河北省大城縣第四中學(xué) 張鐵峰 郭香榮

一、活動背景的確定：1.現(xiàn)在手機(jī)已經(jīng)在家庭中廣泛使用，手機(jī)的更換也不斷加快，這樣每家每戶都存有幾部廢舊手機(jī)，將它們隨便丟棄會對環(huán)境造成極大污染，如果能將它們加以利用會產(chǎn)生很大的社會效益；2.晚上在班內(nèi)上晚自習(xí)時遇上停電，教室內(nèi)一片漆黑，學(xué)生行動時容易發(fā)生危險，并且住宿生在熄燈后如有事外出無光源，也會使行動產(chǎn)生不便；3.現(xiàn)在學(xué)校使用的應(yīng)急燈應(yīng)用的是鉛酸蓄電池，壽命短，廢棄后對環(huán)境污染大；4.現(xiàn)在學(xué)校使用的應(yīng)急燈為鎢絲燈，工作電流大、亮度低，導(dǎo)致壽命較短。于是，在老師的指導(dǎo)下，科技活動小組的同學(xué)們制作了應(yīng)急小臺燈。

二、設(shè)計該項目的目的和基本思路：1.當(dāng)發(fā)生停電事故時，該燈自動點(diǎn)亮作為應(yīng)急燈使用；2.在沒有電源的場所該燈可以利用內(nèi)部電源提供照明。

三、該項目的研究過程：1.發(fā)現(xiàn)問題并提出設(shè)想；2.設(shè)計電路（見下圖）；3.準(zhǔn)備器材元件；4.組裝調(diào)試。

工作原理：沒停電時由交流變直流電源給蓄電池（舊手機(jī)電池）充電，同時給繼電器通電（繼電器與蓄電池屬于并聯(lián)關(guān)系），繼電器中的電磁鐵產(chǎn)生磁性，吸引銜鐵和觸點(diǎn)a接觸，此時照明燈處于斷路狀態(tài)，不亮。停電時，電磁繼電器中的電磁鐵因沒有電流通過而失去磁性，在彈簧c的作用下銜鐵和觸點(diǎn)b接觸，蓄電池（舊手機(jī)電池）給照明燈供電（因為有二極管不會倒充電），做到應(yīng)急自動點(diǎn)亮。

四、該項目應(yīng)用的科學(xué)方法、科學(xué)原理：1.交流電與直流電的轉(zhuǎn)換：應(yīng)用開關(guān)電源將220 V 交流電變?yōu)?2 V 直流電為該系統(tǒng)提供電能；2.繼電器的使用：應(yīng)用電學(xué)中所學(xué)的繼電器實(shí)現(xiàn)電路的轉(zhuǎn)換；3.電池的串聯(lián)與電壓的關(guān)系：將三塊容量相同的手機(jī)電池串聯(lián)后達(dá)到LED 燈的額定電壓，使其正常發(fā)光。

五、該項目的主要貢獻(xiàn)：1.使用高亮LED 燈作為光源，亮度高且節(jié)能；2.使用廢舊手機(jī)電池作為蓄電池，達(dá)到廢物利用、節(jié)能環(huán)保的目的。

六、收獲與體會：在教師指導(dǎo)下進(jìn)行設(shè)計制作的過程中，同學(xué)們嘗試用科學(xué)方法分析解決問題，從而使他們掌握了許多科學(xué)知識和方法，并享受到科學(xué)探究的樂趣。

七、拓展應(yīng)用研究：1.利用手機(jī)電池聽收音機(jī)；2.利用手機(jī)電池制作小手電和小臺燈；3.利用手機(jī)電池給電動剃須刀供電。

以上作品在科技活動小組中推廣六個月以來，累計節(jié)省干電池2000 余節(jié)，不但為小組成員家庭節(jié)約開支1000 元左右，而且減少了環(huán)境污染，并使廢物得到了有效利用。