Направление: «ОБЩЕПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

ТЮМЕНСКАЯ ОБЛАСТЬ
ЗАВОДОУКОВСКИЙ ОКРУГ
МУНИЦИПАЛЬНОЕ АВТОНОМНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
УЖРЕЖДЕНИЕ
«ЗАВОДОУКОВСКАЯ СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА № 2»
Районная научно – практическая конференция
«Первые шаги в науку»
Направление:
«ОБЩЕПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ»
Исследовательский проект
«Батарейка»
Автор:
Горшнёв Глеб Константинович, 10 лет
Тюменская область, Заводоуковск,
Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение
Заводоуковского городского округа
«Заводоуковская средняя общеобразовательная школа № 2»
4 «Д» класс
Руководитель проекта:
Бородулина Елена Романовна, учитель начальных классов,
Муниципального автономного общеобразовательного учреждения
Заводоуковского городского округа
«Заводоуковская средняя общеобразовательная школа № 2»
г.Заводоуковск, 2014 г.
Районная научно-практическая конференция «Первые шаги в науку»
Направление: «Общепознавательное»
исследовательский проект: «Батарейка»
ГОРШНЁВ ГЛЕБ КОНСТАНТИНОВИЧ
10 лет,
ученик 4 д класс
Тюменская область, Заводоуковск,
Муниципального автономного общеобразовательного
учреждения Заводоуковского городского округа
"Заводоуковская средняя общеобразовательная школа № 2».
Районная научно-практическая конференция «Первые шаги в науку»
Направление: «Общепознавательное»
исследовательский проект: «Батарейка»
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
1. Краткая аннотация____ ____________________________
стр. 1
2. Аннотация _______________________________________
стр. 2
3. План исследования________________________________
стр. 3
4. Обоснование проекта _____________________________
стр. 3
5. Теоретическая часть:
5.1.Интересные факты из истории батареек
6.
_____
стр. 4
5.2.Конструкция и типы батареек _______________
стр. 5
5.3.Принцип работы батареек____________________
стр.6
Практическая часть ______________________________
6.1.Мои домашние опыты _______________________
стр. 7-9
7. Заключение______________________________________
стр. 10
8. Литература ______________________________________
стр. 11
Приложение___________________________________________
1
Районная научно-практическая конференция «Первые шаги в науку»
Направление: «Общепознавательное»
исследовательский проект: «Батарейка»
1. КРАТКАЯ АННОТАЦИЯ
Горшнёв Глеб Константинович, 10 лет,
4 д класс
Россия, г. Заводоуковск, Тюменская область, МАОУ Заводоуковского ГО
"Заводоуковская средняя общеобразовательная школа № 2».
Работа посвящена изучению батарейки.
В работе представлена информация о изобретении батарейки, её конструкция.
В практической части даётся описание получение энергии на основе исследования.
2
Районная научно-практическая конференция «Первые шаги в науку»
Направление: «Общепознавательное»
исследовательский проект: «Батарейка»
2. АННОТАЦИЯ
Горшнёв Глеб Константинович, 10 лет,
4 класс
Россия, г. Заводоуковск, Тюменская область, МАОУ Заводоуковского ГО
"Заводоуковская средняя общеобразовательная школа № 2».
Работа посвящена изучению батареек.
ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ:
Выяснить, как устроена батарейка?
Я поставил перед собой задачи:
а) Узнать за счет чего и как работают батарейки
б) Сделать самому батарейку из подручных средств.
ГИПОТЕЗА:
Предположим, что батарейка – это
ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ:
1. изучить теоретический материал по данной теме, используя различные
источники (книги, журналы, интернет).
2. Изучить конструкцию батарейки и принцип ее работы.
3. практически изготовить батарейку в домашних условиях.
МЕТОДЫ И ПРИЁМЫ:
- Ответы на вопросы анкеты.
- Работа с научной, художественной литературой и Интернет-ресурсами,
посмотрел фильм о плесени.
- Практическое исследование
В ходе работы над проектом я узнал, батарейки - привычный предмет в каждом
доме, обеспечивающий энергией важные устройства. Теперь я могу рассказать о
батарейках моим друзьям.
3
Районная научно-практическая конференция «Первые шаги в науку»
Направление: «Общепознавательное»
исследовательский проект: «Батарейка»
3. ПЛАН ИССЛЕДОВАНИЯ
№ п/п Этапы работы
Сроки
1.
Выяснить, что такое батарейка.
октябрь 2013г.
2.
Собрать информацию о батарейке.
сентябрь-октябрь
а) Узнать за счет чего и как работают батарейки
б) Сделать самому батарейку из подручных средств.
2013г.
Изготовление батарейки в домашних условиях.
октябрь-декабрь
3.
2013г.
4. ОБОСНОВАНИЕ ПРОЕКТА
Я выбрал именно эту тему, потому что очень интересно было узнать за счет чего
и как работают батарейки. Как они вырабатывают ток.
Я видел батарейки много раз, но не знал, как они работают.
Я задумался, а как она устроена? Кто изобрел батарейку? Мне стало интересно.
И я решил заняться её исследованием.
4
Районная научно-практическая конференция «Первые шаги в науку»
Направление: «Общепознавательное»
исследовательский проект: «Батарейка»
5. Теоретическая часть:
Для начала я изучил историю батарейки, кто и как ее придумал.
5.1 Интересные факты из истории батареек
Когда-то энергию считали магической, чем-то феноменальным и
неподконтрольным. В наше время невозможно представить себе жизнь без энергии,
как дома, так и на улице. Но когда, же энергия впервые стала переносной,
заключенной в батарейку, известную нам сегодня?
Термин "батарейка" был впервые использован Бенджамином Франклином, но
первую электрическую батарейку, известную под названием "гальваническая
батарея", изобрел итальянский физик Алессандро Вольта в 1800 году. Основываясь
на исследованиях другого ученого - Луиджи Гальвани, Вольта смог собрать
электрическую цепь, используя батареи из меди и цинка, разделенные тканью,
смоченной в соленой воде. Интересно, что все это исследование началось благодаря
реакции, произошедшей во время вскрытия лягушек.
Совершенствуя технологию изобретения Вольты, Джон Фредрик Даниэль в
1836 году разработал устройство, известное под названием "Элемент Даниэля". Этот
элемент был первым, который использовал некоторые из привычных составляющих
батарейки, использующихся и сегодня! В 60-х гг. ХІХ века Жорж Лекланш из
Франции изобрел будущего предшественника самой используемой батарейки в мире
- угольно-цинковый элемент. Несмотря на то, что элемент Лекланша был прочным и
недорогим, в 80-е гг. ХІХ века его заменил улучшенный "сухой элемент", который в
5
общем является угольно-цинковым элементом, до сих пор использующимся во
многих частях света. (приложение 1)
5.2 Конструкция и типы батареек
Технология производства щелочных батареек получила свое развитие в 50-х
гг. ХХ века. Используя щелочной электролит и другие более активные ингредиенты,
щелочной элемент получил значительные преимущества работы по сравнению с
угольно-цинковыми (солевыми) батарейками. Щелочная батарейка имеет большую
плотность энергии, больший срок хранения и много других преимуществ по
сравнению с обычными угольно-цинковыми батарейками.
КОНСТРУКЦИЯ БАТАРЕЙКИ
Обычные щелочные батарейки, состоят из четырех основных компонентов:
1. Анод - отрицательный "топливный" электрод, содержащий электроны, которые
питают Ваши устройства.
2. Катод - положительный электрод, принимающий электроны из внешней цепи и
помогающий их проведению.
3. Электролит - проводник заряда между анодом и катодом внутри элемента.
4. Сепаратор - материал, обеспечивающий барьер между анодом и катодом с целью
предотвращения их соприкосновения и обеспечения свободного движения заряда.
ТИПЫ БАТАРЕЕК
Сегодня используется множество разных типов батареек, но в большинстве из
них содержатся одни и те же компоненты, перечисленные выше. Ионно-литиевые
6
батарейки обычно используются в таких устройствах, как мобильный телефон или
ноутбук. Круглые батарейки, которые могут быть сделаны из разных ингредиентов
или веществ, обычно используются в пультах дистанционного управления, игрушках
и многих других устройствах. Основные типы круглых батареек - угольно-цинковые,
щелочные и литиевые. (приложение 2)
5.3 Принцип работы батареек
Многие устройства от пультов дистанционного управления до самых
высокотехнологичных портативных гаджетов - все они питаются от батареек. Но чем
именно является батарейка и как ей удается так долго вырабатывать энергию?
Говоря простым языком, батарейка - это устройство, превращающее химическую
энергию в электричество. В результате подключения к Вашему устройству,
питающемуся от батареек, она помогает замкнуть электрическую цепь и
обеспечивает устройство энергией. Стандартные батарейки имеют два конца:
- Положительный (+): катода.
- Отрицательный (-): анода. (приложение 3)
Когда батарейки подключены к устройству, электроны движутся от
отрицательного конца к положительному, таким образом, создается поток
электронов. Энергия, содержащаяся в батарейке, используется для питания Вашего
устройства - электроны идут потоком от батарейки по электрической цепи.
(приложение 4)
7
Районная научно-практическая конференция «Первые шаги в науку»
Направление: «Общепознавательное»
исследовательский проект: «Батарейка»
6. Практическая часть
6.1 Мои домашние опыты
Опыт 1 (приложение 5)
Для опыта я взял:
1. три свежих картофелины,
2. три кусочка медного провода примерно 5 см. в длину каждый,
3. три оцинкованных гвоздя,
4. четыре провода с зажимами «крокодилами»,
5. световой диод.
а) Воткнул гвоздь в картофелину на глубину 2 см. с одной стороны, а отрезок
провода с другой стороны.
Повторил это действие с другими двумя картофелинами.
б) С помощью проводка с зажимами-крокодилами соединил оцинкованный
гвоздь одной картофелины
оцинкованный гвоздь второй
с медным
проводом другой
картофелины
с медным
картофелины,
проводом третьей
картофелины.
в) С помощью проводка с зажимами-крокодилами соединил медный провод
первой картофелины с контактом диода, а второй контакт светодиода соединил с
помощью зажима-крокодила с оцинкованным гвоздем третьей картошки.
Когда соединил последний зажим, светодиод не зажегся, но на измерительном
приборе показалось значение 0,05 ампер, что было недостаточно, чтобы загорелся
светодиод.
8
Опыт 2 (приложение 6)
Для опыта я взял:
1. три свежих лимона,
2. три кусочка медного провода примерно 5 см. в длину каждый,
3. три оцинкованных гвоздя,
4. четыре провода с зажимами «крокодилами»,
5. световой диод.
а) Воткнул гвоздь в лимон
на глубину 2 см. с одной стороны, а отрезок
провода с другой стороны.
Повторил это действие с другими лимонами.
б) С помощью проводка с зажимами-крокодилами соединил оцинкованный
гвоздь первого лимона с медным проводом второго лимона.
в) С помощью проводка с зажимами-крокодилами соединил медный провод
первого лимона с контактом диода, а второй контакт светодиода соединил с
помощью зажима-крокодила с оцинкованным гвоздем второго лимона.
Когда соединил последний зажим, светодиод зажегся.
Опыт 3
Для опыта я взял:
1. два свежих лимона и одну свежую картофелину,
2. три кусочка медного провода примерно 5 см. в длину каждый,
3. три оцинкованных гвоздя,
4. четыре провода с зажимами «крокодилами»,
5. световой диод.
9
а) Воткнул гвоздь в картофелину на глубину 2 см. с одной стороны, а отрезок
провода с другой стороны.
Повторил это действие с двумя лимонами.
б) С помощью проводка с зажимами-крокодилами соединил оцинкованный
гвоздь картофелины с медным проводом лимона, оцинкованный гвоздь лимона
с медным проводом второго лимона.
в) С помощью проводка с зажимами-крокодилами соединил медный провод
картофелины с контактом диода, а второй контакт светодиода соединил с
помощью зажима-крокодила с оцинкованным гвоздем второго лимона.
Когда соединил последний зажим, светодиод зажегся тусклым светом.
10
Заключение
В заключении своей работы я сделал следующие выводы. Когда-то энергию
считали магической, чем-то феноменальным и неподконтрольным. В начале 19-го
века ученые изобрели и создали батарейку.
Я узнал, что батарейка работает из - за химической реакции, что батарейка
состоит из анода и катода.
Батарейки широко применяются в современном мире, от маленькой батарейки
в часах до больших аккумуляторов в автомобилях, самолетах и даже ракетах.
11
Список литературы
ПРИЛОЖЕНИЕ
Приложение 1
КОНСТРУКЦИЯ БАТАРЕЙКИ
Приложение 2
Приложение 3
Приложение 4
Приложение 5
Приложение 6