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二年九班 自然科 簡貝如老師 指導 水 果 電 池 二年九班 三十一號 陳麒安 製作.

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1 二年九班 自然科 簡貝如老師 指導 水 果 電 池 二年九班 三十一號 陳麒安 製作

2 目 錄 人類認識電的歷史 1. 紀元前六世紀 2. 十七世紀 3. 十八世紀 Henry Cavendish
1. 紀元前六世紀 2. 十七世紀 3. 十八世紀 Henry Cavendish 與 Charles Augustin de Coulomb 電與生活 1.直流電與交流電 2.電流的熱效應 3.電力輸送與消耗 4.家庭用電安全 電池 1.電池的由來 2.伏打電池 3.實用電池 4.水果電池 補充資料

3 人類 認識電的歷史

4 紀元前六世紀 Miletus 有史以來,最早認識電的人是希臘學者Miletus(紀元前六世紀),觀察用布摩擦琥珀後,會吸引如羽毛等輕小的東西。但對靜電有系統及科學的研究則是始於17世紀。

5 十七世紀 William Gilbert 1600年初英人醫生William Gilbert(1540~1603)所著的書中,指出此類因兩物摩擦所生的力和磁石(Lodestone)所產生的力完全不同。 磁石只吸引鐵類的物質,而兩物摩擦所生的力會吸引各種輕小的物體。而且它也發現除了琥珀之外上有硫磺、玻璃、松脂等亦可藉和其他物質摩擦而生電。 因此Gilbert將物質分為兩類,和琥珀相似的稱為Electrica(由希臘語"Electrica"或拉丁語Electrum來)及非Electrica兩類。

6 Stephen Gray 英人Stephen Gray(1696~1736)發現了某些物質可以由一端傳電到另一端。
由此類可導電物體的一端產生靜電,則此靜電可傳播分佈至物體各處,使該物全體都有帶「電」的性質。 因此物質可分為導電的(導體)及不導電的(絕緣體)兩類。當時已知除了金屬外,人體亦是導體。

7 Charles du Fay 法人Charles du Fay可說是當時深入探討靜電現象的第一人,它由眾多的實驗中發現,幾乎所有的物質都可以摩擦生電,有此推翻了Gilbert的想法:物質可分為「可生電的」(Electrica)及「不可生電的」(非Electrica)兩類。 並且它更仔細的發現,所產生的電有兩種,帶有異種電者會互相吸引,帶有同種電者會互相排斥。他稱這兩種電為「像琥珀所生的電」(resinous)和「像玻璃所生的電」(vitreous)。 他更進一步想用「二流體學說」來說明已知的靜電現象。

8 十八世紀 富蘭克林 除了歐洲的靜電學發展外,當時被認為是「殖民地」的美洲亦有很大的貢獻。這是以富蘭克林(1706~1790)為首的一群愛好科學的美國人努力的結果。 富蘭克林年輕時只是一位印刷廠的徒弟。但此後他不只在外交及政治上發揮了才能,在物理學的研究上也完成了大業。 回到費城後,轉由他在費城圖書館的朋友接到英國皇家學會(即英國科學會)會員的倫敦商人Peter Collinson,送來的一支玻璃管以及如何用他來做靜電實驗的說明書。這些禮物更加鼓舞了富蘭克林的好奇心,而開始他有關電的研究歷程。

9 有關電的研究 1747年3月28日他寫了一封給Collinson,先謝他所送的玻璃管(他稱它為「電氣管」),並且描述他自己「從來沒有如此專心的做研究,且花了從來沒有過的長時間」。1747年3月11日給Collinson的信中描述尖的物體比其他形狀優於「因出電氣的火」也能「投出電氣的火」。 雖然其他學者也發現過類似的現象,但他是將此後世被稱為「尖端放電」的現象加以強調,並且將他運用製造避雷針的第一人。在同一封信中他以提出了他對「一流體說」的看法,並且首先使用正、負來描述不同的電。

10 科學研究 1748年他退出了出版業,把他的印刷業等賣掉,並專心做科學研究。
1749年寫信給Collinson的信中說明,他在不好做電研究的夏天來臨前將此研究結束(夏天的溼度高,因此不容易做電的驗),然而雷的問題開始引起他的注意。 在此之前,一般相信雷是因為天上的瓦斯爆炸所引起的現象,至於何種瓦斯會引起此爆炸卻沒有定論。

11 雷的問題 1737年前後富蘭克林亦相信雷是因空氣中稀薄的硫所引起的爆炸,然而1749初夏他提出雷是放電現象的理論,並建議一大膽的實驗計畫。
這些事實在他同年11月7日的筆記中有說明,「電氣流有下列性質:(1)會發光,(2)發光的顏色為特有,(3)放電的軌跡會彎曲,(4)放電的速度很快,(5)金屬會導電,(6)爆炸時產生特有的聲音,(7)可留在冰及水中,(8)放電通過的路程會使物質裂開,(9)可電死動物,(10)可熔金屬,(11)使不燃性物質燒起來,(12)有硫磺的臭味。」 他接著提出問題:「由於這些性質和雷的性質一致,因此雷會不會像存在雲中的電一樣可以由尖端『放掉』所儲存的電?」

12 實驗計畫 然後他寫了如下的實驗建議,想利用尖端作用把雷光拉到地面上來。他的計劃是「做一個像哨兵用的小屋,其大小為可供一人站在電氣台(及靜電用的實驗台)上的程度(如圖一)。將他放在高塔是的尖塔上,由電氣台中央引出上端磨尖的鐵棒,並在屋外往上伸2~30呎。當低的雲通過此屋上時,此棒的尖端會引入雲上的電,使人代電而發生火花。 假如利用上述方法可證明雷可以用尖端引下來,尖端有如此功能的知識將可以保護居屋、教堂及船隻免受雷擊。」1750年7月他將此內容寫給Collinson。而Collinson就將他的信提到皇家協會報告,並將他的信出版。 這些論文不只引起了協會會員的驚訝及注意整個歐洲的科學家也很注意此論文,並且有很多人想嘗試此實驗。

13 引「雷」下來 富蘭克林進一步想出一個完整實驗新點子來證明電,這就是使他成名的利用風箏「引雷下來」的實驗。
他在給Collinson的信中說:「用兩隻小木片縛成十字架風箏的骨架,再用絲的手帕縛在骨架四端即成風箏。並在風箏上端繫住一尖頭的鐵絲,風箏線的另一端用絹絲連結,在連接處掛一把鑰匙。」 他帶著兒子兩人到荒野,為了避雨就由臨時的小屋內放風箏。當雷電通過時,很興奮地期待,但一週過後,仍沒有什麼變化,而快到絕望時,忽然看到絲上的纖維張直。他就用手指靠近鑰匙,果然產生了強的火花。他就將萊頓瓶接到鑰匙,充了更多電後做放電的實驗。 由此實驗,終於證明了雷就是電。在1752年9月的信中,他描述在他家立了一根鐵棒,並結兩個鈴,使其帶電會響。利用此裝置做了很多次實驗,並得到「大多數的雷雲是帶負電」結論。當然有很多追試的實驗,也發生了實驗學者受電擊而死的事故。

14 避雷針 1754年,在歐洲的教堂上立了第一支避雷針。 美國在1760年才由富蘭克林建了費城的第一支避雷針。
直到1782年,費城的避雷針才超過400支。

15 Henry Cavendish 與 Charles Augustin de Coulomb
由於英國的Henry Cavendish 1731~1810,沒有發表任何論文,因此直到一世紀後由Maxwell將Cavendish在1771~1781年所寫的實驗記錄發表才被人知道他的功勞。 Maxwell說明Cavendish比其他人先成功完成了差不多所有的重要靜電實驗。

16 1.直流電與交流電 2.電流的熱效應 3.電力輸送與消耗 4.家庭用電安全
電與生活 1.直流電與交流電 2.電流的熱效應 3.電力輸送與消耗 4.家庭用電安全

17 直流電與交流電 日常生活中有各式各樣的電子或電器用品,我們知道必須提供其電能方可使其有作用,但是可以發現的是並不是只有一種電源,而是要選擇適當的電源(含電流方向及電壓),才可發揮其應有的效能,因此現在我們就來看看有那些不同的種類。 電源有兩種: (a)直流電:電流流向始終不變。 簡記為DC,如:乾電池、鉛蓄電池。 (b)交流電:電流的方向、大小會隨時間改變。 簡記為AC,如:家用電源。

18 直流電源(簡記為DC): 如上節提的乾電池和鉛電池等都是直流電源。如圖中的電路,接通開關時,電流是由電池的正極,經導線、負載,回到電池的負極,此一通路中,電流的方向始終不變,所以我們將輸出這固定電流方向的電源,稱為"直流電源"。 交流電源(簡記為AC): 此一電源輸出交流電的電流變化情形。 (1)發電廠的發電機是利用動力使發電機中的線圈運轉,每轉180°發電機輸出電流的方向就會變換一次,因此電流的大小也會隨時間做規律性的變化,此種電源就稱為“交流電源”。 (2)台灣所用的交流電以每秒60次的頻(60Hz),來回變換電流的方向和大小。

19 變壓器: 雖然直流電比交流電更早發明,但是,現在商業用電都是使用交流電源,其中最主要的原因是交流電可以用簡單的方式改變供電電壓,改變電壓的裝置叫做變壓器。 (1)構造:由鐵蕊和繞在鐵蕊上的兩組線圈組成,輸入交流電的線圈稱為“原線圈”;輸出交流電的線圈稱為“副線圈”。 (2)作用方式:利用電流磁效應和電磁感應的原理,並改變原線圈和副線圈的線圈比,則輸出電壓會改變。 (3)整流變壓器:可將家用的交流電變成直流電,並可提供各種電器或電子用品所需要各種不同的電壓。

20 電流熱效應 電流有三大效應: 電流的磁效應、電流的化學效應、電流的熱效應。
電流熱效應: 利用電流通過某些電阻材料(如鎳鉻絲等)時,所產生的光和熱,來達到使用目的,即電能轉換成熱能的現象。例如:吹風機、電熨斗。 能量轉換: 不同形式能量可以互相轉換,光和熱都屬於能量。 吹風機、電熨斗:電池(或電源)提供電能→熱能 發亮燈泡:電池(或電源)提供電能→光能和熱能 能量單位: 一般計算能量所用單位:卡(cal)或焦耳(J) (1)1 J=0.24 cal (2)1 cal=4.18 J

21 電路模型 (1)電池內部發生化學變化,將化學能輕換為電能釋放出來。
(2)當電路或成一封閉迴路時,導線中的電荷會受電池的推動而沿電路流動,流動的電荷攜帶電能,經導線時轉換成熱,經燈泡時轉換成光,而消耗掉的電能再由電池補充。 (3)在封閉迴路中,電荷並沒有消失,但電池的電池漸漸消耗在燈泡及導線上,因此電池放電一段時間後,電能漸減,終至無法使用,必須更換電池。

22 電池串聯: 燈泡兩端串聯的電池越多,所受電壓越大,燈泡越亮。
(1)每庫侖電量經過燈泡時,會提供1.5個電能給燈泡。 (2)每庫侖電量經過燈泡時,會提供3個電能給燈泡。 (3)若串聯太多電池,燈絲會過熱燒燬。

23 電壓與功率 一般電器上都標示著適當使用的電壓和功率。 (1)台灣適用的電壓有110V和220V。 (2)若電器上標示為110V.800W表示使用110V電源,每秒產生800J能量,若接在220V下,則電源提供功率便大,電器會因過熱而燒燬。 (3)若電器上標示為220V.800V表示使用220V電源,每秒產生800J能量,若接在110V下,則電源提供功率便小,影響電器使用效果。 (4)世界部分地區一般所使用的電壓 地  區     使 用 電 壓   臺  灣     110V 香  港     220V 中國大陸     220V 日  本   V(東)、200V(西) 美  國     120V 加拿大      120V 英  國     240V 澳  洲     240V

24 (5)根據電器上的標示,可以求出 ─

25 電力輸送與消耗 發電方式: 電力公司利用水力、火力、核能等方式發電,然後再將電力輸送到各用戶,以提供用戶連接電器使用。 電力輸送過程:

26 家庭電源:在台灣,家庭電源使用的電壓有110V及220V兩種。
家庭用電: (1)電力公司供應一般家庭用戶的電源共有三條,其中有一條中性線,二條活線。 (2) 二條活線對中性線(地線)的交流電壓為110V,二條活線間的電壓則為220V。 (3)電源線接至電錶、配電盤後,根據用戶需要,分配110V或220V的電源,以電線連接至室內的插座或開關,供電器使用。

27 用電安全 電能經由電氣轉換成其他形式的能量,替我們工作,但應小心使用,以免觸電或引起火災。
以下為家庭用電時,應特別注意事項: (1)安裝正確數值的保險絲或無熔絲開關。 不可以其他金屬線代替保險絲。 (2)身體或站立處潮濕時,不可觸摸電器。 (3)不可在同一插座或延長線連接過多電器。 (4)不可用拉扯電線的方式拔出電器插頭。 (5)插座不可安裝在靠近水源或熱源處。 (6)電器長時間不使用時,需拔下插頭。 (7)無人時,電燈、冷氣機等均應關閉, 以策安全並節約能源。

28 電 池 利用化學反應產生電能的裝置,也稱為化學電池;但不是所有的電池 都屬於此類化學電池。 註:電池的原理和電解的原理恰好相反;電解是利用電能來產生化學反應,而電池是由化學反應產生電能。

29 電池的由來 古希臘 不管製造這個黏土瓶的祖先是否知道有關靜電的事情,但可以確定的是古希臘人絕對知道。他們曉得如果磨擦一塊琥珀,它就能吸引輕的物體。而阿里斯多德(Aristotle)也知道有磁石這種東西,它是一種具有強大磁力能吸引鐵和金屬的礦石。

30 1752 班傑明‧富蘭克林(Benjamin Franklin)推測閃電可能是自然界的一種電流。
為了驗證他的推測,他在風箏上綁了一把鑰匙看看閃電是否可以通過金屬。富蘭克林的實驗成功了-它證明了閃電是一股帶電的氣流。 這個實驗也告訴我們閃電是危險的,打雷的時候在戶外玩耍是一件玩兒命的事。 富蘭克林也陸續創造了許多今日有關電的標準名詞,包括「電池」、「充電」和「導體」等。

31 1800 撇開磨擦琥珀和磁石不談,我們每天所使用的電池實際是較近代的發展,這要追溯到1800年。一位帕比亞大學(University of Pavia )自然物理學的教授亞歷山卓‧伏特(Alessandro Volta),創造了第一個能產生持續電流的裝置。 他疊了幾堆硬幣大小的金屬圓盤子-一堆是銀,另一堆是鋅,同時用硬紙板、皮革或是海綿作成的隔板將圓盤隔開。隔板被浸泡在鹽水中,有時是浸在灰水或其它鹼性溶液中。一堆低堆的金屬圓盤被排在一起並以金屬條連接,金屬條的兩端被向下折彎並插進一小杯的水銀裏,這樣便形成了一個極佳的通電裝置。

32 1813 幾年後,到了1813年,哈姆佛雷‧大衛爵士(Sir Humphrey Davy)在不列顛皇家會館(Britain's Royal Society)的地窖裏組裝了一個巨大的電池。它是由2,000對金屬盤所組成,佔地889平方呎。這個電池是大衛用來實驗用的。經由電解作用,他把天然的鈉和鉀混合物分離以萃取純的鈉和鉀金屬。這是一個危險的實驗,因為這兩種物質接觸到水都會爆炸,必須被浸在煤油或其它碳氫化合物液體中。 大衛的工作不僅只是在地窖裏玩玩這些危險的化學物質而已。這類的實驗是非常重要的,因為它們引導人類更進一步了解電的特性-關於元素如何透過電的吸引力而結合成一般自然化合物。

33 1831 繼哈姆佛雷‧大衛爵士的電池實驗之後,邁可‧法拉第(Michael Faraday)使用伏特電池進行「電」和「磁力」的重要實驗。他發現當電線通電時,在平行的電線上會產生磁場,因而產生了第一顆電磁石。 法拉第繼續堅持他的研究。在1831年,他證實了移動的磁石在靠近電線時會產生電,因而誕生了發電機。 此時科學家們也在加速改善伏特的電池。他們發現「鋅-紙-銀」這種三明治的組合實際上是一個低伏特電流的來源。這個觀察結果導致了單顆電池的發展,它包含了一個金屬製的陽極和一個浸在電解液中的金屬製片的陰極。

34 1860 1860年代,法國的喬治‧雷克蘭區(George Leclanche)發明了世界廣受使用電池(碳鋅電池)的前身。它的陽極是鋅和水銀的合金棒(鋅-伏特原型電池的陽極,經證明是作為陽極材料的最佳金屬之一),而它的陰極是以一個多孔的杯子盛裝著碾碎的二氧化錳和碳的混合物。在此混合物中插有一根碳棒作為電流收集器。陽極棒和陰極杯都被浸在作為電解液的氯化銨溶液中。此系統被稱為「濕電池」。 雷克蘭區製造的電池雖然簡陋但卻便宜,所以一直到1880年代才被改進的「乾電池」取代。陽極被改進成鋅罐(即電池的外殼),電解液變為糊狀而非液體,基本上這就是現在我們所熟知的碳鋅電池。

35 今天 相信您一定在期盼何時輪到金頂電池(Duracell)上場。這要追溯到1920年代初期,由一位大膽而聰明的年輕科學家山謬‧魯本(Samuel Ruben)和另外一位年輕而富有的鎢絲電線製造商菲立普‧馬洛里(Philip Rogers Mallory)之間的故事開始說起。有一天,魯本來到馬洛里公司找一個他要做實驗的設備。這時魯本和馬洛里看到一個把發明天份和製造力量結合在一起的機會。他們的合作關係,一直持續到1975年馬洛里死後,這也是金頂電池(Duracell International)發展的基石。 山謬‧魯本的發明使電池科技產生革命性的改變。例如在第二次世界大戰時,魯本設計了水銀電池,它的體積更小電容量更大,特別是在戰場惡劣的天候環境下更顯得耐用,如北非和南太平洋在這些地方原本裝在手電筒、地雷偵測器和無線對講機上的普通碳鋅電池是無法發揮功能的。

36 1950年代以後 1950年代,山謬‧魯本繼續改進鹼性電池,使它更精緻更耐用,比以往的任何電池都要持久。幾乎在同一時期,伊士曼‧柯達(Eastman Kodak)引進了內建閃光燈的照相機,它需要超過碳鋅電池所能提供的更多電力,亦就是必須使用鹼性電池。 照相機對電力的需求使鹼性電池大為風行,而金頂電池(Duracell)這個品牌在1964年正式被採用。不久之後,消費市場對金頂電池(Duracell)的需求一飛衝天,1970年代,在產能趕上需求前,銷售情況好到必須採用配額限量供給。

37 電池的基本構造 電池的構造中,正極、負極(即活性物質)電解液與隔離物是形成電池的四種主要元件。
就組成正、負極的物質最重要條件是要輕和能提供高電壓和高容量,並且要考慮到導電度、穩定度、加工性和低成本。 電解液的選擇則必須具備良好的離子導電性,但又不能有電子導電性;否則會造成內部短路,且它又必須具有環境穩定性和低成本,而隔離物是用來把正、負極分開,所以它必須具有良好的電解液滲透性,以提供所需的離子導電度,同時又必須具有機械強度和穩定度。 這些條件的要求,都是希望電池特性在負荷電流,使用溫度範圍、體積、重量、保存壽命、價格等方面有更良好的表現。

38 伏打電池 十八世紀末,義大利的醫學家賈法尼在偶然的情況下,以銅製的解剖刀碰觸到置於鐵盤內的青蛙,發現其立刻產生抽搐現象,因而認為有微電流流過,他主張是生物本身內在的自發電流。 但是義大利另一科學家伏打的興趣,卻在於那兩種金屬和電解質,他認為有電流產生是由於那些因素的關係,所以繼續從事相關的實驗,進而發明出伏打電池。

39 伏打電池 西元1800年伏打以含食鹽水的溼抹布夾在銀和鋅的圓形板中間,按 銀→布→鋅→銀→布→鋅‧‧‧的次序,然後堆積成圓柱,利用導線連接最頂端的銀圓板和最底層的鋅圓板,製造出最早的一個電池,稱為“伏打電池”。 註:伏打的研究證實,將兩種不同的金屬以導線連接,中間隔有可導電的物質,就會產生電流。

40 鋅銅電池 我們利用伏打發現的原理,以鋅與銅這兩種金屬也來製造一個伏打電池。    裝置:

41 實用電池 若將不同金屬片插入電解質水溶液形成的電池,通稱為“伏打電池”。
近年來許多科學家不斷研究發展,電池品質日益改良、推陳出新,種類繁多,如乾電池、鉛電池等,以下就幾種常見的電池加以介紹。 購買電池時,除了要注意保存期限,也要了解電池的性能與保存方式,並要注意型號與電壓,適宜的使用,最重要的是要能回收廢電池。

42 附註: 一次電池:只能使用一次,不可重複充電使用之電池(如乾電池)。 充電電池:有些電池在放電之後,可以重複充電使用,俗稱 充電電池。
充電過程中,電能以化學能形式儲存在電池中,使用(放電)時化學能轉變為電能釋放出來(如鉛電池)。

43 乾電池 電解質水溶液加入少量澱粉混合成糊狀物,使電解液不易外滲,此類電池稱為乾電池。(如碳鋅電池:) 碳鋅電池:
(1)外殼的鋅筒作負極,中間的碳棒作正極;電解液以氯化銨水溶液為主,內層是由石墨粉,二氧化錳、氯化氨調成的混合物,外層是由氯化氨、氯化鋅、澱粉及少量的水調成的糊狀物。 (2)碳鋅電池的電壓為1.5V,使用放電一段時間後,電壓會逐漸降低,終至無法使用;若儲而不用,一段時間後亦會變質而無法使用。

44 外型及電壓與乾電池相似,但以氫氧化鉀為電解液。
鹼性電池 電解液為鹼性。 外型及電壓與乾電池相似,但以氫氧化鉀為電解液。 電壓較能維持不變。 壽命較長。 產生較大電流。 價格較貴。

45 水銀(汞)電池 其電解液為鹼性(氫氧化鈉或氫氧化鉀)溶液。 放電時的電壓為1.35V,極為安定,而且經長時間儲藏,其電壓幾乎不變。
缺點為水銀易造成污染,且為有毒重金屬,對人體造成之為" 水保病"。

46 鉛電池 放電後可以充電,是蓄電池的一種。 電極通常為平板狀,正極板為深棕色的二氧化鉛,負極板為海綿狀的鉛,電解液為密度約1.24g/cm3的稀硫酸溶液。 正負極交互配置,中間有隔離板具絕緣作用,負極與負極相連,正極與正極相連。

47 鋰電池 可充電。 為現代電子工業的重要器材。 優點: 重量小、電壓大、儲存電能大。 普遍使用於電腦中。

48 鎳鎘電池 可充電。 電壓穩定。 壽命長。 用於停電預備電源和安全燈。 屬於密閉室的鹼性電池。
缺點是鎘為有毒金屬,對人體造成之疾病為“痛痛病”。 以羥基氫氧化鎳(NiOOH)為正極,鎘(Cd)為負極,氫氧化鉀水溶液為電解質 。

49 鎳氫電池 可充電。 目前常使用於手機。

50 太陽能電池 矽製太陽電池最高效率可將太陽能的12%~14%轉換成電位能。
主要是由P(含硼)N(含磷)半導體所構成的矽晶體,一旦受光照射時,會有電子及電洞掙脫束縛的擴散作用,因而形成正負極,造成電壓。 利用此一裝置,將光能轉換成電能輸出。

51 電池性能比較表 鎳鎘電池:有記憶效應,價格較便宜,須回收。 鎳氫電池:幾乎無記憶效應,價格目前約為鎳鎘電池兩倍,環保免回收。
充電鋰電池:記憶效應極低,價格約為鎳氫電池3-4倍,環保免回收。

52 正確使用電池的方法 低溫保存,低溫會降低電池內之活性,使自放電率下降。
電器用品長期不使用時,請取出電池,雖然電器用品沒有處於使用狀態,但其內電阻仍會使電池緩慢放電,降低電池能量,同時電解液可能漏出而損壞儀器。 新舊電池勿混合使用,新舊電池放電速率不一,易產生電池漏液。 一次電池勿充電,不可充電的電池若強迫予以充電,會發生內部氣爆,導致電池破裂或爆炸。 二次電池勿過充電,過充電可能造成電池內部壓力上升,發生危險。 勿與金屬物品存放一起,否則易造成短路,短路時,通過電池之電流極大,使電池發熱,可能使電池爆炸。 勿焊接,焊接所造成的高熱會使電池外部變形,內部活性物質或封口處破壞

53 用完的電池該怎麼處理? 勿拆解,電池內部可能有氣體,分解時電解液可能會噴出造成灼傷。
勿投入火中,高熱會使得電池內部氣體膨脹與電解液沸騰,造成爆炸。 勿投入水中,將電池投入水中即類似將電池短路,可能使電池爆炸。 政府已於1999年11月起全面實施廢電池回收,使用完的電池可放置在各賣場設置的回收筒中,由政府統一送至境外處理。

54 水果電池 颱風季節來臨, 不妨試試製作「水果電池」, 以備停電不時之需。

55 要準備些什麼?? 檸檬或葡萄柚 數顆 銅片數片 鋅片數片 細電線數條 發光二極體兩個 水果刀 剪刀 砂紙 錐子

56 該怎麼做?? 1.先將檸檬切半, 並用水果刀在果肉上畫幾刀。 2.將銅片和鋅片剪裁成小片, 並用砂紙磨亮。鋅片可由廢棄之乾電池取得。
3.用錐子將銅片和鋅片戳一個小洞, 將細電線一端撥除外皮後穿過, 再用手扭緊。 4.分別將未接銅線之鋅銅片一端刺入檸檬中。 5.重複以上1至4步驟, 製作約 4 至 6 個水果電池。 6.把製作好之水果電池之細電線聯接成一串, 接法為銅片與鋅片相接。 7.在連成一串之水果電池末端接上發光二極體, 看看燈泡是不是發亮了?

57 鋅放出負電子時便經由檸檬汁傳遞到銅離子形成迴路。
科學一點通 檸檬汁稱為電解質 鋅放出負電子時便經由檸檬汁傳遞到銅離子形成迴路。

58 水果電池實作 現在,我們不妨就利用我們家中現有的材料,做個電池來看看。
這時鋅的代用品是做菜常用的鋁箔(與鋅的離子傾向很接近),找個銅幣作為銅的代替品,而稀硫酸的代用品則是檸檬汁,將檸檬汁塗在紙上,以它來隔開鋁箔與銅幣。

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60 實驗 小燈泡並沒有亮,像是電力不足的樣子。這麼說來,當時伏特可能是將鋅與銅的電池,疊上幾層後,才能讓它產生足夠的電力。
那麼,我們也將檸檬電池疊上幾層看看。不過,上下兩片鋁箔會接觸到,我們得利用塑膠片來絕緣。然而當當我們疊上八層電池之後,卻發現電池仍然不亮。 燈泡看起來雖小卻蠻耗電的。 這檸檬電池的電力到底有多少?我們拿1.5伏特的乾電池與之並用,發現1.5伏特的乾電池與四層檸檬電池電力相當,也就是一層的檸檬電池相當於0.4伏特的電力。

61 水果電池材料 如果檸檬都可以用作電池的材料的話,那我們身邊有許多的東西,應該也不成問題!
不錯,無論是醋、葡萄、蘋果、梨、蕃茄、西瓜等多汁的水果都可以作為電池的材料。 這些電池我們就稱為「水果電池」。

62 檸檬電池

63 西瓜電池

64 番茄電池 番茄電池,是水果電池中,電力最強的一種。 即使減去兩層,僅餘六層,效果也不減。

65 補充資料

66 醋酸發電 利用燒杯裝約2/3滿的醋(食用醋) 利用鱷魚夾接線,夾住碳棒和一小片鋅片,插入醋酸之中,利用三用電 錶測試看看,有沒有電壓產生。

67 漂白水發電 用燒杯裝2/3滿漂白水。 將鱷魚夾接線夾住碳棒和銅片,放到漂白水中。

68 雞蛋電池 材料: 雞蛋、銅棒、鋅棒、硫酸銅溶液、硫酸鋅溶液、吸管、燒杯(250ml)、安培計。 方法:
(1)將雞蛋一端挖一圓形小孔,倒出蛋白與蛋黃,另一端小孔則剝去蛋殼,但保留蛋膜。 (2)用兩支吸管做成支架,放入燒杯中。 (3)在燒杯中倒入硫酸銅溶液,插入銅棒;在蛋中倒入硫酸鋅溶液,插入鋅棒。 (4)用導線將銅棒,鋅棒與安培計連接起來,觀察產生電流的情形。

69 製作雞蛋電池實驗 沒有安培計 怎麼辦?

70 簡易安培計 材料:指南針,漆包線(長約100公分)。 方法:
(1)將漆包線延著指南針所只之南北方向,上下纏繞10圈左右,線圈兩端漆包線各留10-15公分長,並將漆包線兩端絕緣漆刮去3公分左右。 (2)將依“方法一.”完成之簡易安培計,依南北方向水平放置在桌面上,並連接開關及電池。 (3)按下開關,形成通路,看看指南針的指針有何變化。 (4)改變串聯電池數,重覆”方法三.“,觀查察指針的偏轉角度有何改變。

71 報告結束 謝謝各位的欣賞 謝謝您們的耐心 希望不會耽誤您們太多的時間 再次謝謝您們


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