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银川市 银川唐徕中学 2021级 李美艺 省级一等奖 指导教师:景燕燕
民以食为天,这句话一点也不假。食物作为人们生活必不可少的一种物质,对人的健康成长起着重要作用。但是食物的作用,远远不止于保障人体健康生活,总有那些脑回路“清奇”的人们想到食物不一样的用途。
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水果电池其实算是之前一大网络热词,经过视频、文字、图片等多途径传播。这一名词已具有良好的广泛性,可是水果为什么能做电池?它是如何工作的?这些疑问将一一被解开。
水果电池,顾名思义,就是用水果制作成的电池。但是所选取的水果是有条件的,一定是含有果酸的水果。比如说柠檬、苹果、菠萝、橙子等。这些水果中的果酸可作为电解质来构成导通回路。也可以说是根据水果电池制作原理间接形成了对水果原料的这一要求。
水果电池的制作,其实也十分简单。只需要准备苹果(或其他含有果酸的水果)铜片、芯片、导线、发光二极管。将锌片插入到苹果的约1/3处,用小刀在苹果的另一边1/3处切开25px的切口;将铜片插入切口直至铜片的一半都在水果里。这样就可以从水果电池中得到电流。但是这个电池的电流很弱,所以我们可以将几个这样的苹果电池,通过串联的方法接成一个电池组。使用导线和夹子将第一个水果线上的锌片与第二个水果上的铜片连接起来。像这样多连接几个水果电池,最后在第一个铜片和最后一个锌片连上带夹子的导线,就形成了一个电池组。由于锌片的活动性较强,易失去电子因此作为负极,相对而言,铜片的活动性较弱,不易失去电子,因此作为正极。识别不了。
虽然水果电池制作很容易,但其发电原理需要专业的科学解释:两种金属片的电化学性是不一样的,其中更活泼的那边的金属片可以置换出水果中的酸性物质的氢离子,由于产生的正电荷,整个系统需要保持稳定(或者说是产生了电荷。电荷造成了下列结果),所以在组成原电池的情况下,自由电子从回路中保持系统的稳定,这样的话理论上来说电流大小与果酸浓度相关(如果是要表达一个函数关系的话,那么这个函数其实和离子强度有关的,而且还是定量关系,和离子浓度有定性的关系)。在此情况下,如果回路的长度改变,势必造成回路的改变,所以也会造成电压的改变。
水果电池能够产生较小的电流,但不能长时间的产生电流。所以水果电池不能代替传统电池。从环境保护层面来讲,水果电池环保,对环境不会造成污染。可以在日常生活中,对常用一些耗电量低的设备提供一定的电能。
科学挖掘了食物的“魅力”,科技就存在于我们身边。