短歌行
实验三十六 手触式蓄电池【仪器介绍】如图36-1所示,手触式蓄电池演示仪由三块金属板(两块铝板和一块铜板)和一台检流计组成,其中铝板1接检流计负极,铜板和铝板2接检流计正极,通过演示理解接触电位差的概念。【操作与现象】1(用左手握住铝板1,同时用右手握住铝板2,观察表盘读数的变化,然后交换左右手再观察结果;2。用左手握住铝板1、同时用右手握住铜板,观察表盘读数的变化,然后交换左右手再观察结果。3(改变两手湿润程度、按压力度时,重复以上步骤观察指针偏转的格数有何不同。铝板 1铜板图36-1 手触式蓄电池铝板 2【原理解析】1/18页(a)(b)图36-2 原理图要使金属内电子脱离金属表面的束缚所需的功,称为该金属的逸出功。不同的金属有不同的逸出功,逸出功越小表明该金属越容易失去电子。两种不同的金属相互接触时,逸出功小的金属将失去电子而电位升高,逸出功大的金属将获得电子而电位降低(如图36-2(a))。结果这两种金属之间就产生了电位差,称之为接触电位差。设WA、WB为金属A与B的逸出功(且WA?WB),则它们的接触电势差为:VA?VB??WA?WBe因此,相互接触的两块金属就相当于一个电池,如果在它们之间接一个电流计,当回路闭合,电流计就发生偏转,表明回路中有电流。现将双手分别按住铜板(WCu?4.5eV)和铝板(WAl?4.28eV)时,由于人手上带有汗液,而汗液是一种电介质,里面含有一定量的正负离子,同时铝板比铜板活泼,铝板上汗液中的负离子发生化学反应,而把外层电子留在铝板上,使铝板集聚大量负电荷,铜板上集聚大量正电荷。当用导线把铜板和铝板连接起来,铝板上的电子通过电流计将向铜板移动,导线中有电流通过,故电流计指计偏转。此时两块金属板通过人体连接构成了一个等效电池(如2/18页图36-2(b)所示),即手触蓄电池。【知识拓展】意大利物理学家伏打(1745,1827)对电流的早期研究作出了重要贡献,他将导体分为第一类导体(金属)和第二类导体(潮湿导体),并发现产生电循环的本质条件是必须由两种不同的第一类导体和第二类导体组成回路。1799年,他发明了一种直接倍增两类导体的组合接触法,这就是一片片潮湿的纸板隔开的一对对锌版和铜板组成的伏打电堆。他还发明了第一个伏打电池组