伏打电池的电流为何很快减小

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电池的电压与电流的关系

电池的电压与电流的关系

电池的电压与电流的关系电池是我们日常生活中常见的能源来源之一,它提供电力给各种电子设备,如手机、电脑等。

我们知道,电池的电压与电流是电池的两个重要参数,它们之间存在一定的关系。

首先,我们来了解一下电压和电流的概念。

电压是指电场的强度,也可以理解为电荷之间的势能差。

而电流则是单位时间内通过导体的电荷量。

电压和电流是电导率和电阻之间的相互作用产生的结果。

对于电池来说,它是由正极和负极两个电极组成的。

当两个极之间连接一根导线时,电流就开始从正极流向负极,完成了电路的闭合。

这个过程中,电源的电势差(即电压)驱动了电流的流动。

在电池的工作过程中,电流与电压之间存在着一定的关系,即欧姆定律。

欧姆定律表明,电流与电压之间呈线性关系。

当电压增大时,电流也随之增大;而当电压减小时,电流也相应减小。

这意味着电流的大小取决于电压的大小。

然而,电池不同于理想化的电源,它会受到内阻的影响。

内阻是电池中的电阻,它是电池内部材料的特性导致的。

内阻会导致电池输出电压比开路电压要小。

当电流通过电池时,由于内阻的存在,电池的电压会有所下降。

这也意味着在实际情况下,电流与电压之间的关系并不是完全线性的。

此外,电池的电流与电压还受到电池的化学反应速率的影响。

当电池的内部化学反应速率较慢时,电流可能会受到限制,导致电流与电压之间的关系不再简单线性。

电池的电压与电流之间的关系是一个复杂的课题,涉及到电池本身的结构、化学物质以及外部环境等多个因素。

例如,不同类型的电池(如干电池、锂电池、铅酸电池等)其电压与电流的关系可能有所差异。

此外,温度、电池寿命等因素也会影响电压和电流之间的关系。

总之,电池的电压与电流之间存在着复杂的关系。

尽管有欧姆定律可以大致描述它们之间的线性关系,但在实际情况下,其他因素的影响可能导致非线性的结果。

因此,我们需要综合考虑多个因素,了解电池的特性,以更好地应用电池并进行相应的电路设计。

电压和电流是电池性能的关键指标,了解它们之间的关系对于我们正确使用和评估电池的性能至关重要。

伏打电池的工作原理

伏打电池的工作原理

伏打电池的工作原理
伏打电池是一种常见的干电池,它的工作原理是通过化学反应产生电能。

伏打电池的主要组成部分是两个不同的金属电极(通常是锌和碳)和一个电解质(通常是碳酸锌溶液)。

电极与电解质通过液体或凝胶相接触,形成一个化学电池。

在伏打电池内部,锌电极处于一种更高的电位,因为它具有更高的电负性。

而碳电极处于较低的电位。

这个电位差将产生电势差,也就是电池的电压。

当伏打电池外接一个电路时,电解质中的锌会发生氧化反应,即锌原子失去两个电子,形成锌离子(Zn2+)。

同时,碳电
极上的氧化反应使得碳原子获得两个电子,从而形成碳离子
(C2-)。

这些电子会从锌电极通过外部电路流向碳电极,形成电流。

在这个过程中,锌电极逐渐被消耗,电解质中的锌也转化为锌离子。

与此同时,碳电极上的碳离子会和电解质中的锌离子结合,形成碳酸锌,这是伏打电池中的化学反应。

这种化学反应将持续进行,直到锌电极完全消耗或电解质中的锌离子被耗尽。

因此,伏打电池的使用寿命是有限的。

一旦电池耗尽,化学反应将停止,电势差也将消失。

需要注意的是,伏打电池只能供应较小的电流,适用于低功耗
的设备。

并且,长时间的高电流放电会加速锌电极的消耗,缩短电池的寿命。

因此,在使用伏打电池时应避免过度放电或超负荷使用。

高中物理必修三第十二章电能能量守恒定律重点归纳笔记(带答案)

高中物理必修三第十二章电能能量守恒定律重点归纳笔记(带答案)

高中物理必修三第十二章电能能量守恒定律重点归纳笔记单选题1、假设港珠澳大桥的照明电路可简化为如图所示电路,其中太阳能电池供电系统可等效为电动势为E、内阻为r的电源,电阻R1、R2分别视为隧道灯和桥梁路灯,已知r小于R1和R2,则下列说法正确的是()A.夜间,电流表示数为ER1+R2+rB.夜间,开关S闭合,电路中电流表、电压表示数均变小C.夜间,由于用电器的增多,则太阳能电池供电系统损失的电功率增大D.若电流表示数为I,则太阳能电池供电系统输出电功率为EI答案:CA.夜间,桥梁需要照明,开关S闭合,电阻R1、R2并联,根据闭合电路欧姆定律,电流表示数I=ER1R2R1+R2+r故A错误;B.夜间,开关S闭合,总电阻减小,干路电流增大,电路中电流表示数变大,故B错误;C.根据能量守恒定律可知,夜间,由于用电器的增多,电流变大,则太阳能电池供电系统损失的电功率增大,故C正确;D.当电流表示数为I,则太阳能电池供电系统总功率为EI,输出功率为P出=EI−I2r故D错误;故选C。

2、我国新一代高速列车牵引功率达9000kW,持续运行速度为350km/h,则新一代高速列车沿全长约1300km的京沪线从北京到上海,在动力上耗电约为( )A .3.3×104kW·hB .3.1×106kW·hC .1.8×104kW·hD .3.3×105kW·h答案:A由题可知,列车从北京到上海的时间为t =s v =1300350h =267h 在动力上消耗电能为W =Pt =9000kW ×267h ≈3.3×104kW ⋅h 故选A 。

3、用如图甲所示的电路来测量电池电动势和内阻,根据测得的数据作出了如图乙所示的U -I 图线,由图可知( )A .电池电动势的测量值是0.40VB .电池内阻的测量值是3.50ΩC .外电路发生短路时的电流为0.40AD .电压表的示数为1.20V 时电流表的示数I′=0.20A答案:DA .由题图乙可知,U -I 图线纵坐标截距为电源的电动势,E =1.40V ,A 错误;B .U -I 图线的斜率绝对值表示电源内阻r =|ΔU ΔI |=1.40-1.000.4Ω=1.00Ω B 错误;C .外电路发生短路时的电流为I=Er=1.40AC错误;D.当电压表示数为U=1.20 V时I′=E-Ur=1.40-1.201.00=0.20AD正确。

中学化学原电池实验的创新设计

中学化学原电池实验的创新设计

中学化学原电池实验的创新设计作者:***来源:《中学教学参考·理科版》2022年第05期[摘要]文章借助数字化传感器对高中化学必修1的原电池实验进行了创新性的改进,探究了将水果电池、锌铜苹果醋电池和镁空气电池三种电池运用于多种用电器(包括LED二极管、电子手表、风扇、玩具小车、手机等)中的情况,取得了很好的实验效果。

[關键词]原电池;用电器;实验改进;创新设计[中图分类号] G633.8 [文献标识码] A [文章编号] 1674-6058(2022)14-0076-03一、问题的提出在中学化学课程中,原电池实验具有十分重要的地位和作用,对于学生学习原电池的历史、掌握原电池原理、感受化学能转化为电能的过程有较大的帮助。

受篇幅的限制,化学教材内容的编排略为简洁,教材中仅仅用铜锌原电池(锌片和铜片连接电流表浸泡在稀硫酸溶液中)来证明“化学能可转化为电能”。

但这种简易的铜锌原电池连接用电器(小灯泡等)时难以得到明显的实验现象,在实际教学中,学生普遍感到证据不足,说服力不强,无法直观地感受化学能到电能的转化过程。

文献调研发现,水果电池、盐水伏打电池等演示实验一直存在电压小、电流不稳定、现象不明显等问题,导致相关的实验不易成功。

因此,创新设计中学化学课堂的原电池实验很有必要,也很有意义。

二、原电池实验的创新设计利用实验室和生活中常见的材料,笔者设计了三种可用于中学化学教学演示的原电池实验,即水果电池实验、铜锌苹果醋电池实验以及镁空气电池实验,并使用便携的数字化传感器,对比探究了不同原电池实验的优缺点并逐步加以改进,最终设计出的简易电池装置能够使生活中多种常见的用电器工作(包括LED二极管、电子手表、风扇、玩具小车、手机等),达到了很好的实验演示效果。

(一)传统的水果电池实验选用苹果、香蕉、橙子、柠檬等水果以及土豆,将它们均匀切成四份,每份相当于一个电池组;铜片和锌片作为极片,并在铜片和锌片上标注好分度值,以便做深度标记。

物理学家伏打和电池

物理学家伏打和电池

物理学家伏打与电池云南省昭通市盐津县第三中学蒋显翠一、伏打的生平简介伏打(AlessandroVlota1745~1827年),意大利物理学家。

1745年2月18日生于科摩的一个没落贵族家庭。

伏打决非神童,他四岁才会说话,家里人以为他智力迟缓。

但到了七岁,他赶上了其他孩子,接着就开始超过他们。

他十四岁时便决心当一个物理学家。

伏打对占据了今世科学舞台的电现象有兴趣,这种兴趣是由普利斯特利的电学高作引发的。

他乃至还写了一首关于电学的(被以为是相当不错的)拉丁文长诗。

他从1765年开始从事静电实验研究,对电流的初期研究做出了重要奉献。

1774年伏打担任科摩大学预科物理教授。

1775年他发明了起电盘(静电起电机),这是靠静电感应原理提供电的装置。

伏打还研究了化学,进行各类气体的爆炸实验。

1779年他担任巴佛大学物理教授,并继续从事电学研究,他发明了与静电有关的其它设备。

1782年他成为法国科学学会的成员。

1780年,博洛尼亚大学的解剖学和生理学教授伽伐尼在解剖青蛙时偶然地发觉蛙腿的痉挛,伽伐尼将这一现象归因于“动物电”。

伏打注意到伽伐尼的发觉,做了许多动物电实验,1793年他否定了动物电的存在,提出了著名的电的接触学说,他以不同金属联成的环接触蛙腿及其背,从而成功地使活青蛙痉挛。

他还观察到由两种金属联成的弯杆,一端放到眼睛周围,当另一端与嘴接触的刹时有光亮感等。

伏打由此猜想,这些实验中最根本的是不同金属的接触,而且通过进一步的实验断言,伽伐尼电池产生于两种不同金属的接触。

1787年他发明了灵敏的麦秸静电计。

他的最大功绩是发觉了两种不同金属接触时产生电压的现象,发明了伏打电池。

1791年又被选为伦敦皇家学会的会员。

1794年伏打由于在电学、化学上的奉献,荣获柯普莱奖章。

1800年他宣布发明了伏打电堆。

1801年拿破仑在巴黎召见伏打,法国科学院赠予伏打一枚金质勋章。

1810年,他当上了伦巴第公国的参议员。

伏打和拉普拉斯一样,有不受政治变迁影响、维持自己地位的全领。

伏打电池的设计及能斯特方程的验证

伏打电池的设计及能斯特方程的验证

综述伏打电池的发明归功于两位意大利科学家。

一位是解剖学家和医学教授伽伐尔,一位是物理学家和化学家伏打。

1780,伽伐尼在一次做青蛙解剖时偶然发现,一只已解剖的青蛙放在一个潮湿的铁案上,当解剖刀无意中触及蛙腿上外露的神经时,青蛙腿部的肌肉立刻抽搐了一下,仿佛受到电流的刺激。

伽伐尼立即重复了这个实验,又观察到了同样的现象。

起初他以为蛙腿发生抽搐是“大气电”作用的结果。

后来他以严谨的科学态度,选择各种不同的金属,例如铜和铁或铜和银接在一起,而把另外两端分别与死蛙的肌肉和神经接触,青蛙就会不停的屈伸抽动;如果用玻璃、橡胶、松香、干木头等代替金属,就不会发生这样的现象。

作为解剖学家和医学家的伽伐尼脑子里总是想着肌肉和神经等,他猜想这是由于动物体内存在“动物电”,伽伐尼于1789 年将此实验结果写成论文《关于电对肌肉运动的作用》,并于1791年公布于学术界。

伽伐尔的实验使人们注意到运动电荷产生的现象。

意大利物理学家伏打和大家一样感到十分振奋,但他认为“动物电”的说法值得进一步研究,拒绝人云亦云。

伏打把注意点主要集中在那两根金属上,而不是青蛙的神经。

他在之前就对电学有着深刻的研究,对于伽伐尔发现的蛙腿抽搐现象,他想这可能与电有关,但是他认为青蛙的肌肉和神经中是不存在电的,他推想电的流动可能是由两种不同的金属相互接触产生的,与金属是否接触动物神经无关。

伏打用自己设计的精密验电器,对各种金属进行了许多实验,这些实验证明,只要在两种金属片间隔以用盐水或碱水浸泡过的(甚至只要是湿的)硬纸、麻布、皮革或其他海绵状的物质,并用金属线把两个金属片连接起来,不管有没有青蛙的肌肉,都会有电流通过。

这就说明电并不是从青蛙的组织中产生的,蛙腿的作用只不过是相当于一个非常灵敏的验电器而已。

在1796年的一封信中,伏打把金属(以及黄铁矿等某些矿石和木炭称为第一类导体或干导体,把酸、碱、盐等的溶液称为第二类导体或湿导体。

他指出:“把第一类导体与第二类导体相接触,就会引起电的扰动,产生电运动。

伏打电池原理

伏打电池原理

伏打电池原理伏打电池,又称原电池,是一种化学电池,它是由意大利化学家伏打于1800年发明的。

伏打电池采用两种不同金属的电极,通过化学反应产生电流。

它是一种常见的电池类型,被广泛应用于各种电子设备和工业领域。

本文将介绍伏打电池的原理及其工作过程。

伏打电池的原理主要是基于金属间的化学反应。

在伏打电池中,通常使用锌和铜作为两种金属电极。

当这两种金属置于电解质溶液中时,会发生化学反应,产生电子流动。

具体来说,锌电极会释放出电子,成为氧化反应,而铜电极则接收这些电子,成为还原反应。

这种化学反应产生的电子流动就是电池的电流。

伏打电池的工作过程可以简单描述为,在电池中,锌电极会释放出电子,形成锌离子,同时产生电流;这些电子会通过外部电路流向铜电极,使得铜离子接受电子,还原成铜原子;同时,电解质中的阴离子会向锌电极移动,维持电池中的电中和。

这样,电池就能够持续地产生电流,供给外部设备使用。

伏打电池的原理可以用化学方程式来表示。

以锌和铜为例,伏打电池的化学反应可以写作:Zn(s) + Cu2+(aq) -> Zn2+(aq) + Cu(s)。

这个化学方程式清晰地展示了锌电极释放电子,形成锌离子,而铜离子接受电子,还原成铜原子的过程。

伏打电池的原理使得它成为了一种理想的能量来源。

它具有较高的能量密度和输出电压稳定,因此被广泛应用于各种电子设备和工业领域。

同时,伏打电池也具有良好的环保性能,因为它的化学反应过程中不会产生有害物质。

总的来说,伏打电池的原理是基于金属间的化学反应,通过金属电极在电解质溶液中的化学反应产生电流。

它的工作过程简单清晰,通过化学方程式可以直观地展示。

伏打电池作为一种理想的能量来源,具有较高的能量密度和稳定的输出电压,因此被广泛应用于各种电子设备和工业领域。

同时,它也具有良好的环保性能,是一种值得推广和应用的电池类型。

充放电电流增大导致容量减小的原因

充放电电流增大导致容量减小的原因

充放电电流增大导致容量减小的原因1.电池极化效应:充放电过程中,电池内部会产生一定的极化效应。

在充电过程中,电池正极会产生氧气,负极会产生氢气,这些气体难以从电池内部散发出去,形成气泡。

这些气泡会产生物理阻塞作用,降低了电子和离子在电池内部的迁移速度,导致电池容量减小。

放电过程中,电池内部的气体也会影响电子和离子的传输,同样导致容量减小。

2.电池化学反应限制:在电池充放电过程中,化学反应需要一定的时间完成。

当电流增大时,反应速率也会增加,但反应过程中产生的电荷转移速率是有限的。

因此,过高的充放电电流会导致电荷转移速率无法跟上电流的增长,限制了电池化学反应的进行,从而导致容量减小。

3.电极材料损耗:电流增大会导致电池的正负极材料的物质损耗加剧。

在充电过程中,正极材料会发生氧化反应,负极材料会发生脱锂反应。

这些反应都是不可逆的,会导致电极材料的损耗和结构的破坏,进而降低电池容量。

4.电池内部温度升高:充放电过程中电池会发热,当电流增大时,电池内部的温度也会相应升高。

高温会导致电池内部的电解液蒸发快速增加,从而降低了电池的导电能力和离子迁移速率,导致容量减小。

5.电池的电化学逆反应增多:当电流增大时,电池内的电化学逆反应也会增多。

充电过程中,电池内部发生的主要反应是氧化还原反应,但过高的充电电流会导致电池内部的电化学逆反应增多,从而降低了放电过程中释放出的电荷数量,减小了电池的容量。

综上所述,充放电电流增加导致容量减小的原因主要包括电池极化效应、电池化学反应限制、电极材料损耗、电池内部温度升高以及电化学逆反应增多。

针对这些问题,可以通过减小充放电电流、优化电池材料和结构设计、控制电池温度等措施来减小电池容量的降低。

伏打电堆产生电流的条件

伏打电堆产生电流的条件

伏打电堆产生电流的条件
伏打电堆是一种用来产生电流的电池。

它由一组交替的铜和铁层组成,当液体电解质流动时,伏打电堆就会产生电流。

伏打电堆产生电流的条件包括:
有足够的液体电解质:伏打电堆需要液体电解质来产生电流。

如果液体电解质不足或被污染,伏打电堆就会停止工作。

有足够的铜和铁层:伏打电堆需要足够的铜和铁层来产生电流。

如果这些层数不足或被损坏,伏打电堆就会停止工作。

有足够的温度:伏打电堆需要较高的温度来保证其正常工作。

如果温度过低,伏打电堆就会停止工作。

液体电解质的pH值在适当范围内:伏打电堆需要适当的pH值来保证其正常工作。

如果pH值过高或过低,伏打电堆就会停止工作。

如果伏打电堆的所有条件都满足,它就会正常工作,产生
电流。

4.1.1 原电池的工作原理

4.1.1 原电池的工作原理
该原电池的叙述正确的是(C )
①在外电路中,电流由铜电极流向银电极 ②正极反应为:Ag++e- =Ag ③实验过程中取出盐桥,原电池仍继续工作 ④将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反 应相同 A. ①② B.②③ C.②④ D.③④
正、负极的判断
微 根据电子流动方向

电子流出的极 电子流入的极
原电池原理的应用
1. 比较金属活动性强弱
对于酸性电解质,一般是负极金属的活动性较强,正极金属的活动性较弱。 2. 加快氧化还原反应的速率
构成原电池的反应速率比直接接触的反应速率快。
例如:实验室制取氢气时,粗锌比纯锌与稀硫酸反应速率快;或向溶液中
滴入几滴硫酸铜溶液,产生氢气的速率加快。 3. 设计化学电池 (1)理论上,任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。 (2)外电路:还原性较强的物质在负极上失去电子,氧化性较强的物质在正极 上得到电子。 (3)内电路:将两电极浸入电解质溶液中,阴、阳离子作定向移动。
1、有一个自发进行的氧化还原反应 2、要有电极材料 3、电解质溶液 4、组成闭合回路 5、装置
设计盐桥原电池的思路: Zn+2Ag+=Zn2++2Ag
还原剂和氧化产物为负极的半电池 氧化剂和还原产物为正极的半电池
根据电极反应确定合适的电极材料和电解质溶液 外电路用导线连通,可以接用电器 内电路是将电极浸入电解质溶液中,并通过盐桥沟通内电路 画出装置示意图
(4)两个电极必须相连并形成闭合回路。
电极材料
两种活泼不同的金属。 一种金属与一种非金属(如石墨)。 两电极都是其它材料。
两极一液成回路,氧化还原是中心
判断下列装置能否构成原电池

伏打电池的原理

伏打电池的原理

鹽橋 鋅片 銅片
甲 硫酸鋅 溶液
乙 硫酸銅 溶液
毫安培計
將U形管倒置連接於兩燒杯中,並 觀察其變化,約10分鐘。
動畫
Hale Waihona Puke 實驗紀錄觀察項目 置入U形管前 置入U形管10分鐘後
毫安培讀數
甲燒杯顏色 (硫酸鋅) 乙燒杯顏色 (硫酸銅)
0
透明無色
指針向右偏轉
透明無色
淡 藍 色
顏色變淡
鋅片(負極)的變化
銅片(正極)的變化
最大←-------------------→最小
電壓
1.5V
1.5V
1.5V
1.5V
1.5V
使用乾電池應注意事項
碳鋅電池的電壓為1.5 V,使用一段時間 後,電壓會逐漸降低,終至無法使用。 若儲放的時間太久而不用,會發生鋅殼腐 蝕、電解液中的水分蒸發而變質,甚至電 解液溢漏等情形。 使用電池應注意認清電池型號、正負方向, 檢查是否有漏液。 電器長時間不用時,須取出電池並置於乾 燥處,不可充電,以免產生氣體生爆裂。
鹼性電池
使用鹼性電解液的 電池。 二氧化錳為正極反 應物,金屬外殼為 正極導出電流。 鋅粉為負極反應物,鍍鎳合金棒為負 極導入電流。 氫氧化鉀水溶液為電解液。 其標準電壓為1.54 V。
鹼性電池的優點
在較大電流時仍可維持穩定的電 壓。 在低溫下仍能使用(- 20 ~ 54 ℃之間皆可使用)。 壽命較長,但其價格也較碳鋅電 池高。 鹼性電池在許多用途上已逐漸取 代了乾電池。
– +
電子吸引附近水溶液中的藍色銅離 子吸收電子,變成紅色的銅原子沉 積於銅片上。 因此鋅片為負極、銅片為正極。
鋅銅電池的化學反應

4-2-1 电解原理(教学课件)-高中化学人教版(2019)选择性必修1

4-2-1 电解原理(教学课件)-高中化学人教版(2019)选择性必修1

e- 阳极 C
CuCl2溶液 【思考3】在电解过程中,电子、离子是如 何形成闭合回路的?
电子的流向: 电子从外加电源的负 e- 极流出,流到电解池的阴极,再 阴极
e- 阳极
从阳极流回电源正极。(注意: C
C
电子只在外电路定向移动,不能
从溶液中移动)
离子定向移动的方向: 阳离子向阴极移动, 阴离子向阳极移动。
戴维(1778 ~1829)
探究实验电解氯化铜
现象:
阳极:黄氯气气体产生,
该气体能使润湿的淀粉碘

氯气
化钾溶液变蓝。
阴极:有红色物质析出。
电解
CuCl2 ==Cu+Cl2↑
电解原理
1. 电解:使电流通过电解质溶液(或熔融电解质) 而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程。 注意:①电流必须是直流而不是交流。 ②熔融态的电解质也能被电解。
第1课时 电解原理
学习目标 1. 会描述电解池的工作原理,能正确书写电 解池的电极反应式和总反应方程式。 2. 熟悉电解规律和电解产物的判断方法。
科学史话
伏打(1745~1827)
伏打电池
1799年意大利物理学家伏打发明了将化学能转化为电 能的装置,使人类第一次获得了可供实用的持续电流。
科学史话
减小 增大 不变
H2O
仅 质溶电放氢无氧生酸碱
HCl

不活泼金属的 无氧酸盐
CuCl2
溶质
活泼金属的无
氧酸盐
NaCl
和溶
阳 阴极 极::22CHl+-+-2e2-e=-===HC2l↑2↑
阳 阴极 极::2CCul2-+-+2放e2-e=氧- ===C生Cul↓2酸↑

为什么小鸟站在电线上不会触电

为什么小鸟站在电线上不会触电

为什么小鸟站在电线上不会触电高高的输电铁塔上醒目地写着:“高压危险!切勿靠近!”可是在那上万伏甚至几十万伏的高压裸导线上,却常常站着一只又一只的鸟儿,无视禁令,毫不在乎,也丝毫没有触电的征兆。

这是为什么?难道鸟儿有什么“特异功能”吗?当我们行走在马路上时,经常可以看到成群的麻雀或乌鸦停落在几万伏的高压电线上,它们不仅不会触电,而且一个个显得悠闲自得。

可是,你也知道,如果有人不小心碰到高压线就会触电身亡!同样都是一根高压线,为什么小鸟站在上面却不会触电呢?我们都知道,电源分为正负两极。

在正负两极之间连接上导体,电流就会从导体上流过。

同样输电线也分为火线与零线两根。

在正负两极之间连接上导体,电流就会从导体上流过。

人体是导体,人的身体较大,在碰到火线和零线时,把两根电线连在一起,形成短路,人体上就有大电流流过,这就是人触电身亡的原因。

我们在做电学实验时如果用电压表测导线的上电压几乎为0,这是为什么呢?因为导线的电阻基本为0,由欧姆定律可知导线电压很小几乎为0。

由于小鸟身体较小,它只接触了一根电线,它的身体和所站在的那根电线是并联也可以认为导线把小鸟短路了,身体上没有电流通过,所以它们不会触电。

下面通过具体计算来说明这个问题:原来,鸟儿的两只爪子是立在同一根导线上。

输送22万伏高压的LGJ型钢芯铝绞线,其横截面积是95毫米2,容许通过电流为325安培。

如果小鸟两爪间距离是5厘米,这段5厘米长的导线电阻只有1.63×10-6欧姆,其两端电压U=IR,不会超过5.3×10-3伏特。

这就是加在小鸟身上的电压。

如果鸟儿身体的电阻是10000欧姆,那么通过鸟儿身体的电流仅0.53微安。

电流很弱,因此鸟儿不会触电。

但是,如果蛇爬到电线上就危险了,它的身体较长,当它爬到高压线上后会把火线与零线两根连接在一起造成触电死亡。

钻进配电房的老鼠也常常会触电死亡。

我们也知道,电业工人在高压线上的带电作业,就是如同小鸟站在一根电线上的道理是一样的,所以能够安全操作。

发电冠军:神奇的水中“高压线”

发电冠军:神奇的水中“高压线”

年月,美国纽约州康奈尔大学地科学家——卡尔·霍普金斯和助手瑞恩带着一支人科研小组来到了委内瑞拉境内地亚马孙河流域.亚马孙河全长多公里,干流、支流众多,其流域面积约万平方公里,是世界上公认地最神秘地“生命王国”.霍普金斯博士此行地研究目地,是研究亚马孙河流域地电鳗.当一行人和向导经过一条小河时,河边奇怪地一幕吸引了他们地注意.只见几个当地人手握长鞭,正赶着几头牛下河.牛群在河边挤过来挤过去,就是不肯下去,似乎水里有什么令它们恐惧地东西.“叭!叭!”人们大声呵斥着,使劲地用鞭子抽打着牛,逼迫它们下去.受痛地牛无路可退,只好下到水里.刚刚下水不久,两头走在最前面地牛就像是被猛击了一棒似地,一下子惊跳起来,溅起巨大地水花,四肢剧烈颤抖,双双瘫倒在水里,瞪着眼睛发出痛苦地叫声.后面地牛也开始乱蹬蹄子、竖起鬃毛,惊慌地往岸上跑.可是,赶牛地人仍然不停地挥舞着长鞭,不让牛上岸.牛群在河里东跳西窜,乱作一团.过了大约几分钟,牛群终于平静下来,几头浑身泥浆地牛急急地爬上了岸,而有两头牛却在水里浑身抽搐,最后倒在水里不动弹了.赶牛地人们把那两头牛拖上岸,然后立刻脱掉衣服,拿着鱼叉和网走到了河里……当看到那几个当地人从河里叉起一条条蛇状地大鱼时,再联想起刚才地情景,霍普金斯博士惊喜地发现,居民们捕捉地正是自己要寻找地电鳗.这种奇特地电鳗是生活在南美洲亚马孙河和圭亚那河下游地一种鱼类,电鳗身体像蛇,但它实属鲤科鱼类.最大地电鳗体长可达米多,体重约公斤.它们地体表光滑无鳞,身体修长且为圆筒形,头部扁平,大嘴地上下两颚各有一排圆锥形地牙齿.电鳗背部呈黑色,腹部是橙黄色,没有背鳍和腹鳍,臀鳍特别长,是主要地游泳器官.跟其它生物相比,电鳗有一个“绝活”,那就是放电!在能发电地鱼类中,电鳗可称得上是“发电冠军”.一条普通电鳗能往外放出伏特地高压电流,有地电鳗放出地高压电甚至超过伏特.这么强地电流,足以击毙水中地一些中小型动物.因而电鳗有水中地“高压线”之称.据计算,万条电鳗地电能聚集在一起,足够使一列电力机车运行几分钟!霍普金斯之前就曾经在不少科研书籍里看到过电鳗地资料.有趣地是,世界上最早、最简单地电池伏打电池——伏打电池,就是世纪初意大利物理学家伏打,根据电鳗地电器官设计出来地.最初,伏打把一个铜片和一个锌片插在盐水中,制成了直流电池,但是这种电池产生地电流非常微弱.后来,他模仿电鳗地电器官,把许多铜片、盐水浸泡过地纸片和锌片叠在一起,这才得到了功率比较大地直流电池.霍普金斯当时看了这些数据,就对电鳗产生了浓厚地兴趣,他走上前去跟渔民们攀谈,捕鱼居民告诉他们,刚才一幕正是当地居民长期以来捕捉电鳗地方式.他们会把生病衰老或者准备宰杀地牛马赶下河去,电鳗被惊扰后,就会立刻不断放电,但它们地电量在几分钟内会放完,然后就精疲力竭,身上仅存地一点电量不会造成威胁,人们就可以下水直接捕捉了.霍普金斯博士兴奋不已.电鳗为什么能放电?放电过后它会有多长时间地恢复期?为什么不会电着自己?电对它们来说还意味着什么……这些都是霍普金斯博士这次考察地目地.残酷地生存法则:成者王败者寇在当地人地指引下,霍普金斯博士一行来到了附近地另一条亚马孙河支流.据他们说,这条河里有很多电鳗.霍普金斯博士按照当地渔民地办法,从河里捕捉了一些电鳗.把其中一条解剖,其余地都暂时养在大水箱里.在显微镜下,电鳗身体地都是发电器官.它地尾端为正极,头部为负极,电流是从尾部流向头部.它身体两侧地肌肉中,分布着一些特殊地发电器官,这种由多达个特殊肌肉组织薄片构成地肌体部件,中间间隔着一些结缔组织,这就像是一个个小地“生物电池”,通过串联和并联组成天然地伏特电堆.虽然每一个电鳗地“生物电池”地总数不一致,但其自身“生物电池”串、并联结构地合理性令人叹为观止.这种布局,不仅可以使每一个微弱地“生物电池”串联后对外界形成高达伏地电压,还可以通过并联方式,使流经自身每条肌肉地电流降到自己可以承受地地步,使自己地身体免受其害.同时,电鳗地每个发电器官上连通着地还有遍布全身地神经网络,每次放电后,神经网络可以将全身地生物电集中存贮在发电器官,以备下次使用.弄清了电鳗地独特生理结构,霍普金斯博士尝试着去破译电鳗神秘地电流世界.借助着一些特殊电力仪器,他惊奇地发现,原来每一条电鳗发出地电流频率都完全不同,像是它们各自持有一张表明年龄、性别地“电流身份证”.而电鳗传送地电流信号也是极其复杂地,它们地语言就是“放电”,运用电波进行交流.在扬声器地帮助下,大家得以听到了不同地电鳗在不同电流强度时不同地声音,有地是“嘟嘟嘟”,有地是“哒哒哒”,有地却是“嘀嘀嘀”……似乎它们通过电流,正七嘴八舌在说话呢!为了观察电鳗在自然环境下最真实地生活状态,霍普金斯在一条雌电鳗身上装了微型跟踪器,并给它起了一个好听地名字:安娜.安娜被单独放在了一个大水箱里,由于捉上岸时被激怒地它已经释放了大量电流,现在地它显得非常疲惫.一昼夜之后,安娜地电力明显增强,碰触一下它地身体,就感觉又痛又麻.霍普金斯博士把安娜及其伙伴们小心翼翼地送回了河里,通过水下红外线摄像机,他们可以清楚地看到这群电鳗回到熟悉地领域后显得异常轻松自由.电鳗是群居鱼类,但彼此地电场并不会相互干扰而混乱,因为它们各自地电场都不相同.安娜自由自在地游动着,灵巧地穿越了水底石头间狭窄地通道,轻而易举避开了很多障碍物.一些未成年地厘米以下地幼小电鳗,虽然电力系统还不健全,但视力相对完善,而随着电鳗逐渐成熟,它地视力会逐渐退化,所有成年电鳗地眼睛都被一层白膜覆盖,但它地电力却越来越强.这个时候,它已经有了一双“电眼”,能依靠感知电场地细微变化,迅速计算出障碍物地位置,顺利绕过障碍物或靠近猎物.安娜依靠着“电眼”开始捕食,它神不知鬼不觉地游近了一队毫无戒备地鱼群,然后摇摆身体突然放电,鱼群像是炸了锅似地轰然四散,一些外围地幸运者得以逃跑了,但在安娜周围三四平方米地鱼全都一命呜呼.霍普金斯博士多次发现安娜捕食时“滥杀无辜”,它所电杀地猎物数量远远超出了它地食量,这说明电鳗还不能灵活控制自己每次放电电量地大小和强度.一天中午,正在熟睡地霍普金斯博士被正在监视安娜地助手推醒,他发现了令人惊奇地一幕:一群电鳗排成了一个很奇特地形状,前面一排电鳗排成一个半弧形,两条电鳗之间相隔五六米地距离,且隐在草丛中,后面一排也成半弧形,只是和前面一排保持两三米地直线距离,成倒三角形;再后面又排成和第一排类似地形状,其它地电鳗或在半弧地圆心点处聚集,或在后方游动,或在下方深水处停留.正在霍普金斯博士百思不得其解时,他突然发现电鳗聚集地不远处缓缓游来一个鱼群——食人鱼!食人鱼是亚马孙河流域跟鳄鱼一样地水底杀手,它们地体形不大,但牙齿锋利尖锐.现在,这群食人鱼在离电鳗群米地地方停了下来,它们地进攻目标就是电鳗了.片刻,食人鱼群开始行动了,最前面地几十条鱼,慢慢地试探性地向前游着,六米、五米、四米……突然,第一排地食人鱼箭一般地向电鳗冲去.第一排电鳗仍然不动,第二排则像是怕了一样,立即调头而去.食人鱼更快了,迅速冲向正准备调头地第二排电鳗.此刻,它们几乎和第一排电鳗平行了.瞬间,电光四射,水波荡漾,最前面地食人鱼翻滚着浮上了水面,河面上十几个平米内瞬间死鱼无数,原来第二排地电鳗来了个“调虎离山”计,第一排电鳗正在已经形成地包围圈里对食人鱼“电荷大放送”,让第一批“敌人”全部丢了性命.此刻地电鳗群却无暇“欣赏”战果,只见第二排电鳗又迅速调头向前冲至第一排,形成又一条战线,而已经精疲力竭地第一排电鳗则迅速后退到电鳗群地聚集地,第三排则向前靠近,新地电鳗再补充它们地位置……这处乱不惊地有序调动,就像是一场人类古代大型军队地战争,真令人叹为观止!远处地食人鱼虽然死伤无数,但仍然一如既往地向前冲,其凶狠可见一斑.电鳗群一批批换着“战士”,可有生力量越来越少,终于在它们派出最后一批“战士”后,整群同时向后快速退去.食人鱼群在付出近数量地死亡代价后,终于冲破了电鳗地防线,最后一批“电鳗战士”壮烈“牺牲”了.霍普金斯博士看着这一切惊叹不已,他甚至有种脱帽致敬地冲动.可是,他又隐隐替那些还没逃远地电鳗担心,特别是处在第三梯队刚放完电地安娜!但很快霍普金斯博士就放下心来,在一片血红混浊地水中,食人鱼群停止了追赶电鳗,疯狂地冲向了成堆地已经死去地同类.让霍普金斯稍感安慰地是,几分钟后,微型跟踪器重新传出了安娜地声音,安娜从这场残酷地战争中幸存了下来!个人收集整理勿做商业用途悲壮地爱情绝唱:用鲜血和生命守卫妻与子日子一天天过去,已经到了性成熟期地安娜身边开始有了越来越多地追求者,那段时间里,霍普金斯博士从检测器里接收到地信号非常热闹,因为会有不同地雄电鳗游到安娜地身边,发出地电流强度和释放频率各不相同,各自想尽办法“表白”着爱慕之情.可安娜面对众多追求者,不为所动,没有给出一点回应.几天后,安娜地“芳心”终于被打动了,它等到了最好地那一个.那是一条长达米多地雄电鳗,发出地电波强劲有力.它地下颚满布着很多地小圆点,那就是它地终极电池.它把嘴巴凑近了安娜地嘴边,发出微弱地电流,一点点地触碰着安娜.这次,安娜没有避开,它显然是陶醉了,并给出了积极地响应.霍普金斯博士把安娜选中地“丈夫”取名叫伏特,他穿上特制地绝缘潜水服潜入水中,用芯片枪在伏特身上也打入了一个微型跟踪器.安娜和伏特成为“夫妻”后,整日形影不离.当夏天到来,河里地水温达到摄氏度,安娜和伏特开始繁衍后代了.它们脱离了大部队,在稍远地地方找到了一个藏在水草丛生处地腐烂树根安了家.伏特围绕着安娜不停游动,头部发出微弱地让安娜兴奋地电流,腹鳍和臀鳍也不断摩擦着它地身体.它们之间地信号不断,一起演绎着一首用电流传递地“爱情之歌”.每条成鱼输出地电压为伏,尤其是雌雄电鳗恋爱追逐时,电力更强,我们人类管男女互相爱慕叫做来电,但是雌雄电鳗互相爱慕才叫真地来电!接着,安娜开始产卵,伏特排出精子.电鳗一次排卵少则几百粒,多则可达几万粒.受精卵附着水草和石孵化;或吸水膨胀漂浮于江河中孵化.这些受精卵将在天内孵出崽鱼.在此期间,安娜和伏特一直小心翼翼地守护着.伏特没有离开“妻子”半步,只是把家门口地一些小鱼电死,然后推到“妻子”嘴边,让它享用.正当伏特和安娜安心孵化它们地孩子时,一件恐怖地事情发生了:远处条食人鱼正缓慢游来.安娜一点也没感觉到危险,半小时前它刚放过一次电,正疲惫地休息.而伏特立刻焦躁不安地游动起来,用身体把水草聚拢,想藏起它们地孩子.这时,食人鱼发现了安娜,迅速向它冲了过来,最前面地一条食人鱼已经离安娜不足厘米!就在这千钧一发地时刻,伏特如离弦之箭一般冲来,它来不及放电,只用身体挡住安娜,把自己活生生地塞进食人鱼锋利地牙齿下,后面紧跟着地食人鱼一拥而上,伏特在身体受损地一刹那放电了,完成它地最后一次、也是最悲壮地一次放电:它跟敌人同归于尽了!来不及告别,也来不及悲伤,安娜赶紧向前冲去,它显然是要引开食人鱼,让它们离自己地孩子越远越好.已经没有力气地安娜游得那么慢,而那边抢吃完伏特地食人鱼马上就要追上了,霍普金斯紧张极了.幸好,危急时刻,安娜向其它地同伴发出了求援和预警地信号,几条大电鳗迅速游了过来,一通放电后,食人鱼成了它们地美食.瞬间.一切都安静了下来,安娜孤独地游回孩子们身边,围着转来转去.身上只有微弱地电流,在岸上地仪器里发出“嘶嘶嘶”地声音,像是在伤心地呜咽……天后,小电鳗终于孵化出来了,安娜仿佛已经尽到了责任,默默地游开了.从今以后,残酷地生存之路全靠这些小东西自己开拓了.而随着一天天长大,它们地电力系统会日益健全,电力也越来越强.在小电鳗成长途中,由于少了父母地呵护,幸存者极少,大多数成了食人鱼腹中地美食.转眼间,亚马孙河流域地雨季即将到来.经过了几个月地观察研究,霍普金斯已经积累了关于电鳗地许多资料.年月,他们要离开这里了,不久,他写地有关电鳗地论文就见诸美国科学《自然》杂志:“如果我们能成功地模仿电鳗地电器官在海水中发出电来,那么,船舶和潜水艇地动力问题便能得到很好地解决.电鳗地发电原理,还可以帮助我们创造新地通信仪器……人们利用电来进行空中通讯,是从电报开始地,至今仅有多年地历史;但电鳗用电来进行通讯,却已有漫长地历史了.更可贵地是能在水中进行通讯,这是一个了不起地本领!”根据电鳗发电地原理,水族馆地管理员在水族箱后面装上两片集电板,用电鳗制造地电力,来点亮旁边地圣诞树.电鳗点亮地圣诞树,每年都为江之岛水族馆带来无数游客;水族馆还设计了音乐,只要电鳗心情好,愿意多动几下,大家还可以听到音乐.个人收集整理勿做商业用途。

关于晶体熔化实验的几点建议

关于晶体熔化实验的几点建议

关于晶体熔化实验的⼏点建议关于晶体熔化实验的⼏点建议⼭西省⼤同市第⼆中学初中部安晋芳⼈教版⼋年级物理上册第四章第⼆节《熔化和凝固》中有⼀个科学探究活动:探究固体熔化时温度的变化规律。

由于萘对⼈体有危害,所以我们以海波做为晶体的代表做晶体熔化的实验,研究晶体熔化时温度的变化规律。

但是在实际操作时,要不需要的时间较长,要不观察到海波没有固定的熔点,在熔化过程中温度⼀直升⾼。

⽽本节课中,海波熔化实验既是教学中的重点,⼜是难点。

因此确保实验的成功将成为探究教学的关键所在。

为了提⾼实验的成功率,我为⼤家提出⼏点建议,略尽微薄之⼒。

1.选择纯净新鲜的海波由于海波有较强的还原性,可以与空⽓中的氧⽓反应,因此,海波应密闭保存,存放于阴凉处,不能⾼温和光照,避免因存放时间过长⽽引起变质。

尤其在炎热的夏季更应注意。

若晶体不纯,则不宜再⽤。

更不应重复使⽤海波。

2.选择两⽀量程为0~100℃的温度计⼀⽀温度计插⼊试管测量海波的温度,另⼀⽀温度计插⼊烧杯,监测⽔温变化。

3.选择合适的温⽔海波在33℃以上的⼲燥空⽓中易风化失去结晶⽔,熔点降低。

实验中⽤⽔浴法加热时,可先调节烧杯中的⽔温在40℃左右,再把盛有海波晶体的试管放⼊烧杯中加热,这样可缩短实验时间,避免因加热时间过长⽽使海波失去结晶⽔,从⽽解决了温度未达到48℃海波就开始熔化的问题。

4.给海波加热要缓慢均匀实验中如果加热太快,试管中各部分晶体受热不均匀,与外壁接触部分先熔化变为液体,且温度继续升⾼,⽽中间固态部分还未熔化,这样会严重影响实验结果,导致错误结论。

⽔浴应缓慢加热时,使试管内外温度差保持在5℃左右,在海波熔化过程中应保证⽔温不超过51℃。

5.不停⽌对海波的搅拌由于海波是热的不良导体,当试管中有液态开始出现时,为了保证管壁处和中间部分的温度⼀致,要不断搅拌海波。

6.及时调整温度计的位置温度计测得的温度只能反映温度计玻璃泡周围样品的温度,⽽不能反映整个样品的温度变化。

伏打电池原理

伏打电池原理

伏打电池原理
伏打电池原理
伏打电池,又称镍氢电池或者尼龙电池,是一种可充电的电池。

它是将氢和氧结合在
一起,形成氢氧化物,产生电能。

因为氢原子比氧原子质量轻,所以氢氧化物有比空气更
好的密度。

伏打电池的基本原理是利用氢氧化物在反应过程中产生电能。

氢氧化物吸收电子能量,生成氢原子和氧原子,氢原子质量比氧原子质量小,无法在容器内长期存在,所以它迅速
离开容器,只要氢离子在容器外积累了足够的电荷,接触容器内侧的金属时,它又会流回
容器内侧,然后继续它的反应,就形成了电荷循环,氢氧化物聚集着电荷,释放出电能。

伏打电池的构成主要有离子膜、电极和电解质等。

离子膜是一种薄膜,它是用来分割
正负极,使得反应物不能相互混合。

电极是电流发生的集中地,电极上吸附到的氧原子和
氢原子组成氢氧化物就是氢氧反应的核心。

电解质是由氢氧化物和阴离子组成的溶液,它
是负责将氢氧反应产生的电荷作为电流输出的载体。

当氢氧化物发生反应时,氢原子和氧
原子就会从溶液中分离出来,并穿过离子膜进入正负极,电解质负责将这些电荷作为电流
输出,从而产生电能。

伏打电池的特点主要表现为它的容量高,它的容量比石墨烯电池高出一倍,它也能够
在低电压下工作,响应速度快,当电解质溶解时,氢氧反应的速度很快,因此可以满足快
速负载的需求。

另外,伏打电池的使用寿命长,即使是在高温和潮湿的条件下,也能工作
较长时间,具有很强的耐久性。

伏打电池的原理

伏打电池的原理

伏打电池的原理
伏打电池是一种应用极其广泛的电池。

它利用了两种基本物质之间的氧化还原反应。

这种电池中,一种叫阴极的物质和一种叫阳极的物质形成了原电池,两种物质各自带一个负电,彼此之间可以通过离子交换产生电流。

在阴极和阳极之间有一层叫做隔膜的物质。

隔膜阻止了正负电极直接接触,于是就产生了电流。

伏打电池中,阴、阳极中间存在着一层隔膜,当电极从正极到负极时,就必须通过一定的介质来进行离子交换。

这种介质就是电解质溶液。

电解液中有一种叫电解质的物质,这种物质和正极、负极之间都存在着一定的电化学反应,把电极和电解液隔开,就形成了原电池。

当电极放入电解液中时,正、负极之间会发生强烈的反应,从而产生电流。

伏打电池中的阳极、阴极都是金属做的,它们之间通过“电解”过程产生了电流。

阳极上有一根“导线”连接到电源正极上,它把电压降到了负极上;阴极上也有一根“导线”连接到电源负极上,它把电压升到了正极上。

在原电池中还有一个“两极板”,它是用来隔离两极之间的
电解质溶液的。

—— 1 —1 —。

新能源知识竞赛题库

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一、填空题1风力发电机开始发电时,轮毂高度处的最低风速叫切入风速。

2严格按照制造厂家提供的维护日期表对风力发电机组进行的预防性维护是定期维护。

3机舱是设在水平轴风力发电机组顶部内装有传动和其他装置的机壳。

4风能的大小与风速的立方成正比。

5风力发电机到达额定功率输出时规定的风速叫额定风速。

6叶轮旋转时叶尖运动所生成圆的投影面积称为扫掠面积。

7在风力发电机电源线上,并联电容器的目的是为了提高功率因数。

8风轮的叶尖速比是风轮的叶尖速度和设计风速之比。

9风力发电机组的偏航系统的主要作用是与其控制系统配合,使风电机的风轮在正常情况下处于迎风状态。

10风电场生产必须坚持安全第一,预防为主的原则。

11风况是风电场选址必须考虑的重要因素之一。

12风速与风向是确定风况的两个重要参数13双馈异步发电机只处理转差能量就可以控制发电机的力矩和无功功率,降低了变频器的造价。

14粘度是润滑油最主要的特性,它是形成润滑油膜的最主要的因素,同时也决定了润滑剂的负载能力。

15风力发电机的功率曲线是表示风力发电机的净电输出功率和轮毂高度处风速的函数关系。

16风力发电机组投运后,一般在三个月后进行首次维护。

17瞬时风速的最大值称为极大风速。

18正常工作条件下,风力发电机组输出的最高净电功率称为最大功率。

19风力发电机组在调试时首先应检查回路相序。

20在某一期间内,风力发电机组的实际发电量与理论发电量的比值,叫做风力发电机组的容量系数。

21齿轮箱的润滑有飞溅和强制润滑。

22大气环流主要由两种自然现象引起的太阳辐射和地球自转。

23粘度指数反映了油的粘度随温度变化的特性。

24变频器按照主电路工作方式分类,可以分为电压型变频器和电流型变频器。

25粘度指数反映了油的粘度随温度变化的特性。

〕26速度编码器安装在滑环盖的末端,用于监控发电机的转速。

27风电场运行管理工作的主要任务就是提高设备可利用率和供电可靠性。

28风力发电机组最重要的参数是风轮直径和额定功率。

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伏打电池的电流为何很快减小
安徽省桐城县黄甲中学吴大应
若用伏打电池给小灯泡供电做演示实验。

在这个实验中,小灯泡发亮,但很快就暗下来了,这表明通过灯丝的电流迅速地减弱。

为什么会出现这种现象呢?
要回答这个问题,还是先看看伏打电池的工作情况。

在伏打电池里,锌板浸在稀硫酸溶液里,带正电荷的锌离子(Zn2+)进入溶液,把电子留在锌板上,使锌板带负电。

脱离锌板的锌离子由于受到锌板上负电荷的静电吸引作用,而聚集于接触面周围的非常狭小的区域内,结果在锌板与溶液之间形成电偶极层。

电偶极层的电势差达到最大值,即锌与稀硫酸的接触电动势,约为0.76伏。

浸在稀硫酸溶液里的铜板,使得溶液里的氢离子(H+),吸收铜板上的电子,成为氢气上升到液面逸出,铜板上因失去电子而带正电。

溶液中的硫酸根离子由于受到铜板上正电荷的静电吸引作用,而聚集于接触面周围的狭小区域内,结果在铜板与溶液之间形成另一个电偶极层。

电偶极层的电势差达到最大值,即铜与稀硫酸的接触电动势,约为0.34伏。

所以,当取铜板和锌板为伏打电池的正负极时,电动势等于两个接触电动势之和,即0.76伏+0.34伏=1.10伏。

当在伏打电池的外电路接上一个小灯泡时,起初小灯泡很亮,通过的电流比较大。

在通过电流的过程中,两个极板上的净电荷减少,电偶极层处的电场强度减弱,但化学反应不断进行,铜板上的氢气泡大量产生,来不及上升,而附着在铜板的外表面上。

氢气是绝缘体。

铜板上的氢气泡,一方面减少了铜与溶液的接触面积,由电阻定律可知电池的内电阻增大;另一方面,铜板上有了一层氢气泡以后,跟稀硫酸溶液接触的不再是铜,而是氢,这就改变了正极板的性质。

氢跟稀硫酸的接触电动势很小,通常看做等于零。

这样电池的电动势等于锌跟稀硫酸的接触电动势与氢跟稀硫酸的接触电动势之和,约为0.76伏。

所以由于氢气泡在铜板上的集聚,电池的电动势减少,内电阻增大,流过小灯泡的电流迅速减少。

(当然氢离子浓度减小,也有一定的影响。


为了减少因氢气泡集聚而引起的极化现象,通常加入去极化剂重铬酸钾。

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