VI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Исследование возможности использования модели Вольтова столба в качестве источника тока
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
Актуальность выбора темы
Пролистывая книгу М.Н. Алексеевой «Физика – юным», я заинтересовался главой, в которой излагалась история изобретения Вольта. Его химический источник тока был построен в 1800г и представлял собой сложенные попарно медные и цинковые пластины, разделенные прокладкой, пропитанной кислотой. Так как познание любых природных явлений начинается с построения модели и определения границ её применения, я решил повторить опыт великого изобретателя, используя подручные средства и применить модель Вольтова столба в качестве альтернативного источника тока.
Гипотеза
Модель Вольтова столба можно использовать в качестве источника тока для питания светодиода, рассчитанного на напряжение 1,5В.
Цель исследовательской работы
Исследование возможности использования модели Вольтова столба в качестве источника тока для питания светодиода (1,5 В).
Задачи исследовательской работы
1. Познакомиться с понятиями «сила тока» и «напряжение».
2. Создать модель Вольтова столба.
3. Исследовать зависимость силы тока от количества составляющих элементов столба.
4. Исследовать зависимость напряжения от количества составляющих элементов столба.
5. Определить количество элементов столба, достаточных для питания светодиода (1,5 В).
Объект исследования
– Физическая модель Вольтова столба.
Предмет исследования
– Сила тока и напряжение Вольтова столба.
Практическая часть
Оборудование:
1. Монеты (10 рублей).
2. Фольга.
3. Бумажное полотенце.
4. Стакан с водой.
5. Соль.
6. Два провода.
7. Вольтметр.
8. Миллиамперметр.
9. Светодиод (1,5 В).
Я вырезал кружочки из фольги и бумажного полотенца. Фольгу и монеты соединял вместе, а между ними прокладывал бумагу, смоченную в солёной воде (приложение 1). С помощью проводов соединял модель по очереди с миллиамперметром и вольтметром, измеряя силу тока и напряжение после каждых 10 добавленных монет (приложение 2). После измерения силы тока и напряжения я соединял провода со светодиодом, проверяя, загорится диод или нет.
Таблица 1. Зависимость силы тока от количества монет
|
Количество монет, N |
Сила тока, I,мА |
|
10 |
1,7 |
|
20 |
2,0 |
|
30 |
2,5 |
|
40 |
2,8 |
|
50 |
3,1 |
График 1. Зависимость силы тока от количества монет
Таблица 2. Зависимость напряжения от количества монет
|
Количество монет, N |
Напряжение, U,В |
|
10 |
0,6 |
|
20 |
0,8 |
|
30 |
2 |
|
40 |
1,2 |
|
50 |
1,4 |
График 2. Зависимость напряжения от количества монет
Вывод
Сила тока и напряжение возрастали с увеличением количества монет.
Для питания светодиода оказалось достаточным напряжение 1,4 В при силе тока 3,1мА. Количество монет при этом равнялось 50 (приложение 3).
Заключение
Моя гипотеза подтвердилась.
Модель Вольтова столба можно использовать в качестве источника тока.
Чем больше элементов в Вольтовом столбе, тем выше сила тока и напряжение.
Для питания светодиода (1,5В) необходимо, чтобы Вольтов столб состоял как минимум из 50 монет.
Практическая значимость
Модель Вольтова столба можно использовать в качестве источника тока, демонстрировать на уроках физики и химии, собирать на факультативных занятиях и тематических кружках.
Источники
Алексеева М.Н. «Физика - юным» М.: Просвещение, 1980г. – 160с.
Перышкин А.В. «Физика 8» М.: Дрофа, 2013г. – 237с.
Приложения
П риложение 1. Модель Вольтова столба.
Приложение 2. Измерение силы тока.
Приложение 3. Питание светодиода от Вольтова столба.