一、       问题的提出

经过环保知识的普及，众所周知，电池有着巨大的危害。电池这类的固体垃圾，我国至今还没有建立一套完善的废电池回收体系，海口市每年的垃圾都有成百上千吨，虽然废旧电池只是冰山一角，但一枚纽扣电池就能污染６００吨水，这几乎是一个人一生的饮用量。而且，一节一号电池烂在土壤里，可以使一平方米的土地颗粒无收。这不仅制约了我市的经济发展，还影响人们的健康生活。废旧电池之所以有污染，是因为它含有铅、汞、锰等有毒物质，进入水源、土壤，最终通过食物进入人体，会给人们的健康造成极大的威胁。而我们又不能像西方发达国家那样圈地集中处理。由于废旧电池造成的污染太大，太阳能电池、热能电池相继问世。我在初中的学习中，听闻水果可以发电，那水果能否作电池呢？

二、研究原理

      ⑴　化学原理

      1. 根据金属锌置换铜离子的反应“Zn + Cu ^2- →Zn²⁺ + Cu”的原理，由于离子电荷移动，离子从正电荷向负电荷移动产生了电流。

      2. 用ＰＨ试纸测定水果的ＰＨ值。

      ⑵ 物理学原理

      1. 电流表、电压表和万用电表的测量原理

　   可以定量的测量出所需的电流值、电压值及电阻值。

      2. 串联电池组

      串联电池可以提高电压，使得到的电压可以让发光二极管发光。

      水果串联的电压变高

       三、研究方向

　　在研究不同水果产生的电动势情况时，采用控制变量法。例如，每次都用相同的电极，而使用不同的水果进行测量。把降低水果的内电阻，提高水果电池的电流，为进行研究的方向。

      1. 研究水果所能提供的电流与它本身条件的关系，即与果汁多少、果汁的ＰＨ值、果汁的温度与产生电流的关系。

      2.选择优秀的水果，研究如何减少水果电池的内阻，使产生的电流增大的方法，如极板的从优选择，内阻与极板之间的距离、极板有效面积的大小和果汁的流动性之间的关系。

      四、实验

       1.用已知正负极的电流表的两接线柱分别与不同的极板相接，观察指针的偏转方向。

　　 现象：无论正负接线柱与哪一极板相接，电流总是由铜片经电流表流向锌片。

　　 结论：由现象可知，电流由铜板一端流出，即铜为片极。结合金属的活动性，我们得出：由于锌比铜活泼，锌易失电子，失去的电子由锌片经导线转移到铜片，所以铜为正极，锌为负极，即活动性强的一端为负极，弱的一端为正极。

2.          保持极板之间的距离为1.5cm 和极板的有效面积为4.5cm²，对于不同的多种水果进行实验。

                                 土豆使指针偏转

       规格分析和结论：从实验数据可看出，柠檬的电动势较大，虽然它的内阻不是最小的，但产生的电流最大；西红柿的电动势不大，但它的内阻最小，所以产生的电流也较；梨的内阻大，电动势也最小，所以产生的电流也最小。所以说，水果所产生的电流由水果本身的电动势和内阻决定。电动势大，内阻小，那么产生的电流就大；电动势小，内阻大，那么产生的电流就小。

      3.     取同一铜片和锌片，按不同的距离插入水果，并保持两极板与水果的接触面积为4.5cm²，进行实验并记录数据。

      分析和结论：从上面的实验数据可看出，在有效面积一定时，板间的距离越大，电流越小，反之亦然。这是因为，在有效面积一定时，板间距离越大，其间的果汁就越多，阻碍了电子定向移动的能力就越大，即内阻越大，所以电流也随之减少。                      

      4.     在水果上，插入面积不同的铜片和锌片，并保持铜片和锌片的距离为1.5cm，进行实验并记录数据。

      所得数据：

      分析和结论：在两极板间的距离一定时，铜片和锌片与水果的接触面越大电流越大。这是因为，随着有效面积的增大，电池的内阻减小，自由电荷定向移动的横截面积增大，所以电流也随之增大。   

      5. 用ＰＨ试纸，测量水果的ＰＨ值。

      分析和结论：结合前面的数据，会发现当水果的ＰＨ值越小，产生的电流就越大；即当水果的酸性越强时，产生的电流越大。

       6. 去刚用过的橙，榨成果汁，进行实验并记录数据。

      a) 保持极板之间的距离为1.5cm 和极板的有效面积为4.5cm²，分别对于橙和橙汁进行实验。

      分析和结论：在有效面积和板间距离一定时，流动性越大，电流越大。这是因为，果汁与果相比，电子易在果汁中定向移动，即果汁电阻小于果的电阻，所以电流较大。

       7.   用酒精灯加热橙汁，观察不同温度时产生的电流，进行实验并记录数据。

     分析和总结：随着温度的增加，产生的电流逐渐增大。

      六、总结

      经过实验和研究，我们得出，要增大水果电池的电流，可用增大有效面积，减少极板间的距离，增加果汁的流动性，增加果汁温度，减小水果内阻的方法。

      七、联想

      经过研究，我们觉得从理论上看，只要极板的有效面积足够大，板间距离足够小，果汁的量足够，就可以加以利用。对此，我们设计了以下这些利用方案和联想方案，其中我们已实现了方案5。

      1、水果电池：    

      （1）、（2）为两种水果电池，这样的水果电池现阶段虽然成本较高，但其对环境无污染，能源来源广是现在用电池不可比拟的。

      2、水果收音机

      这样的小型收音机可随身携带，而且不用带电池。在去效游时，随便找个合适的水果发电，收音机便可工作了。

      3、“电池粉”

      可把果汁去水后所得的果汁粉，即“电池粉”随身携带，和带上一副极板，即可在需要用电时，一冲便可使用。

      4、用于酿酒

      酿酒时，在大发酵池中安上两个极板，便可利用那些发酵的植物来发电，且电流产生的热可能会促进发酵，酿出美酒。

      5、水果音乐盒

      6、夜光杯

      可将果汁倒在杯中，通过果汁供电原理，可插入一些发光设备如二极管，虽然光线不是特别亮，但却可营造一种温馨气氛，在野外使用特别方便。

      虽然现在水果电池的利用还不大成熟，但我们相信，改进后的水果电池将会因其诸多优点而在未来生活中被利用。不仅水果，我们经过研究发现蔬菜，野果同样可发电。那么，寻找一种绿色新能源将不再是一个梦，而将在未来被实现。