对“自行车发电研究“科技创新论文.doc

“双脚的奇迹——自行车发电” 申报人：杨国斌 指导教师：蔺维国、张仲娥 申报单位：兰州市第六中学 双脚的奇迹——自行车发电 兰州市第六中学 杨国斌 指导教师：蔺维国 张仲娥 摘要： 日常生活中，自行车是必不可少的代步工具，然而，在自行车轮不停转动的过程中，是不是有很多的能量都浪费了呢？鉴于这点，我决定用自己所学知识及老师的帮助来进行研究，即对自行车发电的原理、应用的调查及思考。这主要通过对自行车发电机的研究来实现。 关键词：自行车、发电、物理、电磁感应、生活、应用。 目的：通过此次研究，使我对所学物理知识有了更充分的理解及运用，对地球资源利用所面临的严峻形势有了更为清楚的认识。 引言：自行车旅游作为低碳、环保、健康的运动已成为民众追求的时尚方式。为满足旅途中各种电子产品的供电，不得不携带繁重的储电设备；为了节省电量瞻前顾后，不能随心所欲的看视频、听音乐、拍照、分享心情。一场满怀期待的旅行或许就因为电量问题留下或多或少的遗憾。为不留遗憾，我们选择前行，一路上许多困难在等着我们…… 一、调查方法： 首先，我们制作了五十份调查问卷发放给在校的青年学生，以此得到一幅关于人们对自行车发电的了解及认识统计表与统计图。调查问卷如下： “自行车发电”调查问卷 现在环境问题已成为人们所关注的重要问题，而怎样能更有效地去解决它，就成为重中之重。在当下汽车尾气等对环境造成了很大污染，而骑自行车将会成为更主流、更环保的交通方式，利用自行车发电就是一个不错的想法。现在有一份关于“自行车发电”的调查问卷希望大家积极配合，谢谢合作！ 1.您在平时经常骑自行车吗:（ ） A、经常 B、偶尔 C、不骑 2.您对物理上的电学知识有一定了解吗：（ ） A有，很多 B、有，一些 C、不了解 3.您是否想过利用自行车发电呢：（ ） A、是 B、否 4.您觉得利用自行车发电是否可行呢：（ ） A、可行 B、不可行 5.您听说过有人能利用自行车发电吗：（ ） A、有 B、没有 6.您认为自行车发电的实现对日常生活的作用大吗：（ ） A、大 B、不大 C、没想过 7您觉得自行车发电会在生活中的哪些方面有用途：（ ） A、手机、MP4等充电 B、干电池充电 C、电动自行车蓄电池充电 8.您见到过自行车发电机吗：（ ） A、见过 B、没见过 9.您认为利用自行车发电的方式是单一的还是多样的：（ ） A、单一 B、多种 C、不清楚 10.您认为自行车发电这一项目是否有实用性：（ ） A、有 B、没有 11.您认为自行车发电这一项目是否能推广开来：（ ） A、能 B、不能 C不清楚 请如实填写，谢谢合作！ 据调查问卷填写情况，表格如下： 问题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 回答A 11 3 28 44 26 27 19 12 31 45 14 回答B 25 43 32 6 24 18 4 38 3 5 29 回答C 14 4 5 27 16 7 条形统计图如下： 据图，我们可以知道，在日常生活中，人们对自行车发电的了解比较少，然而人们对自行车发电的前景是非常看好的，所以，此次对自行车发电的研究是非常有必要的。 二、研究过程 1.自行车发电方式 此次研究主要通过对自行车发电机的研究来实现，所以我们要对自行车发电机的原理进行了解。通过我们的市场调查和网络资料究， 根据采用自行车哪一部分来发电，发现共有4种自行车发电机较为常见： 摩擦式发电机:这是最早，也是最简单的一种发电机，通常用为照明发电。它是将其固定在自行车胎边缘，通过车胎转动对其摩擦从而进行发电的装置。图如下： 轮毂式发电机 :这一种发电机比较常见，它是通过自行车车轮的轮毂来带动它发电的，主体主要：线圈定子、圆筒形转子等。图如下： 链条式发电机: 链条式发电机由于价格较贵，所以一般在自行车爱好者中比较常见。它通过自行车的链条来带动发电。图如下：钢丝式发电机: 这种发电机较为少见。它是把带有3片叶片的发动机固定在车架上，通过自行车车轮上钢丝的转动来拨动叶片，从而使其发电。其发电原理与风力发电机类似。图如下： 通过对这四种发电机的调查，我决定对其中最为常见的摩擦式发电机进行重点研究。 2.自行车发电机原理： 通过物理中的电学知识，我们知道法拉第所发现的电磁感应定律：因磁通量变化产生感应电动势的现象，闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线的运动时，导体中就会产生电流