На все заявленные мною проблемные вопросы я нашёл ответ. Полученные мною результаты о живой природе можно продемонстрировать на уроках «окружающего мира», а знания об электрическом токе пригодятся в дальнейшей учебе.

В перспективе моего исследования я буду:

- Рассматривать другие способы изготовления батареек и выпустить брошюру по данному материалу;

- Проводить классные часы о пользе самодельных батареек, а также, мастер-классы по изготовлению самодельных батареек из подручных материалов.

Используемая литература:

1.https://nsportal.ru/ap/library/nauchno-tekhnicheskoe-tvorchestvo/2017/03/27/tvorcheskiy-proekt-izgotovlenie-batareyki-v

2.http://bcoreanda.com/ShowArticle.aspx?ID=2540

3.https://nsportal.ru/ap/library/nauchno-tekhnicheskoe-tvorchestvo/2017/03/27/tvorcheskiy-proekt-izgotovlenie-batareyki-v

4.https://kopilkaurokov.ru/nachalniyeKlassi/uroki/batarieiki-iz-ovoshchiei-i-fruktov

5.http://sadgora.info/promtovaru/clothes/576-istoriya-batareyek/

6.https://studfiles.net/preview/4372766/page:4/

7.http://ynik.info/2012/02/20/istorija_khimicheskikh_istochnikov_toka.html

8.https://www.popmech.ru/diy/173261-dobyvaem-elektrichestvo-iz-limona-kartofelya-i-uksusa/

Приложение 1

Рис.1 Рис.2

Рис.3 Рис.4

Рис.5 Рис.6

Рис.7 Рис.8

Рис.9 Рис.10

Приложение 2

Рис.11

Рис.12

Приложение 3

Рис.13 (плакат)

Приложение 4

Рис.14 (буклет)

1¹https://nsportal.ru/ap/library/nauchno-tekhnicheskoe-tvorchestvo/2017/03/27/tvorcheskiy-proekt-izgotovlenie-batareyki-v n.d.

2^ http://bcoreanda.com/ShowArticle.aspx?ID=2540http://www.bolshoyvopros.ru/questions/1257244-izobretenie-vintika-i-shpuntika-na-gazirovke-s-siropom.html

3^https://nsportal.ru/ap/library/nauchno-tekhnicheskoe-tvorchestvo/2017/03/27/tvorcheskiy-proekt-izgotovlenie-batareyki-v

4^https://kopilkaurokov.ru/nachalniyeKlassi/uroki/batarieiki-iz-ovoshchiei-i-fruktov

5^ http://sadgora.info/promtovaru/clothes/576-istoriya-batareyek/

6^ https://studfiles.net/preview/4372766/page:4/

7 ^ http://ynik.info/2012/02/20/istorija_khimicheskikh_istochnikov_toka.html

8 ^https://www.popmech.ru/diy/173261-dobyvaem-elektrichestvo-iz-limona-kartofelya- i-uksusa/