物理水果电池制作.doc

【电池发明史】
　　1780年，意大利波罗那大学解剖学教授伽伐尼（Luigi Galvani 1737年9月9日-1798年12月4日）做青蛙腿肌肉运动的解剖学研究，他在实验中发现，在起电机放电的同时，如果用金属手术刀触动蛙腿神经，蛙腿肌肉立刻收缩，为了找出这一现象的原因，在进一步的实验中意外地发现，若用两种金属分别接触蛙腿的筋腱和肌肉，当两种金属的另一端相碰时，蛙腿也会发生抽动。伽伐尼认为这是青蛙体内存在一种“神经电流体”引起的，这种可以使神经、肌肉活动，脑是分泌电液的重要器官。
 　意大利的物理学家伏达（Alessandro Vlota 1745年2月18日—1827年3月5日）在1792年对伽伐尼的发现做了研究，他发现电流的产生并不需要动物组织，1793年他否认了动物电的存在，认为伽伐尼发现的电产生于两种不同金属的接触，他认为蛙腿的抽动是一种对电流的灵敏的反应，这个电流是由于两种金属插在了由肌肉提供的溶液中，并构成回路而产生的。
  1799年伏达用铜片、浸盐水的纸片、锌片依次重叠起来，创制了最早的获得连续电流的伏达电堆。1800年他公布了在1795-1796年间发现的电池原理，1801年他为拿破仑一世演示了伏达电堆，拿破仑授予他金质奖章并封他为伯爵。
  1803年，德国化学家里特尔制造出一台蓄电池。
　　1836年，英国化学家J．F．丹聂尔制造出了第一块古典原电池。伏打电堆的一个缺点是由于极化作用而使电流很快减小。他发现的电池是用多细孔的陶罐（开始用动物膜）把浸入硫酸铜溶液中的电极铜棒和锌棒分开。它能比过去的电池提供更长时间的稳定电流。
　　1859年，法国物理学家普朗特制造出了第一台可实用的铅酸蓄电池。他包括两块卷成螺旋形的铅皮，中间用橡皮隔开，浸没在10%的硫酸溶液中，然后送入电流，使其中一块铅皮镀上，另一块铅皮成为粗糙的多孔表面。这种电池比当时的任何电池都具有更高的电动势。但是由于加工成型过程复杂和冗长，很难批量生产，没有受到重视。
　　1865年，法国化学家勒克朗谢制造出第一块干电池。他采用导电的氯化铵溶液、锌和石墨作电极，并用二氧化锰作去极剂。这种电池由于使用氯化铵溶液带来很多不便。
  1881年法国化学家C．A．福尔改革了普朗特的铅蓄电池。他回避了成型的工序，把直接涂布在铅板上，这样使铅蓄电池引起了商业界的兴趣，很快得到批量生产，在汽车、无线电设备、电化学实验过程中得到应用，成为了通常使用的重要电源。
  1888年，化学家卡斯尼尔改进了勒克朗谢的电池。他以潮湿的氯化铵代替其溶液，以锌皮兼代容器，一举二用，使用方便，得到了广泛应用。

【走进“水果电池”探究室】
探究水果电池的活动，同学们积极性很高。下面请同学们跟我一起走进“水果电池”实验室。
  一、如何验证水果能做成电池
　　水果也能发电，你相信吗？“水果电池”被称为最天然也最没有污染的电池，如何验证水果可以做成电池呢。我们可以让它对外供电，看能不能使石英钟转动，能不能使耳机发出吱吱声。也可以选用电流表或电压表，看接上后指针是否会______。水果电池实现的是______能转化为电能。
 二、如何确定水果电池的正负极
 　可以把电流表或电压表的接线柱分别接在两金属片上，根据指针的________判断。

　　如图1是小明同学把两种不同的金属片插入柠檬制成的“水果电池”。用电压表测量水果电池的电压时，指针偏转的情况，则金属片B是水果电池的_____极。
　　三、如何测水果电池的电压
 　每个水果电池的电压都很低，电压表偏转角度较小，你打算使用电压表的________量程来测量。如果设法用自制水果电池为小灯泡供电，为了使小灯泡的亮度明显一些，你可以怎样做？
　　四、水果电池电压与哪些因素有关
　　在研究“水果电池电压与哪些因素有关”的实验中，同学们有以下猜想：
　　猜想一：水果电池电压与水果种类有关；
　　猜想二：水果电池电压与两电极间距离有关； 
　　猜想三：水果电池电压与两电极插入水果的深度有关。
　　为了验证上述猜想是否正确，他们设计了如下准备实验和记录的表格。
实验编号
水果种类
深度（cm）
两极间距离（cm）
电压（V）
1
苹果
1
3

2
2
2

3
3
3

4
菠萝
2
1

5
2
2

　①为验证猜想一，应做编号为________的实验；
　　②为验证猜想二，应做编号为________的实验；
　　③为验证猜想三，应做编号为________的实验。
　　实验中同学们又提出猜想四：水果电池电压可能与水果大小有关。
　　于是他们将苹果依次切去一部分来做实验，并将数据记录如下： 
苹果大小（个）
1
3／4
1／2
1／4
测得的电压（V）
0．27
0．28
0．26
0．28
④该实验说明____________________________。
 五、怎样得到较高电压
　　（1）换用其他的不同金属或水果再做一个水果电池。在做过的水果电池中，用哪两种金属做电极、用什么样水果得到的电压最高？某同学通过实验得到下面的实验数据：
电极
水果
正极
负极
菠萝
苹果
猕猴桃
铜
铝
0．2V
0．1V
0．08V
铜
铁
0．1V
0．05V
0．06
铝
铁
0．02V
0．01V
0．05V
 你的实验结论是____________________________________。
　　（2）如果设法用自制水果电池为小灯泡供电，为了使小灯泡的亮度明显一些，你可以怎样做？
　　答案：一、发生偏转  化学 
　　二、偏转方向  正  
　　三、小 
　　四、（注意用控制变量法来研究）①2  5  ②4  5  ③1  3  ④水果电池电压与水果大小无关 
　　五、（1）用菠萝作为水果，用铜和铝作为电极的水果电池的电压最高；
（2）将几个水果电池串联起来对小灯泡供电。