简易电池

徐彬彬

八年级《物理》(人教版)下册第8页的“动手动脑学物理”中的第2题是这样的:在烧杯中加入盐水，然后将连在电压表上的铜片和铝片放在盐水中(如下图)，试着用电压表测量这个自制电池的电压.通过测量能否得知，哪个金属片是电池的正极?换用其他两种不同金属重做这个实验.

这样的电池，我们如何知道哪个是正极，哪个是负极呢?方法很简单:用电压表来检测.

我们知道电压表的使用方法中，有一条要求是正､负接线柱的接法要正确，即让标有“-”号的接线柱连接电源的负极，另一个接线柱连接电源的正极.而一旦接反，造成的现象是电压表的指针会反方向偏转，也就是向左偏转.由于我们不知道这个自制电池的正､负极，所以我们就可以把两个金属片的接线分别接在电压表的正､负接线柱上，观察现象.如果电压表的指针向右偏转，说明接电压表正接线柱接的就是该电池的正极;而如果电压表的指针向左偏转，说明电压表的正接线柱接的是这个电池的负极.

这其实就是一个伏打电池.

1780年，意大利物理学家伽伐尼在解剖青蛙时偶然发现蛙腿的痉挛现象，伽伐尼把这一现象称做“动物电”.伏打注意到这一发现，并做了大量的实验.但他发现，这种“动物电”并非来自于动物，而是来自不同金属跟动物身体的接触.并且通过进一步的实验断言，“动物电”产生于两种不同的金属的接触.

伏打对这个问题进行了更深入的研究，他发现导电体可以分为两类:第一类是金属，它们接触时会产生电势差，也就是电压;第二类是液体(人们把它们称做电解质，九年级化学中将学到).而产生电流的条件必须是第一类导体和第二类导体组成通路.由此，伏打电池便诞生了.

上面的实验中，铝片和铜片就是第一类导体，盐水就是第二类导体，是电解质.我们可以检测出，放在盐水里的铝片是负极，铜片是正极.如果换用其他的金属，谁又是正极，谁又是负极呢?

其实，金属导体是可以按这种顺序排列起来:钾､钙､钠､镁､铝､锌､铁､锡､铅､铜､汞､银､铂､金(这是按金属的活泼性排列的，九年级化学中会学到)，两种不同的金属互相接触时，前一种相对于它后面的一种就是负的.例如，如果用铁片和铜片作伏打电池的两极，铁片是负极，铜片是正极;而如果是铁片和铝片作伏打电池的两极，则铝片是负极，铁片是正极了.

当然，这种电池的电压很低，只有用灵敏电压表才测得出来，它的电压是不足以使灯泡发光的.于是伏打在伏打电池的基础上发明了伏打电堆.伏打电堆相当于把多个伏打电池串联起来，这样就能得到足够的电压.我们现在使用的很多电池和蓄电瓶都是伏打电堆的延伸.

我们也可以自己动手做一做这种电池.找一些铜片和铝片，再剪一些比铜片和铝片大一些的布在醋或盐水里浸一下.在一个铝片的上面放一块布，在布上放个铜片，一个简易的伏打电池就做好了，铜片是正极，铝片是负极，浸湿的布充当电解质.不过，这样的一个“电池”产生的电实在太微弱了，只能用灵敏的电表才能检测到.如果把许多这样的“电池”串联起来，让一个“电池”的铝片放在另一个“电池”的铜片上(这时铝片和铜片之间不要放布)，这时产生的电流就强了一些，几个“电池”串联起来就能点亮一个发光二极管(一种通过很小电流就能发光的半导体元件).如果很多这样的电池串联起来，电流就会更强了.

也可以把铜片和铝片插进一些蔬菜水果里，如插在柑橘､西红柿､柠檬里，这样就可以做成一个有趣的“水果电池”.因为像柑橘这样的水果中含有柠檬酸等电解质，插入两片不同金属时，它们之间也会有电压.其实所有水果，甚至一般的植物､动物体内都含有某些电解质，都可以做成电池.你是不是觉得这很奇妙啊?自己动手来试试吧!

责任编辑程哲