简易电池的制作的实验 物理学家伏打(1745—1827)曾用各种不同的金属搭配进行了一系列的实验,确定了金属接触带电序列:铝、锌、铁、锡、铅……铜、银、金等只要按这个序列将任意两种金属接触或浸入某种导电液中,就可组成一个“电源” ,且排在前面的那种金属是电源负极,排在后面的那种金属是电源正极 工具与材料剪刀,小刀,电烙铁,电压表,电流表,灵敏电流表 指南针,漆包线,泡沫塑料块,图钉,干电池(2 节),硬币(6 枚) ,圆铜片(6 枚),马粪纸,粗铜丝,薄铜板,薄锌板,土豆,钮扣电池,电键,导线,食盐水活动过程一、自制电流指示器1.取一指南针,在其外壳上紧密地绕上大约 40 匝直径约为 0.2 毫米的漆包线,线的两个自由端分别留出 30 厘米,将绕有漆包线的指南针嵌入一挖有圆槽的泡沫塑料底座中把漆包线自由端在 2 枚图钉上绕几圈后,将图钉按在泡沫塑料内,从 2 枚图钉处留出大约25 厘米长的漆包线作引线,即制成一电流指示器(图 1—1—50-1)2.当线圈中没有电流流过时,使线圈的绕线方向与指针的指向平行,把指示器的 2 根引线与一节干电池两端短暂接触,观察指针 发现指针发生偏转。
3.把电流指示器的两引线与电池的连接端对换一下,观察指针 发现指针朝反方向偏转根据指针是否偏转、偏转的大小以及偏转的方向,我们可以初步判断电路中是否有电流及电流的强弱和电流的方向二、伏打电堆1.把一枚硬币放在一枚圆铜片上,两者间夹一张浸湿食盐水的马粪纸作衬垫把图1—1—50—1 所示电流指示器的引线分别接在硬币和铜片上,观察指针 发现指示器的指针发生偏转2.取硬币、圆铜片各 6 枚,与浸湿食盐水的马粪纸圆片按图 1—1-50-2 所示组合成“伏打电堆” 3.把电流指示器的引线接在电堆上,观察指针 发现指针的偏转角度比上次大得多4.用电压表检测电堆的哪端是正极?哪端是负极?是否符合“伏打序列”?电堆的输出电压是多少伏?三、巧检灵敏电流表1.取几枚表面沾有汗水(或唾液) 的硬币2.将其中一枚硬币卡在待检的灵敏电流表的一个铜质接线柱上,将其他硬币一个搭一个接近另一铜质接线柱. 3.把最接近另一个接线柱的硬币在铜质柱上划动,观察待检电流表的指针若指针未偏转,说明该电流表可能内部断路;若指针偏转,说明该电流表内部通路;若指针偏转角度大,说明电流表灵敏度高 四、巧辨电源正、负极1. 用刀将土豆削去一块,把 2 根直径为 2 毫米的粗铜丝插入土豆中,使铜丝尽量靠近(约 5 毫米) ,但不能接触。
2.把铜丝分别与电源的两极相连,2~3 分钟后,切断电源,拔去铜丝,仔细观察土豆切面上留下的小洞颜色 发现其中一个洞呈蓝绿色产生上述现象的原因是:土豆的汁液是一种电解质,能使通电的铜丝发生电解反应与电源正极相连的铜丝发生氧化反应,失去电子变成 Cu2’,而 Cu2’带有特定的颜色( 蓝色),利用这点便可巧妙辨别电源的正、负极五、人体“发电”1.取一块铜板和一块锌板,分别与灵敏电流表的两接线柱相连,将带有汗水的双手分别放在铜板和锌板上(图 1—1—50-3),观察电流表的指针发现指针发生偏转,电路中有电流流过2.根据图 1—1-50-3 所示,判断电路中电流方向经实测,检验判断是否正确六、钮扣电池充电法1.将待充电的钮扣电池按图 1—1-50-4 所示接人电路中进行充电 (钮扣电池的正极与干电池的正极相连,电流表的量程为 50 毫安,干电池为充电电源),并观察电流表指针发现刚接通电路时,电表指针在 30~40 毫安之间3 分钟后,指针偏转角度慢慢变小2.当电流表指针示数小于 10 毫安时,断开电路,停止充电3.2 分钟后,再次接通电路,对钮扣电池充电约 3 分钟当电表示数稳定在 10 毫安以下时,钮扣电池充电完毕。
说明与延伸1.氧化银电池也称银锌电池,俗称钮扣电池它的工作电流通常为 1.5—2 毫安当电子表或计算器中的钮扣电池供电电压不足时(但不能低于 1.2 伏) ,可用图 1—1-50-4 所示的电路充电充好电的钮扣电池一般可继续使用 5 个月以上一只新的钮扣电池 24 小时连续使用,可供电子手表使用一年以上)但如充电一开始,电流表示数就在 15—20 毫安,且不再变化,则钮扣电池便无法再充电了2.用自制的伏打电堆给液晶显示的电子手表供电,可使电子手表正常工作数个小时一般的电子手表耗电电流仅 5~6 微安,但手表上的微型灯耗电电流在 15 毫安以上)湿食盐水的马粪纸圆片按图 1—1-50-2 所示组合成“伏打电堆 ”。