簡易電池

八年級《物理》(人教版)下冊第8頁的“動手動腦學物理”中的第2題是這樣的:在燒杯中加入鹽水，然后將連在電壓表上的銅片和鋁片放在鹽水中(如下圖)，試著用電壓表測量這個自制電池的電壓.通過測量能否得知，哪個金屬片是電池的正極?換用其他兩種不同金屬重做這個實驗.

這樣的電池，我們如何知道哪個是正極，哪個是負極呢?方法很簡單:用電壓表來檢測.

我們知道電壓表的使用方法中，有一條要求是正#65380;負接線柱的接法要正確，即讓標有“-”號的接線柱連接電源的負極，另一個接線柱連接電源的正極.而一旦接反，造成的現象是電壓表的指針會反方向偏轉，也就是向左偏轉.由于我們不知道這個自制電池的正#65380;負極，所以我們就可以把兩個金屬片的接線分別接在電壓表的正#65380;負接線柱上，觀察現象.如果電壓表的指針向右偏轉，說明接電壓表正接線柱接的就是該電池的正極;而如果電壓表的指針向左偏轉，說明電壓表的正接線柱接的是這個電池的負極.

這其實就是一個伏打電池.

1780年，意大利物理學家伽伐尼在解剖青蛙時偶然發現蛙腿的痙攣現象，伽伐尼把這一現象稱做“動物電”.伏打注意到這一發現，并做了大量的實驗.但他發現，這種“動物電”并非來自于動物，而是來自不同金屬跟動物身體的接觸.并且通過進一步的實驗斷言，“動物電”產生于兩種不同的金屬的接觸.

伏打對這個問題進行了更深入的研究，他發現導電體可以分為兩類:第一類是金屬，它們接觸時會產生電勢差，也就是電壓;第二類是液體(人們把它們稱做電解質，九年級化學中將學到).而產生電流的條件必須是第一類導體和第二類導體組成通路.由此，伏打電池便誕生了.

上面的實驗中，鋁片和銅片就是第一類導體，鹽水就是第二類導體，是電解質.我們可以檢測出，放在鹽水里的鋁片是負極，銅片是正極.如果換用其他的金屬，誰又是正極，誰又是負極呢?

其實，金屬導體是可以按這種順序排列起來:鉀#65380;鈣#65380;鈉#65380;鎂#65380;鋁#65380;鋅#65380;鐵#65380;錫#65380;鉛#65380;銅#65380;汞#65380;銀#65380;鉑#65380;金(這是按金屬的活潑性排列的，九年級化學中會學到)，兩種不同的金屬互相接觸時，前一種相對于它后面的一種就是負的.例如，如果用鐵片和銅片作伏打電池的兩極，鐵片是負極，銅片是正極;而如果是鐵片和鋁片作伏打電池的兩極，則鋁片是負極，鐵片是正極了.

當然，這種電池的電壓很低，只有用靈敏電壓表才測得出來，它的電壓是不足以使燈泡發光的.于是伏打在伏打電池的基礎上發明了伏打電堆.伏打電堆相當于把多個伏打電池串聯起來，這樣就能得到足夠的電壓.我們現在使用的很多電池和蓄電瓶都是伏打電堆的延伸.

我們也可以自己動手做一做這種電池.找一些銅片和鋁片，再剪一些比銅片和鋁片大一些的布在醋或鹽水里浸一下.在一個鋁片的上面放一塊布，在布上放個銅片，一個簡易的伏打電池就做好了，銅片是正極，鋁片是負極，浸濕的布充當電解質.不過，這樣的一個“電池”產生的電實在太微弱了，只能用靈敏的電表才能檢測到.如果把許多這樣的“電池”串聯起來，讓一個“電池”的鋁片放在另一個“電池”的銅片上(這時鋁片和銅片之間不要放布)，這時產生的電流就強了一些，幾個“電池”串聯起來就能點亮一個發光二極管(一種通過很小電流就能發光的半導體元件).如果很多這樣的電池串聯起來，電流就會更強了.

也可以把銅片和鋁片插進一些蔬菜水果里，如插在柑橘#65380;西紅柿#65380;檸檬里，這樣就可以做成一個有趣的“水果電池”.因為像柑橘這樣的水果中含有檸檬酸等電解質，插入兩片不同金屬時，它們之間也會有電壓.其實所有水果，甚至一般的植物#65380;動物體內都含有某些電解質，都可以做成電池.你是不是覺得這很奇妙啊?自己動手來試試吧!

責任編輯程哲