当前位置: 华文星空 > 亲子

孩子问「为什么电器用的电池型号不一样?」,如何向孩子解释?

2022-05-14亲子

善于观察的小朋友已经发现了电池存在于我们生活的方方面面,遥控器、会唱歌的玩具熊猫、爸爸妈妈的手机、会行走的机器人玩具、做饭时用的油烟机、体重秤、泡泡机……我们的生活中几乎离不开电池。

当我们电池用到没电了,我们要去买新的, 那怎么知道自己要买哪个型号呢?

‍♀️
第一步:把旧电池拆下来,拿到超市去;
第二步:在电池柜台那里逐一对比,哪个和我们旧电池一样大小就买哪个!

这也是个好办法,我们也曾经这么做。「为什么电器用的电池型号不一样呢?」,小宝贝不仅你有疑惑,我曾经也很纳闷。 如果型号造成一样的,我们买电池就不用这么麻烦了是吗?

最近我带着社区的小朋友在科技馆听了相关的专业讲座,今天把这个问题的解题思路分享给大家~

上周去的科技馆

1.电池家族介绍

1)电池的祖先

伏特电池是意大利物理学家伏特在1800年发明的,在早期被称为「电堆」。

伽伐尼在1789年做了一个实验,用铁棒把青蛙吊起来,然后用铜丝接触青蛙的肌肉,青蛙会因此发生抽搐,伽伐尼对这个现象并未在意。

但是伏特却对这个现象产生了兴趣,伏特在研究中发现,导电物体可以分为两大类:一类是金属物体,另一类就是液体,也就我们今天所说的电解液。

陕西科技馆实拍

两种不同的导体进行接触,会产生电势差。这种电势差很微弱,但是如果把电势差叠加起来,就能产生很大的电势差。

1800年,伏特根据电势差叠加的思想设计了一种装置。

将锌板和铜板用布片隔开,叠在一起,然后浸在酸性溶液中,连人回路,产生了电流二这种装置实验成功后,伏特将其命名为「电堆」,也就是电池组。这种电堆就是早期的电力来源,后来的电池就是在此基础上发明的。 [1]

2)电池的型号和用途

我们常见的电池有:1、2、5、7号,5号和7号尤为常用。

网图侵删

1号电池(左起第1个)在家里常用于电子打火设备,手电筒燃气灶等;2号电池比1号电池略小一些,多用于手电筒和影音设备里;9V电池是小方电池,多用于万用表和烟感器等设备;5号电池和7号电池在小朋友生活中使用最多,玩具中大部分是这2个型号;纽扣电池,多用于微型电子产品,电子表、计算器等。

有时候我们看到的电池并没有用几号标注,而是AA或者AAA表示,其实AA就是我们通常所说的5号电池,一般尺寸为:直径14mm,高度49mm; AAA就是我们通常说的7号电池,一般尺寸为:直径11mm,高度44mm。

除此之外还有很多小朋友接触比较少电池,比如3C数码的电池,手机电池、笔记本电池、相机电池;还有电动车电池等。

在我们刚开始用智能手机和电脑的时候,手机一般带2块电池板,没电的时候取下电池,用万能充电器给电池板充电。

网图侵删

2.电器使用哪个型号的电池设计依据是什么?

1)和电器额定功率相关。

刚好装修的时候装修公司发过常用电器的功率、工作电流给我。给大家举几个例子,电热水壶,额定功率1800W,工作电流8A;电饭煲额定功率800W,工作电流4A;电压力锅额定功率1100W,工作电流5A;洗衣机额定功率440W,工作电流2A……

我记得之前考试中经常会考常用的电器的电流,我们需要记住大概范围。比如,电子计算器使用时的电流约100毫安、手机待机电流约为15-50毫安、家用电风扇约320毫安、家用电冰箱约1安、家用电熨斗约2.3安、电饭煲约3.2-4.5安、电压力锅约5A、燃气热水器约1安……

而电器要选择使用哪个型号的电池和电器额定功率相关,最大的参考因素就是输入功率。功率越大需要的电量越大,就需要更大的电池。(装电池的设备)

小朋友 理解版本:

如果小朋友理解不了,可以用鲸鱼和食量和人的食量来类比。

小朋友一顿可以吃一个汉堡、一盒薯条、一份鸡翅,吃完这些小朋友就可以支撑一天的运动、学习、玩耍、睡觉;而座头鲸或者蓝鲸每天要消耗5000万卡路里,换成汉堡的话,相当于要吃70000-8000个汉堡,吃完这么多汉堡才能支撑座头鲸一天的正常运动和生活。

这就是小朋友和鲸鱼的食量大小差异。

那么类比在各个电器里是这样的:有些电器的「食量」特别大,有些电器的「食量」就很小,比如冰箱的「食量」要比玩具小车车的「食量」大。

这个额定功率(电器食量)很大程度上决定设计时选用哪个型号的电池?以及需要同时安装几个电池?

2)电池体积、重量和电量的关系

当我们了解到电器的额定功率不同,需要的电量就不同。对于非充电电池而言,电池体积和电量一般成正相关。同一类型电池,大体积一般意味着大电量,小体积意味着小电量。

用五号和七号电池举例:

五号电池体积重量均大于七号电池,电量的话,五号电池也大于七号电池。功率高的用电器用五号大电池,功率低的用电器用七号小电池。

如果在功率高的电器上用较小的电池,我们就需要隔三差五的换电池或者需要用的电池数量比较多。这样成本就会变高,加上电池的内阻过高,容易造成电池发热且不能大电流放电。

设计用什么型号的电池,不能光看体积和重量,容量也是很重要的参数。

小朋友理解版本 :

现在有2辆车,一辆是小朋友可以坐在里面的大汽车,启动后能坐人行走,另外一辆是手掌大小的汽车,带上电池,它也能向前跑。这两辆车现在都需要电池,刚好你有一个大电池,还有一个小电池。你会怎么分配电池呢?

对,我们需要把大电池装到大汽车上,把小电池装到小汽车上。

这就像咱们吃饭的时候,爸爸妈妈用大碗吃饭,宝宝用小碗吃饭。如果给爸爸妈妈换成小碗吃饭的话,他们就需要不停盛饭,吃好几碗,这样就很麻烦。

我们吃饭的时候,不光要看碗的大小,还要看碗里盛饭的多少。如果爸爸的饭量比较大,我们不仅需要给爸爸用大碗盛饭,还需要把碗盛满。

3)和电器大小、使用频率、使用场景也有相关

电池型号的选择和电器本身大小也有关系,比如电子手表、蓝牙耳机、车钥匙等小物件,如果想给它装个1号大电池,也装不上对吧?

有些电器虽然功率很大,但是日常生活使用的频率很低,属于偶尔一次,那么其他它也不用设计大型号的电池。

使用场景的话,主要会牵涉到电器的便携程度,在一些不注重便携型但是对用电量比较高的场合,比如燃气灶上使用1号电池,这种大电池可以支撑很长时间时间。

总结:

具体一个电器到底要设计使用什么样的电池,是一个需要综合考虑的问题。它的额定功率、它自身的形状、大众生活中使用的频次、使用的场景、美观性、便携性等等都对电池的选择有影响。

3.关于电池的其他相关小知识

1)借助电池转接筒,以小充大,应急使用

如果燃气灶打火的1号电池没电了,你现在也买不到1号电池,如果你家里有电池转接筒的话,可以用5号、7号等小电池来应急,这个电池转接筒让小个头电池变成大个头电池。

网图侵删

实在买不到的情况下,可以借助它来应急。

小朋友理解版本, :

小朋友本来穿25的鞋子,妈妈买了一双25半或者26的鞋,现在没有其他鞋子可以选择,而你必须出门一趟,只能穿大鞋子了,我们可以铺一双(两双)鞋垫来应急。

电池转接筒和鞋垫类似功能。

2)使用电池安全规范,如何处理废旧电池?

尤其对小朋友,纽扣电池不能吞,千万不能放在嘴里。电池也不能自己玩着加热,不能在家里给电动车的蓄电池充电。

废旧电池如何处理?之前我们一直放在有害垃圾里,看到一个新闻,一居民在武汉城市留言板留言说家里积攒了不少5号、7号电池,该如何处理?

根据记者报道, 武汉市城管委环卫科工作人员表示废弃干电池目前已不属于有害垃圾。生活中常见的1号、5号、7号等干电池已实现无汞,按照国家现行垃圾分类标准属于其他垃圾,废弃时可随生活垃圾一同丢弃,垃圾分类时直接投入其他垃圾桶中。


我国致力于从源头推进电池的「无汞化」,比如中国轻工总会、原国家环保总局、国家质量技术监督局等9个部委局于1997年12月31日联合发布了【关于限制电池产品汞含量的规定】,要求到2002年1月1日禁止在国内生产和经销汞含量大于电池重量0.025%的电池,到2006年1月1日禁止在国内生产和经销汞含量大于电池重量0.0001%的碱性锌锰电池。

资料显示,自电池的「限汞令」发布之后,我国电池企业积极革新生产工艺、改进原料配方,目前正规电池生产企业生产的电池已经基本实现无汞。

需要注意的是除干电池外,有很多电池都是有害垃圾。比如纽扣电池、手机旧电池、电动车的铅酸电池等都含有重金属,因此,投放时都应该放入有害垃圾回收桶。

@知乎亲子

希望我的回答能为小朋友答疑解惑❤️,六一儿童节快乐呀。

参考

  1. ^https://wiki.cnki.com.cn/HotWord/4016091.htm