多多和奇奇想换电视频道,却发现电视遥控器的电池没电了,而家里又没有备用电池,多多和奇奇感到换台很麻烦,这才意识到人们的日常生活离不开电池,手机、电脑、电动车、手电筒等各种电器都需要电池。但是电池是如何发明出来的呢?多多和奇奇就电池的问题咨询了方博士,让方博士给我们解答疑惑吧。
1745年的一天,荷兰莱顿大学的马森布罗克教授将水装入一个玻璃瓶中,同时将一根黄铜丝穿过瓶塞插入水中,想把摩擦起电机制造出的电荷通过黄铜丝传递到水中存储起来。实验结束后,他的助手一只手拿着做完实验的玻璃瓶,另一只手不小心碰到了黄铜丝,这时意外发生了,他的助手像被电击中一样,浑身麻木了。马森布罗克教授马上自己尝试了一下,也感到被电击似的,他意识到这个玻璃瓶里已经储存了大量的电荷。
后来,人们把这种能够储电的玻璃瓶称为莱顿瓶。美国科学家富兰克林还将多个莱顿瓶连接起来,以便存储更多的电荷,并称这种装置为“电池”。这就是电池的由来。但是,当时的电池和现在使用的电池并不是一回事。随着莱顿瓶的广泛使用,科学家开始研究电对人体和其他生物的影响。
1780年,意大利科学家伽尔氏尼发现,用两种金属线接在死去的青蛙的腿部肌肉和神经上,蛙腿仍会颤动。结合自然界中的电鳗等生物放电的现象,他认为这种电流是动物体产生的。因此,他提出了“生物电”这一概念。但同为意大利物理学家的伏打对此表示怀疑,他认为电流应该是实验中的金属线产生的,于是他用浸过盐水的布条来代替青蛙进行实验,发现也能够产生电流。
在此基础上,1800年,伏打成功制成了世界上第一个电池——伏打电池。他把一块锌板和一块银板浸在盐水里,用导线把锌板和银板连接起来,发现导线中有电流通过,用手触摸导线两端时,会感到强烈的电流刺激。第一个电池——伏打电池,就这样诞生了。
1887年,英国人赫勒森发明了最早的干电池。由于此电池的电解液为糊状,不会溢漏,便于携带,因此获得了广泛应用。
1950年代起,电池进入了一个高速发展的时代。1950年代,碱性锌锰电池问世。1960年代,燃料电池研制成功。1970年代,锂电池开发成功。1980年代,氢镍电池问世。1990年代,锂离子电池被用于生活。
听完方博士对电池的讲解,多多和奇奇不仅了解了电池的发展历史,还对电池产生了浓厚的兴趣。趁热打铁,就让我们一起走进今天的实验,自己动手制作柠檬电池吧!
实 验(www.xing528.com)
柠檬电池
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实验材料
实验步骤
实验原理
自然界中有很多金属,如金、银、铜、铁、锡、锌、铅等,有些金属很容易跟其他物质发生反应,有些金属不容易与其他物质发生反应。比如出土文物中最多的是金银器,其次是铜器,铁器很少见,就是因为金、银等金属不容易与其他物质发生反应,而铁较容易与其他物质发生反应。我们说金、银、铜等金属的化学性质不活泼,铁的化学性质比较活泼。
我们实验中用到的铜不活泼,而锌比较活泼,当把铜和锌插入柠檬中时,因为柠檬中含有一种叫柠檬酸的物质,锌很容易与柠檬酸发生反应,而铜不容易与柠檬酸发生反应,所以这种差异就会在铜锌之间产生电压,使连接的柠檬块变成了一个电池,点亮了二极管。
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