内容正文:
第十六章 电压 电阻
第1节
电压
情景导入-合作探究-当堂演练-板书设计
情景导入
闪电是云与云之间或云与大地之间发生的强烈的放电现象。闪电的电压高达104~109 V。那么什么是电压呢?这节课就让我们一起来研究电压。
想一想
实验演示:
同学们分组按图所示进行实验,观察接入一节干电池和两节干电池时发生的现象有什么不同?
合作探究
知识点一 电压
(1)电源是提供电压的装置,电压是形成电流的原因。
(2)要使电路中获得持续的电流,首先电路是通路,再就是电路中有电源。
(3)电压的符号是U,单位有伏特(V)、千伏(kV)、毫伏(mV),它们之间的转换关系为:1 kV=103 V、1 mV=10-3 V。
归纳总结
水压 电压
图示
分析 抽水机提供水压形成水流,
抽水机 水压 水流
电源提供电压形成电流,
电源 电压 电流
提供
使水
提供
使自由电荷
用类比法认识电压的作用
生活中常见的电压值
家庭电路的电压为220V
一节干电池的电压为1.5V
手机电池的电压约为3.7V
闪电时云层间电压可达106V
(一)电池发明史
1786年,意大利波罗那大学解剖学教授伽伐尼(Luigi Galvani,1737~1798)作青蛙腿肌肉运动的解剖学研究时,他在实验中发现,在起电机放电的同时,如果用金属手术刀触动蛙腿神经,蛙腿肌肉立刻收缩。为了找出产生这一现象的原因,伽伐尼进一步进行实验,他意外地发现,若用两种金属分别接触蛙腿的筋腱和肌肉,当两种金属的另一端相碰时,蛙腿也会发生抽动。伽伐尼认为这是青蛙体内存在一种“神经电流体”引起的,这种“神经电流体”可以使神经、肌肉活动。
意大利物理学家伏特(Alessandro Vlota,1745~1827)于 1792年对伽伐尼的发现作了研究,他发现电流的产生并不需要动物组织。1793年他否认了动物电的存在,认为伽伐尼发现的电产生于两种不同金属的接触,他认为蛙腿的抽动是一种对电流灵敏的反应,这个电流是由于两种金属
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金属插在了由肌肉提供的溶液中,并构成回路而产生的。
1799年,伏特将铜片、浸盐水的纸片、锌片依次重叠起来,创制了最早的获得持续电流的伏打电堆。1800 年,他公布了在1795~1796年间发现的电池原理,1801年,他为拿破仑一世演示了伏打电堆,拿破仑授予他金质奖章并封他为伯爵。
1803年,德国化学家里特尔制造出一台蓄电池。
1836年,英国化学家J.F.丹聂尔制造出了第一块古典原电池。伏打电堆的一个缺点是由于极化作用而使电流很快减小。丹聂尔制造的电池是用多细孔的陶罐(开始用动物膜)把浸入硫酸铜溶液中的电极铜棒和锌棒分开。这种古典原电池能比过去的电池更长时间地提供稳定电流 。
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1865年,法国化学家勒克朗谢制造出第一块干电池。他采用导电的氯化铵溶液、锌和石墨作电极,并用二氧化锰作去极剂,这种电池由于使用氯化铵溶液而带来很多不便。
1881年,法国化学家C.A.福尔改革了普朗特的铅蓄电池。他回避了成型的工序,把硫酸溶液直接涂在铅板上,使铅蓄电池引起了商业界的兴趣,很快得到批量生产,在汽车、无线电设备、电化学实验过程中得到应用,成了通常使用的重要电源。
1888年,化学家卡斯尼尔改进了勒克朗谢的电池。他以潮湿的氯化铵代替其溶液,以锌皮兼代容器,这种电池使用方便,得到了广泛应用。
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(二)伏特
1745年2月18日出生于意大利科莫一个富有的天主教家庭里。他的父亲和一位高贵的妇女结婚之前,一直是耶稣会的一位新教徒,已有十一年之久,这位妇女也是一位宗教信仰很深的人。伏特的父亲有三位担任圣职的兄弟,有九个儿女,其中五个加入教会。伏特非常崇拜他担任副主教的兄弟和他最好的朋友、大教堂牧师加托尼。但伏特在接受耶稣会教育后,宁愿过一种世俗生活,而且他周围的宗教社会整个说来还是快乐的,热爱生活的,而且是相当开明的。
伏特在三十二岁时去瑞士游历,见到了伏尔泰和一些瑞士物理学家,回来后他被任命为帕维亚大学物理学教授,这是伦巴第地区最著名的大学。他担任这个教授职务一直到退休,正是在那里他作出了他的划时代的发现。
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伏特于1792年去国外作另一次长途游历,这次并不限于邻近的瑞士,而是到了德国、荷兰、法国和英国。他访问了一些最著名的同行,例如拉普拉斯和拉瓦锡,有时还和他们共同做实验。他当时还被选为法国科学院的通讯院士,不久又被选为伦敦皇家学会的外国会员。
伏特在完成了电堆工作后,实际上就从