《水果电池的电压与哪些因素有关》科技实践活动报告.docx

水果电池的电压与哪些因素有关科技实践活动报告常州市武进区郑陆初级中学物理兴趣小组程佳楠最近，我们对“水果电池的电压与哪些因素有关”进行了深入研究。通过这次实验，我们知道了影响水果电池电压的因素。我们之所以想到这一课题，是因为苏科版物理九年级上册P69页有一个“13.9自制水果电池”活动，物理老师让每个同学回去尝试“自制水果电池”实验，之后便在班内进行交流，通过全班的交流，我们发现同学们选用的水果各不相同，选用的金属片也多种多样。另外，大多数同学做的水果电池的电压很小，无法使小灯泡发光，大多数同学的实验是失败的。通过进一步的讨论，我们猜想，水果电池的电压可能跟水果的种类、插入水果的金属片的材料等因素有关，老师也就如何判断水果电池是否有电压,为我们作了指导，如：把几个电池串联起来、选用更小的发光体、放在舌头上试触、选用量程很小的电流表（微安表）、电压表（毫伏表）进行测量等。我们对水果电池的电压到底与哪些因素有关，充满了好奇和疑问，为了对它进行深入研究，老师组织我们物理兴趣小组开展了研究水果电池的电压与哪些因素有关的科技实践活动。由于水果电池的电压可能与水果的种类和金属片的材料等诸多因素有关，我们决定采用控制变量法来进行实验。物理兴趣小组分为两组：第一组：组员是金淞、方榆、龚银龙，他们三个人专门研究水果电池的电压与插入的金属片的材料的关系；第二组：组员有陈浩、薛波、姚斐，他们研究的是水果电池的电压与水果的种类之间的关系。老师发动同学们一起准备实验器材，同学们带来了蕃茄、苹果、桔子、萝卜、土豆等水果（或蔬菜），还有铜片、铁片、铝片等各种金属片，老师又从实验室找来了镁条、锌片和一些导线。我们兴趣小组根据本小组研究的主题，分组制订实验方案，设计了实验步骤、数据记录表。然后根据实验设计，选择了我们需要的器材。为了使实验结果更精确，我们又到物理实验室借了毫伏表，用于精确测量自制水果电池产生的电流。待一切都准备好后，我们来到实验室开始探究活动。第一组同学根据研究主题，选用同一种水果（苹果）不变，研究金属片的材料对水果电池电压的影响。他们把准备好的五种金属片（铜、铁、锌、铝、镁）两两搭配，插入苹果中，然后分别用毫伏表测量出输出电流。刚完成一半实验时，一位同学取错了金属片，取了两片已经研究过的金属片，但两金属片的距离不同，结果在记录数据时，他们发现输出电流的大小与前面的数据相比有很大的差别，由此猜想，水果电池的电压可能与两金属片的距离有关，刚才没有注意控制两金属片距离相等。于是他们不得不重新设计实验，从头开始研究。第二次实验时，他们在苹果的切面上画了两条平行线，保证两金属片距离相等。实验顺利完成了，按这种方法测出的结果是：两种不同的金属片插在苹果中，当金属片之间的距离一定时，镁片和铁片两种金属片的效果最好。正当他们因成功完成实验而感到喜悦时，突然龚银龙同学无意间发现,当把铜片和铁片以等距离插入同一个苹果时，插入的深度不同，水果电池的电压也不同。这个问题的发现，使他们三个由兴奋变为惊讶，转而失望,都深深地叹了一口气。但是一阵失望过后，他们就觉得十分的高兴，因为他们又有了新的发现。接下来，他们又重新对自己的实验设计进行了审视,在选材上，考虑了金属片的宽度、厚度要相同；插入苹果时要保持距离相同；在每个金属片的长度上以厘米为单位做上记号，保证插入水果时深度相同；在研究内容上，增加了研究“金属片插入水果的深度对电压的影响”、“金属片插入水果的距离对电压的影响”等。经过第三次认真细致的实验,他们得出了新的结论：两种不同的金属片插在苹果中，当金属片的宽度、厚度、插入的距离和插入的深度一定时，铜片和镁片两种金属片制成的水果电池的电压最大；其它条件相同时，插入的深度越深，水果电池的电压越大；其它条件相同时，插入的距离越小，水果电池的电压越大。在实验之余，他们还注意研究了每一种情况下，金属片的正负极，发现同一种金属，有时是正极，有时又是负极；尝试把同种金属片插入苹果中，接上毫伏表后，看到指针摇摆不定的奇怪现象。以上现象都无法解释,有待于今后进一步研究。在第一组同学做实验同时，第二组同学“研究水果电池的电压与水果的种类关系”的实验也在紧张进行。在实验之前，他们查阅了很多有关“水果电池”的资料，准备了蕃茄、苹果、桔子、萝卜、土豆等多种水果（或蔬菜），金属片只选取了铜片和锌片。在动手前，又再次明确了实验步骤，防止实验时乱套。由于准备比较充分，所以实验进行得很顺利，使他们体会到，精心设计实验，是多么重要。但在下结论时，他们将实验测得的数据与资料上的规律相比，发现有很大的差别。这又迫使他们不得不重新反思实验设计、实验过程。同时，又受第一小组的启发，发现金属片之间的距离、插入的深度没有注意控制，水果有的切开，有的没有切开，有多个方面没能控制变量。通过改进后的实验，得出了较科学的结论：把铜片和锌片插入切开后的不同水果中，插入土豆中时，水果电池的电压较大。后来，同学们展开热烈的讨论，认为，水果电池的电压可能还跟水果的温度、水果的甜酸程度、水果的大小、形状等因素有关。再补充做了有关实验，发现，温度对水果电池的电压的影响很大，温度越高，水果电池的电压就越大。由于很难把水果等分，同一种水果的甜酸程度大致又相同，所以后面几个因素对水果电池电压的影响没能很好地研究，有待于今后进一步研究。通过这次实践活动，我们有了很大的收获：（1）知道了水果电池的电压跟水果的种类、插入水果的金属片的材料、金属片插入水果的深度和距离、水果的温度等有明显的关系；（2）实验中，培养了我们动手能力、发现问题、解决问题的能力，培养了我们学习的兴趣；（3）使我们明白了科学研究中必须有不怕失败、坚持不懈的精神，体会到了科学研究的艰辛；（4）使我们初步学会用控制变量法、比较法等科学研究的方法；（5）使我们明确：科学研究必须坚持实事求是、认真踏实、团结协作的科学态度，为我们今后的学习、探究奠定了基础。