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一塊錢的光亮~利用銅幣鋁箔做伏打堆(上)315實驗初體驗

一元硬幣可以做很多實驗,這一篇~我們用它來發電!實驗CP值高(材料便宜方便、有趣、有挑戰性),非常值得空出一節課來做!

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2018-03-05 09:59:54 最後編修
2017-03-20 19:53:01 By zfang
 

一元硬幣可以做很多實驗,這一篇~我們用它來發電!實驗CP值高(材料便宜方便、有趣、有挑戰性),非常值得空出一節課來做!

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國三理化進入電化學,從靜電進展到化學能轉換成電能,介紹化學電池。伏打電堆(Voltaic pile,又名伏打堆)是最早出現的化學電池,1800年由義大利科學家伏打為了證實:『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。』而用好幾種不同的金屬製作出伏打電堆。伏打電堆由很多個單元堆積而成,每個單元由二片不同金屬板夾著浸鹽水的布或紙板組成。(註:這個伏打,也被譯做伏特。因此出現同一個人在化學上是伏打,發明伏打電池。而在物理界,他叫做伏特,也是電壓的單位。)

寒輔最後一節課,帶著二班進行伏打電池實驗。315是第一個做的班,上篇是紀錄315,下篇記錄316

分組:二到三人一組最好,人數別多。一人也可以,但寂寞了些。


準備材料:鱷魚夾電線、衛生紙、鹽水、一元銅幣、鋁箔、LED。

LED只需低的直流電壓就能發光較小鎢絲燈泡容易亮,但LED有方向性,接的時候要注意正負極。(鎢絲燈泡無方向性,但已停止生產,未來教科書上的實驗將會逐漸以LED代替。) 另外,我用衛生紙沾鹽水,同事說她以前是用化妝棉來做。除了鹽水~也可以改用其他溶液。

在黑板上畫了我的解說~一組一元硬幣沾鹽水衛生紙再蓋上鋁箔算一組,開玩笑稱為一個漢堡。
『我們要將這些漢堡電池串聯起來堆成漢堡堆,使LED發亮。』

一組倒一些鹽,鹽水濃度學生自己調。衛生紙沾鹽水的方法也很多,到各組觀察學生千奇百怪的做法。有人先折衛生紙再點鹽水,也有人將衛生紙泡在鹽水中取出再撕。有一組學生做的漢堡特別薄,為什麼?只滴了滴鹽水,根本沒有衛生紙。(疑問:一定要衛生紙或布嗎?)

  

觀察學生的漢堡堆,有些組把每一層金屬間都夾雜著沾鹽水的衛生紙。也有的衛生紙觸到別層鋁箔紙也碰到別層,這樣會造成電池短路。

 
右邊這一組真的是漢堡,衛生紙一坨,料超多~夾不緊。


甚至還出現夾的衛生紙太厚,以致於越疊越歪,變成隨時可能會倒的堆疊樂。

桌上堆滿了鋁箔、一元與衛生紙。有些組做好再堆,有些直接在上面堆,方法各異。伏打堆慢慢成型,但LED就是不亮。
『有注意到堆疊方式嗎?』以鋁銅電池為例,串聯時的順序是[銅→鹽水紙→鋁] →[銅→鹽水紙→鋁]→[銅→鹽水紙→鋁]。實驗時發現學生會誤以為每層金屬間都要夾沾有鹽水的衛生紙,變成銅→鹽水紙→鋁→鹽水紙→銅→鹽水紙→鋁……
『另外,LED有注意到正負嗎?』長腳為正接銅幣,短腳為負接在鋁箔。
『老師,要用幾組才會亮呢?』
『嘿嘿嘿,試就對了。』

 

 

『老師,為什麼還是不會亮?』
『怎麼可能會讓你們這麼隨便就成功,太簡單就做到可能會讓你們瞧不起這個實驗。』只稍微給點建議,但重點還是讓學生自己試。相信一定會成功,至少~要有一組是成功的。

 

在下課前~總算有一組歡呼了!
學生疊了25層搖搖欲墜的漢堡電池,就像玩疊疊樂~,最後終於亮了^^(邊疊邊試,忘了測電壓)

 
『終於發亮了,』這組學生說,『這節課不會遺憾了。』

可惜一直做到下課,15班學生心繫下一節考試,只有一組達陣。


做不出來,居然還拿出黏土~做了個四不像的玩意兒。這是啥?學生自得其樂!

 
另一個班316則有三組成功,有一組學生的細膩度與合作,讓我相當訝異,詳見續篇:一塊錢的光亮~利用銅幣、鋁箔做伏打堆(下)

 

2014-02-09

 

2018.03

重新檢視以前做過的一元電池,另外又有一些想法,記錄我用LIS影片與一元電池實驗的教學流程。也加入一些網路影片連結,並設計成可以進行探究的實驗活動。 一元硬幣電池coin Battery ~ 伏打電池課程與相關影片@zfangの科學小玩意

  

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