Получение источника электричества в домашних условиях»

МБОУ «Троицкая средняя общеобразовательная школа №2»

Научно - практическая конференция

«Я познаю мир».

Научно-исследовательская работа по теме:

«Получение источника электричества в домашних условиях»

Работа ученика 3А класса

МБОУ ТСОШ №2

Сапрыгина Артема

Руководитель: Савкина Е.М.

с. Троицкое

2015г.

Содержание

1. Введение.....................................................................................3 стр.
2. Обоснование выбора темы.........................................................4 стр.
3. Актуальность …………………………………………………………………………………4 стр.
4. Гипотеза………………………………………………………………………………………….4 стр.
5. Цель…………………………………………………………………………………………………4 стр.
6. Предмет…………………………………………………………………………………………..4 стр.
7. Объект………………………………………………………………………………………………4стр.
8. Задачи………………………………………………………………………………………………4стр.
9. План работы……………………………………………………………………………………5стр.
10. Приложения………………………………………………………………………………….. 5стр.
11. Гальванический элемент……………………………………………………………… 5стр.
12. Батарейки………………………………………………….………………………………….. 6стр.
13. Электричество ………………………….………………………………………………….. 6стр.
14. Изготовление батарейки……………………………………………………………….7стр.
15. Увеличение напряжения……………………………………………………………….11стр.
16. Вывод………………………………………………………………………………………………12стр.
17. Результат исследовательской работы………………………………………….12стр.
18. Новизна……………………………………………………………………………………….….12стр.
19. Практическое значение…………………………………………………………………13стр.
20. Дальнейшее развитие проекта……………………………………………………..13стр.

21. Список литературы…………………………………………………………………………14стр.

Введение Данная работа представляет собой исследование в области получения электричества при химических реакциях. В 1800 году Алессандро Вольта опустил в банку с кислотой две пластинки - цинковую и медную - и соединил их проволокой. После этого цинковая пластина начала растворяться, а на медной стали выделяться пузырьки газа. Вольта предположил и показал, что по проволоке протекает электрический ток. Так был изобретён «элемент Вольта» - первый гальванический элемент. Для удобства Вольта придал ему форму вертикального цилиндра (столба), состоящего из соединённых между собой колец цинка, меди и сукна, пропитанных кислотой (рис. 5). Вольтов столб высотою в полметра развивал напряжение, чувствительное для человека.



В 1803 году русский физик Василий Петров создал самый мощный в мире вольтов столб, составленный из 4 200 медных и цинковых кругов и развивающий напряжение до 2 500 вольт. С помощью этого прибора ему удалось открыть такое важное явление, как электрическая дуга, применяемая в электросварке; а в Российской армии стал применяться электрический запал пороха и взрывчатки. В природе электрической дугой является молния во время грозы. Вот уже более двух столетий идёт развитие гальванических элементов, их чаще называют батарейками. Сейчас широко распространены следующие гальванические элементы: солевые, щелочные, никелевые и литиевые. Достоинства гальванических элементов: малый размер, большая электрическая ёмкость, относительная дешевизна. Недостатки гальванических элементов: отсутствие возможности перезаряда, после разряда гальванический элемент становится бесполезным.

Обоснование выбора темы Электричество является одним из самых важных изобретений человека. Невозможно даже представить в настоящее время жизнь без него. Во времена, когда его не было, люди учились при свечах, ездили на лошадях и паровозах. А о компьютерах и телевизорах даже не мечтали. Мне стало интересно узнать, можно ли получить электричество в домашних условиях. Так была выбрана тема моего исследования: «Химический источник электричества» Актуальность моей работы заключается в том, чтобы находить интересное и необычное рядом, в доступных для наблюдения и изучения предметах, а электричество очень важно для современного человека.

Гипотеза моего исследования: Изучив состав гальванических элементов разного типа, я предположил, что из подручных материалов можно попробовать изготовить солевой элемент.

Цель моего исследования: Получить химический источник напряжения и запитать от него светодиод красного цвета. Предмет исследования: химический источник напряжения. Объект исследования: электрическая энергия. Задачи: узнать, что такое электрическая энергия, как её получают и как измеряют ее количество; изготовить из подручных материалов электрическую батарейку и превратить электрическую энергию в видимый свет; сделать вывод по полученным результатам; выступить с продуктом проекта (презентация) на факультативе «Учусь создавать проекты». Методы исследования:

• Анализ научной литературы и газетных статей.
• Использование Интернета в поиске информации.
• Эксперимент
• Наблюдение
• Фиксирование результатов.
• Анализ.
• Выводы.

• Какими бывают гальванические элементы
• Выбрать материалы, из которых можно изготовить гальванический элемент.
• Подобрать дома доступные материалы и оборудование.
• Познакомиться и использовать необходимые меры безопасности и защиты при проведении эксперимента.
• Изготовить гальванический элемент и превратить электрическую энергию в видимый свет.
• Проанализировать полученные результаты.
• Выступление с презентацией.

Для изготовления солевой батарейки нужны следующие вещества: цинк и медь из которых состоят сами электроды и раствор соли, в котором будет проходить реакция. Именно из за соли батарейка называется соляной. С медью все оказалось просто она входит состав некоторых монет. У меня как раз оказалось несколько старинных пятикопеечных монет. Соль есть на любой кухне. А вот цинк найти не получилось. И мы решили его заменить на алюминиевую фольгу, которая используется в упаковках для продуктов, например шоколада или на монетку, в которой содержится никель. Кроме того мы поэкспериментируем с концентрацией соли, ведь у нас дома есть прибор с помощью которого можно измерять напряжение. С одним электродом мы уже определились (это 5 копеек) проведем эксперимент по выбору второго электрода. Это будут: монета с никелем (2 рубля), фольга от шоколада и фольга от упаковки чая (у неё с одной стороны фольга, а с другой бумага) На монету- 2 рубля и фольгу от шоколада кладем по кусочку салфетки, а фольгу от чая просто кладем бумажным слоем кверху. Капаем на каждую по одной капли соляного раствора, накрываем «пятаками» и проводим измерения.

1. Монета - 2 рубля

2. Фольга от шоколада

3. Фольга от чая

1. Одна чайная ложка соли на полстакана воды

2. Две чайных ложки соли на полстакана воды

3. Три чайных ложки соли на полстакана воды

Из опыта видно, что напряжение не сильно зависит от концентрации соли в растворе.

Как увеличить напряжение Для того, чтобы получить напряжение необходимое для свечения светодиода, собираем девять таких элементов в столб. Фольга бумагой кверху - каплю раствора - медную монету. Затем снова: фольга бумагой кверху - каплю раствора - медную монету и так девять раз.

Измеряем напряжение. Этого вполне достаточно для свечения светодиода. Подключаем вместо прибора его. Результат на видео:

Вывод Соляной раствор вступает в химическую реакцию с алюминиевой фольгой и в результате этого между фольгой и медной монетой появляется напряжение. Складывая элементы в столб напряжение каждого элемента складывается и если сложить 500 монет, то можно получить напряжение, как и в электрической розетке. При подключении к батарее светодиода, через него начинает протекать электрический ток (электроны) вызывая тем самым его свечение. Новизна работы состоит в том, что позволила почувствовать себя в роли экспериментатора и самостоятельно получить источник электрической энергии. Практическое значение исследования в том, что мне удалось узнать много нового об электричестве. Может быть, эти исследования помогут мне выбрать в будущем специальность. Приобретенные знания, умения и навыки обязательно пригодятся в дальнейшей учёбе. Дальнейшее развитие проекта У меня появилось желание работать над этой темой дальше и осуществить ещё несколько идей: получить электричество из других веществ и попытаться найти этому практическое применение.

Список литературы 1. Р.И. Сизова, Р.Ф. Селимова. Юным умникам и умницам «Учусь создавать проекты» Учебник-тетрадь для младших школьников.- Самара: Издательство «Учебная литература».- 2004. 2. Интернет-ресурсы: ru.wikipedia.org/wiki/

18