Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

 «Усть-Абаканская средняя общеобразовательная школа»

Номинация «Физико - математическая»

Исследовательская работа

Вкусная батарейка

Автор: Лопаревич Никита, ученик  3 «А» класса

МБОУ "Усть-Абаканская  СОШ"

Руководитель: Крыцина Марина Викторовна,

учитель начальных классов

Усть-Абакан

 2017

Содержание

1.

Введение        3

2. Основная часть

2.1 Как работает батарейка        4

2.2 Эксперимент по созданию батарейки        5

2.3 Практическое использование батареек        5

3. Заключение        7

4. Список литературы...................................................................................................8 

5. Приложение...............................................................................................................9

1. Введение

        Моя работа  появилась благодаря увлечению книгами и желанием мастерить поделки.  Впервые о нетрадиционном использовании фруктов я прочитал в книге Николая Носова. По замыслу писателя, Коротышки Винтик и Шпунтик, жившие в Цветочном городе, создали автомобиль, работающий на газировке с сиропом.

        И тогда я подумал, а вдруг фрукты тоже хранят какие-нибудь секреты.

 Мне захотелось узнать как можно больше о необычных свойствах фруктов. Ученые утверждают, что если у вас дома отключат электричество, вы сможете некоторое время освещать свой дом при помощи лимонов.

Гипотеза

Являются  ли фрукты источником электрического тока? Можно ли сделать батарейку из фруктов?

Предмет исследования: получение электрического тока

Объект исследования: фруктовая  батарейка

Задачи исследования

1. Ознакомиться с принципом работы батарейки.

2. Создать фруктовые батарейки.

3. Экспериментально определить  напряжение  таких батареек.

4. Постараться зажечь лампочку с помощью фруктовой батарейки

 Методы  исследования

Работа с литературой: энциклопедии, журнальные статьи и специальные справочники, работа с интернет-ресурсами. Беседы с родителями. Анкетирование школьников.

Практическая  значимость

1. Оформить презентацию по теме.
2. Выступление перед одноклассниками на уроке окружающего мира
3. Отправить работу на дистанционный конкурс.

Актуальность  проблемы

Фруктовые батарейки можно использовать дома или на даче для подсветки. Полученные мною результаты можно продемонстрировать на уроках «окружающего мира» одноклассникам, а знания о электрическом токе пригодятся в дальнейшей учебе.

2. Основная часть

2.1 Как работает батарейка

Для начала  я попытался разобраться, что такое электрический ток. Электрический ток — это движение электрически заряженных частиц. Я решил узнать, как устроена обычная батарейка. Батарейку сам я не разбирал, воспользовался энциклопедией. Любая батарейка или аккумулятор – это  две металлические пластины, помещенные в специальное химическое вещество – электролит. Одна пластина подключена к выводу «+», другая – к выводу «-».

        Батарейка – это удобное хранилище электричества, которое может быть использовано для обеспечения энергией переносных устройств. Некоторые батарейки предназначены для одноразового использования, другие можно перезаряжать. Батарейки бывают разнообразной формы и размеров. Некоторые – маленькие, как таблетка. Некоторые – величиной с холодильник. Но все они работают по одному принципу. В них создается электрический заряд в результате реакции между двумя химическими веществами, в ходе которой электроны передаются от одного из них другому.

В качестве электродов цинк (оцинкованная пластинка) и медь (медная проволочка), а электролит – раствор солей и кислот. Два  металла погружённые в раствор вступают в химическую реакцию и вырабатывается электрический ток.

       Первый источник электрического тока был изобретен случайно, в конце 17 века итальянским ученым Луиджи Гальвани (на самом деле целью опытов Гальвани был не поиск новых источников энергии, а исследование реакции подопытных животных на разные внешние воздействия). Явление возникновения и протекания тока было обнаружено при присоединении полосок из двух разных металлов к мышце лягушачьей лапки. 

Опыты  Гальвани стали основой исследований другого итальянского ученого – Алессандро Вольта. 200 лет назад он  сформулировал главную идею изобретения.

Изобретенная 200 лет назад самая первая батарейка работала  именно на основе фруктового сока.

Алессандро Вольта в 1800 году сделал открытие, собрав нехитрое устройство из двух пластин металла (цинк и медь) и кожаной прокладки между ними, пропитанной лимонным соком. Алессандро Вольта выявил, что между пластинами возникает разность потенциала. Именем этого ученого назвали единицу измерения напряжения, а его фруктовый источник энергии стал прародителем всех нынешних батареек, которые  в честь Луиджи Гальвани называют теперь гальваническими элементами.

Я провёл анкетирование среди  учащихся моего класса,  с целью выяснения, что они знают про батарейки и о существовании фруктовой батарейки.

 Что содержится в батарейке?

 Существуют ли фруктовые батарейки?

По результатам  анкеты я могу сделать  вывод, что:  ребята знают ,что содержится внутри батарейки и как она работает. А про фруктовую батарейку ребята  слышали. (рис. 1)

 Фруктовый сок по своему составу представляет собой слабую кислоту, поэтому если вставить во фрукт 2 электрода: один медный - другой цинковый, то между электродами потечет слабый ток, достаточный для питания часов. Но я не привык верить на слово, поэтому решил проверить лично – правда это или нет.

2.2 Эксперимент по созданию батареек

       Для создания фруктовых батареек мне понадобились:

Материалы:

1. Оцинкованная пластинка

2. Медная проволочка

3. Мультиметр – прибор для измерения силы тока и напряжения.

4.Фрукты.

Приступаю к измерению тока во фруктах.

Мною, с помощью папы, были сделаны гальванические элементы из груши , яблока и лимона. В каждом элементе были сделаны замеры прибором мультиметром. (рис.2)

 Нас удивило, что лимон, груши и яблоки дают электричество! Результаты измерений напряжения я занес в таблицу. (рис.3)

Я узнал, что обычная пальчиковая батарейка даёт 1,5 Вольта.

Итак, гипотеза  нашла своё подтверждение: разные фрукты дают разный по силе ток.

2.3 Практическое использование батареек

    Но будет ли гореть лампочка, если питать ее от фруктового источника?   Я решил  попробовать использовать полученное электричество. Взяли маленькую светодиодную лампочку. Подсоединили её к контактам лимона.

Пробую. Есть результат! Мой   светодиод начинает светиться! Напряжение при этом достигает 1, вольта. Очень интересно и хочется продолжать! (рис.4)

Гипотеза также подтвердилась!

Можно сделать вывод:

Фрукты действительно могут служить источником электрической энергии и из них возможно изготовить «природную батарейку».

3. Заключение

Работа, которой я занимался, показалась мне очень интересной. Я смог ответить на интересовавшие меня вопросы.
Я учился делать наблюдения, выдвигать гипотезы, проводить эксперимент, делать выводы. Я научился определять напряжение  внутри «вкусной» батарейки и силу тока создаваемую ею. 
Мне очень понравилось ставить эксперименты самому. Оценивать получившийся результат. А вообще, порой и не представляешь, сколько интересного происходит вокруг тебя. Нужно только оглянуться, обратить внимание, а затем провести исследование и ответить на интересующие вопросы.

Это интересно!

      В мире известны случаи применения таких источников питания. В Индии создали батарейку на пасте из фруктов и овощей. В Австралии в 2003 голу была запущена электросиловая установка на ореховой скорлупе. Известная японская компания «Sony» изобрела батарейку на основе фруктового сока.

4. Список литературы

1. Моя первая энциклопедия / пер. с англ. В.А.Жукова, Ю.Н.Касаткиной, Д.С.Щигеля - М, 2010
2. Большая книга "Почему" / пер.с итальянского О.Живаго - М, 2012
3. Электронный конструктор "Знаток", Бахметьев А.А. - М, 2005
4. Журнал. «Галилео» Наука опытным путем № 3/ 2011 г. «Лимонная батарейка»
5. http://digit.ru/technology/20100707/252798803.html
6. http://nepropadu.ru/blog/Masterskaia/4748.html
7. http://ru.wikipedia.org/wiki/Батарейка
8. http://ru.wikipedia.org/wiki/Электрический_ток

                                                                              Приложение 1

Рисунок 1.  

           Анкета.

1. Что содержится в батарейке?

.  Существуют ли фруктовые батарейки?

2.Существуют фруктовые батарейки?

Рисунок 2. Результаты измерений напряжения.

Рисунок 3. Алессандро Вольта в 1800 году сделал открытие, собрав устройство из двух пластин металла и кожаной прокладки между ними, пропитанной лимонным соком

                                                                                               Приложение 2

Фото 1. Берём грушу. С одной стороны вставляем медную проволочку, а с другой цинковую пластину. Батарейка готова, измеряем напряжение

Напряжение:   0,92 Вольта

Фото 2.  Моя лампочка   начинает светиться! Есть результат!

                                                                                   Приложение 3

Удивительные источники энергии

                На юго-востоке австралийского побережья не так давно запустили первую в мире электросиловую установку, которая работает на… ореховой скорлупе.

Правда, прямо как в сказке А. Пушкина, все скорлупки — золотые. То есть, топливо хоть и дешевое, но строительство самой силовой установки обошлось предпринимателям в три миллиона австралийских долларов.

Впрочем, предприятие стоило своих затрат. Ведь в конечном итоге, электростанция демонстрирует весьма немалую производительность. Она способна переработать до тысячи шестисот восьмидесяти килограммов ненужной скорлупы орехов за час. При этом производится полтора мегаватта электроэнергии. Получается, что вскоре можно будет надеяться на окупаемость этого электричества, причем достаточно быструю.

Индусы, известные своим специфическим подходом к науке, тоже не сидят, сложа руки. Индийские ученые придумали, как еще можно извлечь электричество из нетипичного источника. Они решили воспользоваться тем, чего в Индии в избытке. Что растет над головой и под ногами. То есть, фруктами, овощами и отходами, которые непременно образуются  в процессе поедания первых и вторых. Индусы собираются запитывать от фруктов, овощей и их отходов несложную бытовую технику.

Получаются такие специальные батарейки, заправленные пастой из переработанных корок от апельсинов, бананов и прочих представителей съедобной растительности. Внутри каждой батареи размещаются  электроды из меди и цинка. Если объединить в единую цепь четыре таких батарейки, то начинают тикать настенные ходики. Либо, оживает электронный калькулятор.

Данная  новинка - источник энергии для жителей бедных районов, в сельской местности. Они смогут своими руками делать заготовки ингредиентов для подзарядки таких экологически чистых аккумуляторов. (ТАСС-Новости в России и мире)

Японская компания  "Сони" создала электрическую батарею на фруктовом топливе

17.05.2010, 14:25

Японская компания Sony представила миниатюрную электрическую батарею, работающую на фруктовом соке. Презентация состоялась на научном конгрессе в США.

Разработанная японскими учеными компании "биобатарейка" размером 2 на 4 сантиметра и мощностью 10 милливатт может использоваться в мобильных телефонах, ноутбуках, плейерах. Питающее ее зарядное устройство заправляется в качестве "горючего" фруктовыми соками - какими именно, пока не сообщается.
8 миллилитров сока хватает примерно на 1 час. Работа над необычным источником питания велась специалистами электронного гиганта на протяжении нескольких лет в строгом секрете.(ТАСС-Новости в России и мире)