徐彬彬

八年級《物理》(人教版)下冊第8頁的“動手動腦學(xué)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?nèi)绾沃滥膫€是正極，哪個是負(fù)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?負(fù)接線柱的接法要正確，即讓標(biāo)有“-”號的接線柱連接電源的負(fù)極，另一個接線柱連接電源的正極.而一旦接反，造成的現(xiàn)象是電壓表的指針會反方向偏轉(zhuǎn)，也就是向左偏轉(zhuǎn).由于我們不知道這個自制電池的正?負(fù)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?負(fù)接線柱上，觀察現(xiàn)象.如果電壓表的指針向右偏轉(zhuǎn)，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(zhuǎn)，說明電壓表的正接線柱接的是這個電池的負(fù)極.

這其實就是一個伏打電池.

1780年，意大利物理學(xué)家伽伐尼在解剖青蛙時偶然發(fā)現(xiàn)蛙腿的痙攣現(xiàn)象，伽伐尼把這一現(xiàn)象稱做“動物電”.伏打注意到這一發(fā)現(xiàn)，并做了大量的實驗.但他發(fā)現(xiàn)，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(jìn)一步的實驗斷言，“動物電”產(chǎn)生于兩種不同的金屬的接觸.

伏打?qū)@個問題進(jìn)行了更深入的研究，他發(fā)現(xiàn)導(dǎo)電體可以分為兩類:第一類是金屬，它們接觸時會產(chǎn)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(zhì)，九年級化學(xué)中將學(xué)到).而產(chǎn)生電流的條件必須是第一類導(dǎo)體和第二類導(dǎo)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(dǎo)體，鹽水就是第二類導(dǎo)體，是電解質(zhì).我們可以檢測出，放在鹽水里的鋁片是負(fù)極，銅片是正極.如果換用其他的金屬，誰又是正極，誰又是負(fù)極呢?

其實，金屬導(dǎo)體是可以按這種順序排列起來:鉀?鈣?鈉?鎂?鋁?鋅?鐵?錫?鉛?銅?汞?銀?鉑?金(這是按金屬的活潑性排列的，九年級化學(xué)中會學(xué)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(fù)的.例如，如果用鐵片和銅片作伏打電池的兩極，鐵片是負(fù)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(fù)極，鐵片是正極了.

當(dāng)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(fā)光的.于是伏打在伏打電池的基礎(chǔ)上發(fā)明了伏打電堆.伏打電堆相當(dāng)于把多個伏打電池串聯(lián)起來，這樣就能得到足夠的電壓.我們現(xiàn)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(fù)極，浸濕的布充當(dāng)電解質(zhì).不過，這樣的一個“電池”產(chǎn)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(lián)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(chǎn)生的電流就強(qiáng)了一些，幾個“電池”串聯(lián)起來就能點(diǎn)亮一個發(fā)光二極管(一種通過很小電流就能發(fā)光的半導(dǎo)體元件).如果很多這樣的電池串聯(lián)起來，電流就會更強(qiáng)了.

也可以把銅片和鋁片插進(jìn)一些蔬菜水果里，如插在柑橘?西紅柿?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(zhì)，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?動物體內(nèi)都含有某些電解質(zhì)，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(zé)任編輯程哲