- 19.04.2015
- 2186
- 0
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
Введение.....................................................................................3 стр.
Обоснование выбора темы.........................................................4 стр.
Актуальность …………………………………………………………………………………4 стр.
Гипотеза………………………………………………………………………………………….4 стр.
Цель…………………………………………………………………………………………………4 стр.
Предмет…………………………………………………………………………………………..4 стр.
Объект………………………………………………………………………………………………4стр.
Задачи………………………………………………………………………………………………4стр.
План работы……………………………………………………………………………………5стр.
Приложения………………………………………………………………………………….. 5стр.
Гальванический элемент……………………………………………………………… 5стр.
Батарейки………………………………………………….………………………………….. 6стр.
Электричество ………………………….………………………………………………….. 6стр.
Изготовление батарейки……………………………………………………………….7стр.
Увеличение напряжения……………………………………………………………….11стр.
Вывод………………………………………………………………………………………………12стр.
Результат исследовательской работы………………………………………….12стр.
Новизна……………………………………………………………………………………….….12стр.
Практическое значение…………………………………………………………………13стр.
Дальнейшее развитие проекта……………………………………………………..13стр.
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.
План работы:
С помощью взрослых найти информацию о гальванических элементах:
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.
Приложения: презентация.
Гальвани́ческий элеме́нт — химический источник электрического тока, основанный на взаимодействии двух металлов и (или) их оксидов в электролите, приводящем к возникновению в замкнутой цепи электрического тока. Если сказать проще, это обыкновенная батарейка.
Каждая батарейка имеет «плюс» и «минус». Они называются электродами. Кроме того каждая батарейка имеет важную характеристику – напряжение. Если взять в руки любую батарейку, то на ней обязательно увидим знаки «плюс» и «минус» и её напряжение. Напряжение измеряется в вольтах в честь Алессандро Вольта, который в 1800 году сделал первую батарейку.
На картинке мы видим три батарейки у которых разное напряжение (1,5 вольта, 3 вольта и 9 вольт) кроме того мы знаем что в электрической розетке напряжение 220 вольт. Мне стало интересно, что же такое напряжение, от чего оно зависит и как его измерить.
Электричество
На уроках окружающего мира мы изучали, что вещества состоят из молекул, а молекулы из атомов. Но оказывается, что атомы это далеко не самые мелкие частицы. В состав атома входят электроны, которые при определенных условиях и создают электрическое напряжение. Я выяснил, что скопление большого количества электронов в электроде образуют электрическое напряжение, чем больше скапливается электронов, тем больше получается напряжение. Для измерения напряжения существуют специальные приборы – вольтметры. Если в одном электроде электронов больше чем в другом, значит, между электродами существует напряжение и если соединить такие электроды проводником, то по проводнику электроны начнут перетекать так, чтобы в обоих электродах их стало поровну. Движение электронов в проводнике называют электрическим током.
Но как же заставить электроны перейти с одного электрода на другой, если они хотят, чтобы в обоих электродах их было всегда поровну. Как раз эту задачу выполняет химическая реакция.
Теперь изучив теоретический материал можно переходить к практической части проекта.
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.
Монета – 2 рубля
Фольга от шоколада
Фольга от чая
Из результатов измерения видно, что монета с никелем дала самое низкое напряжение. Фольга от шоколада и чая показали почти одинаковые результаты. Так как с фольгой от чая работать удобнее (не надо использовать салфетку для соляного раствора), будем использовать её в дальнейших экспериментах.
Теперь проведем эксперимент с различной концентрацией соли в растворе
Одна чайная ложка соли на полстакана воды
Две чайных ложки соли на полстакана воды
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:
https://ru.wikipedia.org/wiki/
18
Рабочие листы
к вашим урокам
Скачать
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:
üАнализ научной литературы и газетных статей.
üИспользование Интернета в поиске информации.
üЭксперимент
üНаблюдение
üФиксирование результатов.
üАнализ.
üВыводы.
План работы:
С помощью взрослых найти информацию о гальванических элементах:
ØКакими бывают гальванические элементы
ØВыбрать материалы, из которых можно изготовить гальванический элемент.
ØПодобрать дома доступные материалы и оборудование.
ØПознакомиться и использовать необходимые меры безопасности и защиты при проведении эксперимента.
ØИзготовить гальванический элемент и превратить электрическую энергию в видимый свет.
ØПроанализировать полученные результаты.
Выступление с презентацией
6 665 124 материала в базе
Настоящий материал опубликован пользователем Савкина Екатерина Михайловна. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт
Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.
Удалить материал
Ваша скидка на курсы
40%
Курс повышения квалификации
72 ч. — 180 ч.
Курс повышения квалификации
36/72 ч.
Курс повышения квалификации
36 ч. — 144 ч.
Мини-курс
4 ч.
Мини-курс
2 ч.
Мини-курс
4 ч.
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.