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第一章 原动画原理

第一章 原动画原理
第一章 原动画原理

第一章原动画的原理

第一节动画的起源,原画的由来

动画是一门综合性的艺术形式,它融合了音乐、文学、诗歌、电影、漫画的许多特性。动画是人类根据自身视觉的特点而创造出的一种独特艺术形式,换句话说,动画也可以算是声影艺术的最初雏形。

动画的形成经历了一个漫长的过程。人类渴望活动的影像古已有之,但直到公元十九世纪,科学揭示了光学、物理学的秘密后,动画才真正形成为一门艺术。如果要分析动画的形成过程的话,可以分为两个阶段:第一阶段是动画启蒙阶段,即古代人们希望活动画面,运用简单的方式实践的阶段;第二阶段是现代动画的形成,即通过摄像机的拍摄,绘制的画面在银幕上播放,这就是我们现在看到的动画片。至于动画未来的发展,大胆的预测应该是三维动画成为主要形式。

初步了解了动画的形成过程,我们进一步要知道为何会有导演、原画和动画的分别。其实在最初的动画制作中,并没有原画这一概念,动画师们通常都是一个人负责一段或全部的动画设计,从最初的人物设计动作到描绘、上色,几乎完全由一个人完成制作,很显然这样的工作流程所花费的时间会很长。随着时代的发展,这种工作方式很难适应动画业发展的步伐。自然而然地,动画片的制作需要团队的合作,于是动画制作过程被细分化,让不同的人同时参与制作,各自担任其中的一部分工作,动画制作中也就出现了原画师、动画师等职业称谓。动画制作中原画的最基本的工作就是根据动画片的剧情,绘制出影片中人物动作的草图。如果说动画片是由许多张图画连在一起播放的话,原画所画的图就是这些连续图画中最重要最关键的部分,只有通过原画的图,才能让观众看懂动画人物的动作,明白其中的含义。这点和电影艺术中的演员的职责很像,“原画”就是动画片中的“演员”。

在动画片的制作中,原画的好坏直接决定了一部动画片的质量。为了学好原画这一门技术,首先我们需要了解一下动画的基本科学原理。

1.1动画的物理原理

在银幕上,动画片的内容由静止的图片变成了活动的影像,并及时地传递给了观众。这是怎么发生的呢?我们来了解一下其中的科学原理。

人的视觉是由眼睛的视网膜扫描物体后,反射到大脑神经形成的,对于静态的物体,我们可以清晰辨认。可是物体开始运动,速度超过我们视力的反应速度,我们的视觉中就会出现残留现象,科学上称为视觉残留,上一个影像的残留消失下一个又进入视觉,循环反复,人就会感觉到物体的运动,人们利用这一特性,创造了动画片。在定格的纸上绘画形象、动作,在后一张上重复、或画下一个动作,再快速播放。参见图 1.1-1 (这是一张详细的关于眼睛看见物体的结构图)

通过视觉残留这一特点,利用人视觉的错觉,动画师像变魔法一样在我们的面前把原来静态的图画变活了,这就是最初动画的产生。顺便说一句,这也是电影的发明原理和科学依据。

了解了动画的原理,还要知道的是动画的速度——多快的速度会让人们的眼睛看到动画在动,速度超出多少人的眼睛就无法接受动画——也就是让人看动画片时不会觉察动画播放的过程。通过研究发现,固定的放映速度为每一秒24格,电影的播放速度也是一样的,电视的播放速度为每一秒25格,也就是每一秒要播放24~25 张连续的图片,人才会看到活动

的画面。

通常在动画片的制作中,我们简化了一些张数,采用双格拍摄的方法,例如一个动作需要一秒的时间完成,那这个动作需要24—25 张图。采用双格拍摄,每一幅图连续拍摄两次,这样计算的话,我们每一秒只需要12 张图,这种情况所需的时间是一样,但是不同的是动作的速度会有所不同,动作的细腻也会因为张数的减少而降低。图件 1.1-2 (这是最早的摄像机雏形的工作的插画,图里摄像机就是最早开始利用人眼的错觉制造的,也是最早可以观看影像的摄像机)动画片无论是什么情节或节奏,作为一个合格的原话师都必须掌握计算时间的能力,对几格,几十格对应的时间的长度有明确的概念,否则很难掌握原动画技巧。要知道,在你画好每一个动作的同时,要安排好动作在时间中长度很重要。当然这一过程是要花相当长时间去学习和实践。图件 1.1-3(这是一个常见的玩具,让桶转动时,我们观察桶上的剪开的窗户,会发现里面的图动了起来)

图1.1-1 (这是一张详细的关于眼睛看见物体的结构图)

图 1.1-2 (这是最早的摄像机雏形的工作的插画,图里摄像机就是最早开始利用人眼的错觉制造的,也是最早可以观看影像的摄像机)

图 1.1-3 (这是一个常见的玩具,让桶转动时,我们观察桶上的剪开得窗户,会发现里面的图动了起来)

1.2 追根溯源最初动画的由来

在远古时代,当人类还穴居在山洞中时,夜晚来临他们围坐在火堆旁,火光把人类的身影映在石壁上,火光幻动,人影的动态在火光的闪动下活了起来。远古的人类自然的把自己的生活场景描绘在石壁上,所以,我们在今天考古发现的岩洞壁画中和远古器皿上,会发现许多绘画的图都有连续的动作存在,这应该是最初动画的创作。

图1.2-1 (这是古埃及的壁画,画的是奔跑的马车)

图 1.2-2 (这是古埃及的壁画,画的是国王狩猎的情景,可以看到猎手是如何追击猎物,直到抓到猎物的故事,可见古代的人类已经开始想把故事活化,让图画动起来的愿望)

追溯我国的汉朝,陕西的皮影戏应该是最早用来表演的动画。也是现代动画片的雏形,利用光线,音乐的配合,带给观众活灵活现的皮影人物。图1.2-3 (陕西的皮影剪纸)中国在动画历史的功绩是辉煌的,在二十世纪中上期,中国上海的万氏兄弟为动画史又添上辉煌的一笔。他们的代表作《大闹天宫》,至今还是许多动画迷的最爱。在现代动画片的制作中,他们还发明了许多动画工具,如同中国的四大发明一样,至今还在影响着动画的制作发展。图1.2-4(动画长篇《大闹天宫》)

图1.2-3 (陕西的皮影剪纸)描绘得是老鼠娶亲的民间故事

图1.2-4(动画长篇《大闹天宫》)片中的人物造型采用和借鉴了中国的京剧的造型,包括背景的处理也参考了京剧场景的处理方法,特别是孙悟空这一造型,可以说是中国观众最熟悉的动画人物,是一部经典的中国动画故事片。

图1.2-5(法国动画导演麦凯创作片第一部动画长篇《恐龙葛蒂》Gertie the Dinosaur)这是最早的一部动画电影

现代动画是伴随着电影电视的出现而产生的,也是和电影和电视艺术一起成长的。现代动画和电影一样是一门新生的艺术,虽然动画的由来历史很悠久,但动画的真正实现行成是因为摄像机出现以后。

到二十世纪初,随着电视在世界的普及,现代动画才在电视上的出现,全世界才开始了解现代动画这一门新生的艺术,并从一开始就被儿童所喜爱,动画片明快的色彩,单纯的线条很容易为儿童认同,这也是为什么动画片成为儿童的专利。

1913年美国成立了第一家动画公司,开始制作系列动画片。1915年埃尔和德(Earl hurd)发明了运用分层动画制作。为动画制作带来了第一次技术革命。自1916年到1929年期间,

埃尔和德合他的团队制作了许多经典的动画片,其中最有名的就是加菲猫的卡通形象。

20世纪初,美国的迪士尼动画出现,迪斯尼先生以他独特的,轻松幽默的动画片受到世人喜爱的同时,也使动画商业化,使动画片产生商业价值。沃尔特·迪士尼于1928年创作了不朽的经典卡通形象——米老鼠,1937年拍摄了第一部故事动画电影《白雪公主》。

在几个世纪的不懈努力,美国的迪士尼动画为动画片走向市场化、商业化起到了榜样作用,同时也给迪士尼带来了巨大财富。

日本、韩国的动画业在这后50年的崛起,许多优秀的艺术家的加入,使动画片的题材越来越广泛,在世界范围内动画片已不再成为少年儿童热爱的艺术形式,越来越多的成年人喜爱动画片。越来越多的风格出现才动画片中。

1.3 动画艺术特征和各种风格

动画片的内容是以轻松幽默为主调,他更加注重艺术形式表达,从而感染观众。现代动画的产生是和电视电影的发展式分不开的,依靠电视电影的媒介,艺术家可以从中自由发挥,表达一种多元化的思维和感受。目前最具代表性动画艺术风格是迪斯尼和日本为主的两大流派。。动画的发展和科技的发展是息息相关的。电脑三维技术出现,产生了三维动画片。随着技术的不断完善,三维动画片大有取代二维动画,成为主流趋势。

对动画片的最忠实观众是青少年儿童,为满足青少年儿童的心理,给他们带来欢乐,动画师们在形式上进行了夸张,运用了许多方式,比如夸张,拟人化等等,对日常生活进行仔细的观察,大胆的发挥想象力,创造类似生活而又与理想世界相结合的动画片。随着时代变迁,生活的节奏变快,人类心理有了很大的变化。越来越多的成年人喜欢动画片,动画片的选题也变得越来越广泛。

动画的最大特色就是自由的风格,非凡的想象力。所以可以讲的艺术风格实在太多,所我们只讲当今世界上一些有代表性的,主流动画艺术风格。

1.3.1美国的迪斯尼动画风格

作为现代动画开创的先驱者,迪斯尼的动画风格影响整个世界动画的发展。

迪斯尼先生于1928年在卡通动画片《蒸汽船》第一次运用了他创造的卡通人物米老鼠(Mickey ),取得了成功。随后推出了有声动画片《骷髅舞》,在1932年推出一部名为《花与树》彩色动画片。这也是第一部荣获奥斯卡动画短篇奖的影片,从此也开始了迪斯尼动画片的一个黄金年代。由此,在美国崛起了一个动画王国——迪斯尼动画王国。

到1937年《白雪公主》的上映,标志着迪斯尼动画的制作工业已达到了最高的水平,这部片也成为在美学艺术和商业价值最完美结合的典范。之后的迪斯尼几乎每年都推出一部经典的动画影片。向我们熟知得《幻想曲》,《小飞侠》《睡美人》《仙履奇缘》等等经典影片。到20世纪,迪斯尼不断探索,结合三唯技术,创作了《人猿泰山》,《失落帝国》以及有史以来第一部全三维的动画影片《玩具总动员》

迪斯尼动画最大的特色在于发挥了动画的夸张的特点,把人类想象力推倒了一个新的高峰。夸张的动作,滑稽的表情,一切不合常理的动作,表情和故事情节,让人看来似乎有合乎情理,不由得会开心的发笑。

而同时迪斯尼所创造的动画原理和原画的技巧,这些都是我们开始学习动画时的最佳参考书,特别是原画的理论是我们学习动画技法所必须了解和掌握的。

图1.3-1(选自TAX A VERY)图中的卡通狼看到的令他心动的靓妹,眼睛飞出了眼眶的场景

图1.31-2(选自TAX A VERY )这是卡通姑娘准备表演舞蹈的开场动画

图1.31-3 (经典得卡通人物米老鼠和唐老鸭)图1.31-4(最早的黑白动画影片中的米老鼠的形象)

图1.31-5(米老鼠和他的创造者迪士尼先生的合影)图件1.31-6 (早期迪士尼原画师们在一起创作的工作情况)

图1.31-7 (经典的卡通人物米老鼠和唐老鸭动画片中的背景)

1.3.2日本动画

大约在19世纪初,日本涌现出如今井吉郎,村田安等一批动画艺术家,但日本动画风格真正行成,应该说是从日本动画祖师手塚治虫开始,日本动画大师手塚治虫从迪斯尼动画中学习借鉴,吸取灵感,创造出日本特有的动画风格。最有名的卡通形象要算是铁臂阿童木拉。之后在以宫崎骏为代表的一批艺术家的不断努力下,日本动画艺术不断的发展成长,形成我们今天所了解的日本动画艺术。

日本动画的风格不同于美国,特别是在宫崎骏的动画电影《风之谷》推出后,为当时整个动画界带来了清新的和风。影片不但吸引了儿童观众,更让许多成年观众被深深地感动。之后宫崎骏创作了《龙猫》和《红猪》为日本奠定了动画大国的地位,也开创了新的动画视觉领域,之后,日本出现了新生代的动画导演,其中最具代表性的导演有大友克洋和押井守。大友克洋主要代表作《阿基拉》曾创下当年电影票房的记录,在今天,日本动画已成为日本文化的不可分割一部分。

日本动画片无论从故事到细微得动作都极力做到最精致,在日本动画观念里,影片更重视的故事情节,故事的文学性,让故事有了深度,内涵。强调人物的内心的心理活动,在动作设计会尽量写实,接近自然真实的动作。其中动画片艺术与商业的结合,是值得好好学习借鉴的。

图 1.3.2 -1选自在翻新重版的日本经典动画系列片《铁臂阿通木》,原著手塚治虫企画水清义裕清水贤治

图件1.3.2 -2(宫崎君的代表作品《风之谷》)故事描述的是地球遭受严重破坏之后,大部分地方被大蝗虫和巨型毒海草占据,处处面临死海及毒雾森林的威胁。散步在死海边缘的各个城邦,为求称霸争战不断。仅余(风之谷)一地受到海风庇护,人民过着简朴美满的生活。但受外围战事波及,风之谷亦难幸免,城主之女娜乌西卡在此危急之际,凭借独有能感应大蝗虫的能力,争分夺秒以阻止两大势力用毁灭性武器互相厮杀,维护和平的故事

图1.3.2 -3(宫崎君的代表作品《千与千寻》)日本动画大师宫崎骏在《幽灵公主》之后蛰伏5年创作的又一部振奋人心的作品,获得第52届柏林电影节最佳影片金熊奖。并在再一次创造了动画电影票房的新纪录,片中的造型,背景无不显示出日本独特的民族文化。影片所营造出来的纷繁夺目的神秘宫殿世界,还是贯穿全片的对“爱”和“救赎”的期望与寄托心情的故事,都达到了一个空前的艺术高峰。是一堪称完美的动画影片。

图件1.3.2 –4 (新生代的动画导演大友克洋代表作品《阿基拉》)片中有许多对原动画写实技术的尝试,复杂的机械的运动,在还没有三维技术的帮助下,绘制公路追逐的宏大场面,把原动画的技巧推倒了极致。还有对故事题材的挖掘,关注社会问题,不再单纯的描绘美善,着重人物内心心里的变化,这是新生代动画

导演大师的一个重要标志

图件1.3.2-5 (前卫的动画导演押井守代表作攻壳机动队)故事是关于人与科学的关系,人在运用科学时的对与错,体现了动画敏锐的预示感。这是位勇于尝试的先锋动画大师,是未来动画的一个窗口

图件1.3.2-6 (前卫的动画导演押井守代表作人狼)这是一部把两唯写实动画技术用运到极致的影片

1.3.3欧洲动画

欧洲的动画给人的感觉重视很艺术化。追求试验艺术的特点。特别是每年在法国的安纳西动画节,总会看到欧洲先锋的动画作品。作为现代艺术的发源地,在在19世纪初,法国的动画片已开始用许多先锋的方式制作动画,直到今天看来还是很前卫。如1934年被索尔的动画片《思想》。

还有俄罗斯的艺术动画,这些也是目前世界上动画产业比较发达的国家之一。俄罗斯独特的文化,为动画的创作提供了很好得基础,如20世纪,俄罗斯的动画家尤里·诺斯坦制作的动画影片《科尔吉内特战役》,采用了教堂彩拼画和装饰风格,给人一种历史的宏伟感。还有前捷克斯洛伐克的动画片《鼹鼠的故事》,捷克民族特有的图案被巧妙的用运到了动画中,作品充满了童真和想象力。

受人文主义的影响欧洲的动画片很重视动画的风格的多样性,尝试不同的艺术手段,例如用油画的风格,素描的风格,泥土动画等等,以欧洲特有的人文特质,给观众带来不一样的感受。

图1.3.3-1 (法国著名导演格林·比尔的毕生动画片杰作《国王与小鸟》)根据名作改编,讲述了国王的肖像在占据了真实国王的位置,同时为得到牧羊女的爱情,不择手段。居住在城堡上的小鸟勇敢的和牧羊女以及烟囱清扫者一起与可恶的国王斗争,最终取得了胜利,人们得到了自由的故事。

图1.3.3-2选自《青蛙的语言》故事讲述的是退休的船长和妻子朱丽以其经营一个动物园,一天,一群青蛙的预言打破了平静的生活,预言将有一场如史前的洪水来临,果然发生啦,之后船长和他动物园的动物们为躲避洪水,躲到了塔楼上,在塔楼上发生的各种故事。故事中的动物被赋予人性的特征,风格是典型的法式文化的特点,轻松中抬着淡淡的忧郁,诙谐中透露出人文主义文化的深厚。

图 1.3.3.3-1,1.3.3.3-2,1.3.3.3-3,1.3.3.3-4,1.3.3.3-5,选自《俄罗斯动画大师动画精选》收录了1962-1990年俄罗斯最经典的动画作品,例如动画泰斗费奥多尔,希图卢克等等,风格多样,故事内涵深刻,俄罗斯动画片的一大特点是,即使是同一导演,也几乎没有风格完全相同的作品。而自希图卢克以后,适合成人的作品成为俄罗斯动画的主流方向。

1.3.4 三维动画片

高科技的发展,特别是电脑的发明给动画带来了一次新的革命,动画可以在三维的立体空间里表现。从第一部全三维动画片《玩具总动员》开始,几乎每年我们都可以看到三维动画片的飞速发展。

三维动画片的最大的特点,是从摄影的角度解除了平面对动画片的限制的,使以前不能表现的现实的质感和幻想的真实感得到了体现的机会。看三维动画片,常常会以为动画人物是真实的,从二维的动画使图片活起来到今天三维动画让图片“活”的真实起来。这不能不

说是一次飞跃,一次革命……

图1.3.4-1 (第一部全三维动画片《玩具总动员》)第一次完全利用三维技术制作的动画片

图 1.3.4-2 (全三维动画片《恐龙》)影片展现了史前的真实世界,展现了灭绝的恐龙的生活,而这些恐龙只是依据化石,通过三维技术创作出来的,可以说是把梦境变为真实的动画片

图1.3.4-4 选自《appleseed》原著士郎正宗,

导演是日本的新锐荒木伸志,影片是关注人类科技与自身的人性矛盾的影片,克隆人的发展超过了人类的发展,人类决定毁灭自己创造的产物克隆人,可最后发现要被毁灭是自己,在这最后关头,拯救人类的恰恰是克隆人。影片所透露的思想是人性的“自我救赎”的过程。

很值得一提的是片子的风格,虽然是一部三维的动画影片,可在人物的渲染着色上,采用了传统动画片的效果,返璞归真。体现出目前三维技术正试图与传统动画融合的新趋势。这也是未来动画的一个大的方向。

图1.3.4-5选自法国动画影片《混沌》

真人与三维技术结合的动画影片。这是法国著名的动漫画艺术大师恩基。比拉根据自己的漫画作品改编的,故事是一个神话与科技融合的科幻故事,讲述了被诸神判刑的太阳神,只有七天去延续自己不朽的身体,于是他来到了混沌的尘世,需要自己的寄宿体,爱,记忆与时空的不断错位和融合。

是本篇最大的艺术特色,片中真人与三维人物的互动,超乎想象的科幻景色,是一部值得学习的动画影片,应该说这一部预示未来电影和动画片发展方向的影片。

高中化学 原电池原理

原电池原理 一.原电池 1.能量转化:原电池是__________________________________________________的装置。 2.原电池构成条件:(1)金属活泼性不同的两个电极 (2)电解质溶液 (3)电极、电解质溶液构成闭合回路 3.结构:内电路——电解质溶液、电极 导电微粒:自由移动离子(阳离子往正极移动,阴离子往负极移动) 外电路——电极(与导线) 导电微粒:自由移动电子(电子由负极经过导线流向正极,电流由正极流向负极)电极:根据活泼性的不同,分为负极(金属活泼性强) 正极(金属活泼性弱)。 正极:通常是活泼性较弱的金属或非金属导体,电子流____(填“出”或“入”)的一极,电极上发生________(填“氧化”或“还原”反应)。 负极:通常是活泼性较强的金属,电子流_____(填“出”或“入”)的一极,电极被________(填“氧化”或“还原”),电极发生________(填“氧化”或“还原”反应)。 4.反应特点:自发的氧化还原反应 5.工作原理:负极失电子经导线流向正极形成电流,内电路自由移动的离子定向运动传递电荷 【例题】下列关于原电池的叙述中正确的是() A.原电池能将化学能转变为电能 B.原电池负极发生的电极反应是还原反应 C.原电池在工作时其正极不断产生电子并经外电路流向负极 D.原电池的电极只能由两种不同的金属构成 【练习题1】在如图所示的装置中,a的金属性比氢要强, b为碳棒,关于此装置的各种叙述不正确的是() A.碳棒上有气体放出,溶液pH变大 B.a是正极,b是负极 C.导线中有电子流动,电子流从a极到b极 D.a极上发生了氧化反应 【练习题2】人造地球卫星用到的一种高能电池——银锌蓄电池,它在放电时的电极反 应为:Zn + 2OH––2e–=ZnO + H2O Ag2O + H2O + 2e–=2Ag + 2OH– 据此判断氧化银是() A.负极,并被氧化B.正极,并被还原

苏教版化学选修4原电池的工作原理word教案

专题1 第2单元第1课时 (本栏目内容,在学生用书中以活页形式分册装订!) 一、选择题 1.有关原电池下列说法中正确的是() A.在外电路中电子由正极流向负极 B.在原电池中,只有金属锌作负极 C.原电池工作时,阳离子向正极方向移动 D.原电池工作时,阳离子向负极方向移动 【解析】在原电池中,电子由负极流向正极,阳离子向正极方向移动,阴离子向负极方向移动。当有比Zn活泼的金属与Zn组成原电池时,一般Zn作正极。 【答案】 C 2.将铁片和银片用导线连接置于同一稀盐酸中,并经过一段时间后,下列各叙述中正确的是() A.负极有Cl2逸出,正极有H2逸出 B.负极附近Cl-的浓度减小 C.正极附近Cl-的浓度逐渐增大 D.溶液中Cl-的浓度基本不变 【解析】Fe为负极:Fe-2e-===Fe2+;Ag为正极;2H++2e-===H2↑,Cl-的浓度基本不变。 【答案】 D 3.某原电池总反应的离子方程式为2Fe3++Fe===3Fe2+,能实现该反应的原电池是() A.正极为铜,负极为铁,电解质溶液为FeCl3溶液 B.正极为铜,负极为铁,电解质溶液为Fe(NO3)2溶液 C.正极为铁,负极为锌,电解质溶液为Fe2(SO4)3溶液 D.正极为银,负极为铁,电解质溶液为CuSO4溶液 【解析】由原电池总反应式:2Fe3++Fe===3Fe2+,可知负极反应为Fe-2e-===Fe2+,正极反应为2Fe3++2e-===2Fe2+,所以只有A项符合要求。 【答案】 A 4.某原电池,将两金属X、Y用导线连接,同时插入相应的电解质溶液中,发现Y电

极质量增加,则可能是下列情况中的( ) A .X 是负极,电解质溶液为CuSO 4溶液 B .X 是负极,电解质溶液为稀H 2SO 4溶液 C .X 是正极,电解质溶液为CuSO 4溶液 D .X 是正极,电解质溶液为稀H 2SO 4溶液 【解析】 将金属X 、Y 用导线连接,同时,插入相应的电解质溶液中,构成原电池。负极上发生氧化反应,失去电子,电子经外电路流向正极,溶液中的阳离子在正极得电子而被还原,若使Y 极质量增加,四个选项中,只有A 正确;X 是负极;Y 是正极,电解质是CuSO 4溶液。 【答案】 A 5.理论上不能设计为原电池的化学反应是(多选)( ) A .CH 4(g)+2O 2(g)=====点燃CO 2(g)+2H 2O(l) ΔH <0 B .HNO 3(aq)+NaOH(aq)===NaNO 3(aq)+H 2O(l) ΔH <0 C .CO 2(g)+C(s)===2CO(g) ΔH >0 D .2FeCl 3(aq)+Fe(s)===3FeCl 2(aq) ΔH <0 【解析】 只有自发的氧化还原反应才能设计成原电池,故A 、D 项可以;B 项中是复分解反应不可以;C 项中ΔH >0为非自发的氧化还原反应。 【答案】 BC 6.判断下列装置,哪些能形成原电池且电流计发生偏转( ) 【解析】 原电池形成条件是①活泼性不同的金属(或金属与非金属)作电极。②电解质溶液。③外电路形成闭合回路,只要符合上述条件均可形成原电池。 要使电流计发生偏转,电子必须由导线流过形成电流。

汽车各部件工作原理(图解)

汽车各部位工作原理(图示) 差速器具有三种功能: 使发动机动力指向车轮 相当于车辆上的最终传动减速器,在变速器撞击车轮之前最后一次降低其旋转速度 在以不同的速度旋转期间向车轮传输动力(这是将它称为差速器的原因) 本文将介绍汽车需要差速器的原因,以及差速器的作用和缺点。我们还将介绍几种防滑差速器,也称为限滑差速器。为什么需要差速器?车轮旋转的速度是不同的,尤其是转弯时。在以下动画中可以看到转弯时每个车轮行驶不同的距离,并且内侧车轮比外侧车轮行驶的距离短。由于速度等于行驶的路程除以通过这段路程所花费的时间,因此行进路程较短的车轮行驶的速度就较低。同时请注意,前轮与后轮的行驶距离也不同。对于汽车上的非驱动轮(后轮驱动汽车的前轮或前轮驱动汽车的后轮),这并不是问题。因为在前轮和后轮之间没有连接,所以它们独立旋转。但是驱动轮被连接到一起,以便单个发动机和变速器可以同时使两个车轮转动。如果汽车没有差速器,车轮必须锁止在一起,以便以相同的速度旋转。这样汽车将不便于转弯——为了使汽车能够转弯,一个轮胎必须滑动。对于现代轮胎和混凝土路面,轮胎需要很大的动力才会滑动。此动力必须由轴从一个车轮传输到另一个车轮,这会在轴组

件上形成很大的压力。什么是差速器?差速器是将发动机扭矩按两个方向分开的设备,可允许每次输出的扭矩以不同的速度旋转。 现在在所有汽车或卡车上都配备差速器,一些全轮驱动车辆上(全时四轮驱动)也配备差速器。这些全轮驱动车辆的每组驱动轮之间都需要一个差速器,并且在前轮和后轮之间也需要一个,因为在转弯时前轮行驶的距离与后轮不同。

分时四轮驱动系统在前轮和后轮之间没有差速器,相反,他们被锁止在一起,以便前轮和后轮以相同的平均速度转弯。这就是当四轮驱动系统啮合时这些车辆在混凝土路面上很难转弯的原因。以不同的速度旋转我们将介绍最简单的差速器——开式差速器。首先,我们需要了解一些术语:下面的图像标示的是开式差速器的组件。

高二化学 原电池的工作原理教学案

Cu 福建省漳州市芗城中学高二化学 原电池的工作原理教案 【知识与技能目标】 了解原电池的工作原理,能写出其电极反应和电池反应方程式。 【过程与方法目标】 通过进行化学能转化为电能的探究活动,体验原电池的工作原理,熟练书写电极反应和电池反应方程式。 【情感态度与价值观目标】 通过化学能与电能相互转化关系的学习,使学生从能量的角度比较深刻地了解化学科学对人类的贡献,体会能量守恒的意义。学会利用能源与创造新能源的思路和方法,提高环保意识和节能意识。 【教学重点】 了解原电池的工作原理,能够写出电极反应式和电池反应方程式。 【教学难点】 原电池的工作原理,从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质。 课时安排:2课时 【教学过程】 【引入】 电能是现代社会中应用最广泛,使用最方便、污染最小的一种二次能源,又称电力。例如,日常生活中使用的手提电脑、手机、相机、摄像机……这一切都依赖于电池的应用。那么,电池是怎样把化学能转变为电能的呢?我们这节课来一起复习一下有关原电池的相关内容。 【板书】原电池的工作原理 一、原电池实验探究 讲:铜片、锌片、硫酸都是同学们很熟悉的物质,利用这三种物质我们再现了1799年意大利物理学家——伏打留给我们的历史闪光点! 【实验探究】(铜锌原电池) 【问题探究】 1. 锌片和铜片分别插入稀硫酸中有什么现象发生? 2. 锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中,现象又怎样?为什么? 3. 锌片的质量有无变化?溶液中c (H+)如何变化? 4. 锌片和铜片上变化的反应式怎样书写? 5. 电子流动的方向如何? 讲:我们发现检流计指针偏转,说明产生了电流,这样的装置架起了化学能转化为电能的桥梁,这就是生活中提供电能的所有电池的开山鼻祖——原电池。 【板书】 (1)原电池概念:学能转化为电能的装置叫做原电池。 问:在原电池装置中只能发生怎样的化学变化? 学生:Zn+2H+=Zn2++H2↑

原电池工作原理教案

今天我们要讲的内容是原电池的工作原理,节选自高中化学人教版必修二第二章第二节化学能与电能,我将从以下四个板块进行讲解。他们分别是水果电池、原电池的定义、原电池的工作原理、以及习题部分。 今天老师要做一个有趣的家庭小实验,水果电池,用水果真的可以做电池吗?和老师一起走进今天的实验吧。 【视频】实验所需要的材料有:柠檬、铁钉、铜币、导线和发光二极管。在每一块柠檬中插入一枚铜币和一根铁钉,用导线像这样子把它们连接好,最后连上发光二极管,仔细观察,发光二极管亮了。 【ppt】想知道水果电池的原理吗?这节课让我们学习原电池的工作原理。接下来请同学们认真观察下面的演示实验。 【视频】向烧杯中加入稀硫酸,先将锌片插入稀硫酸中,观察到锌片上产生大量气泡,现在我们将铜片插入稀硫酸中,观察到铜片上没有任何现象,这是什么原因呢?这是因为锌的金属活泼性比氢强,铜的金属活泼性比氢弱,所以硫酸中的氢可以被锌置换,而不能被铜置换。用导线将铜片与电流表的正极相连,锌片与电流表的负极相连,观察到锌片上的气泡减少,铜片上有气泡产生,电流表的指针发生了偏转。 实验的装置是一套将化学能转变成电能的装置,我们就把这样的装置叫做原电池。由刚才实验观察到,电流计的指针偏转方向可知,电子由锌电极流出,流向铜极,那么我们就把有电子流出的一极叫做负极,有电子流入的一极叫做正极,显然,锌在这里是负极,铜在这里是正极。 我们再来看他下面的动画,同学们就更清楚它的工作原理了。锌失去电子成为锌离子,被溶解,失去的电子沿导线流向铜电极,溶液中的氢离子被吸引到铜电极得到电子成为氢气,外电路因为电子的定向移动形成电流,从而使灯泡亮了。 同学们看懂了吗?我们再来看一遍,该原电池的锌电极为负极,铜电极为正极,在负级,锌失去了电子成为锌离子进入溶液,失电子的反应叫氧化反应,锌失去的电子沿导线传递给正极,由于铜电极有了外来的电子,它吸引了溶液中的阳离子-氢离子,氢离子在铜的这一极得到电子,生成了氢气,得电子的反应叫还原反应,在外电路中,电子的定向移动形成电流使指针偏转,电子的移动方向与电流的移动方向相反。那么在电池的内部,离子有没有发生移动呢?方向又是怎样的呢?其实在电池的内部,正极消耗了大量的H+,所以溶液中的阳离子移向正极,而负极处生成了大量的Zn2+,所以需要大量的阴离子移向负极。 根据以上的两个电极反应式,该原电池的总反应为,锌和两摩尔氢离子反应,生成一摩尔锌离子和一摩尔氢气。 同学们,学习了有关原电池工作原理的知识,大家知道,水果为什么能做成电池了吗?其实柠檬中的化学物质类似于铜锌原电池中的电解质稀硫酸,而铜币相当于铜片做正极,铁钉相当于锌片做负极。水果中的化学能转变为了电能。 掌握了这些知识点,我们来做一道练习题…… C 这节课我们学习了原电池的工作原理,同学们在记忆有关知识点的时候,可以记住这么几句话。负极氧化失电子,正极还原得电子,用六个字概括就是“负失氧,正得还”,要记住,原电池溶液中的阳离子一定是向正极移动的,阴离子一定是向负极移动的,这节课我们就上到这,同学们再见~

原电池及其工作原理

原电池及其工作原理 原电池的概念:能将化学能转化为电能的装置叫原电池。 1、原理: 以锌铜原电池为例 2、形成原电池的条件: 1)两极金属活泼性要有差异; 2)有电解质溶液, 3)并能与负极发生自发的氧化还原反应; 4)形成闭合回路。 3、特点: ⑴正极:电子流入,发生还原反应;负极:电子流出,发生氧化反应。 ⑵正极:不活泼金属,导电、不参加反应(亦可为可以导电的非金属或氧化物); 负极:活泼金属,本身参加反应并溶解。 ⑶正负极若都为金属,一般.. 金属的活泼性:负极>正极。 ⑷原电池在放电的过程中发生了化学反应,且是自发进行的氧化还原反应。 正极(Cu ) 负极(Zn ) 正负极的定义 电子流入的一极 电子流出的一极 电极反应式 Cu 2++2e -== Cu Zn - 2e -== Zn 2+ 电极反应类型 还原反应 氧化反应 正负极所用材料和特点 不活泼金属,导电、不参加反应(亦可为可以导电 的非金属或氧化物) 活泼金属,本身参 加反应并溶解 电池总反应 Zn + Cu 2+== Zn 2+ + Cu

⑸记住几个方向: 电子:从负极经导线流向正极(溶液中没有电子流); 电流:外电路从正极流向负极,电池内部溶液从负极流向正极; 电池内部溶液中阴阳离子:阳离子向正极移动,阴离子向负极移动 4、规律 1)正+负— 2)带正电荷的离子向着正极移动,带负电荷的离子向着负极移动, 3)电子不下水,离子不上岸 4)升失氧负 1.Mg-H2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶液,示意图如右。该电池工作时,下列说法正确的是() A.Mg电极是该电池的正极 B.H2O2在石墨电极上发生氧化反应 C.石墨电极附近溶液的pH增大 D.溶液中Cl-向正极移动 2.一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪,负极上的反应为:CH3CH2OH-4e-+H2O=CH3COOH+4H+.下列有关说法正确的是() 检测时, A.电解质溶液中的H+向负极移动 B.若有0.4mol电子转移,则在标准状况下消耗4.48L氧气 C.电池反应的化学方程式为:CH3CH2OH+O2=CH3COOH+H2O D.正极上发生的反应为:O2+4e-+2H2O=4OH-

发动机原理及组装全过程(动画演示)-推荐

发动机原理及组装全过程(动画演示) 福特发动机动画演示.zip 这段视频前部分是一台直列4缸,双顶置凸轮轴,16气门发动机的运行过程,大家可以清楚的看到这台发动机的工作循环,其中包括进气行程、压缩行程、作功行程和排气行程。后部分是从缸体到附件的完整装配过程。视频中的发动机也是比较常见的发动机形式,所以基本上可以说市面上的直四发动机八九不离十的和这款的结构差不多。对于了解自己爱车的发动机还是很有好处的。 发动机结构原理 发动机是一种由许多机构和系统组成的复杂机器。无论是汽油机,还是柴油机;无论是四行程发动机,还是二行程发动机;无论是单缸发动机,还是多缸发动机。要完成能量转换,实现工作循环,保证长时间连续正常工作,都必须具备以下一些机构和系统。 (1) 曲柄连杆机构 曲柄连杆机构是发动机实现工作循环,完成能量转换的主要运动零件。它由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组等组成。在作功行程中,活塞承受燃气压力在气缸内作直线运动,通过连杆转换成曲轴的旋转运动,并从曲轴对外输出动力。而在进气、压缩和排气行程中,飞轮释放能量又把曲轴的旋转运动转化成活塞的直线运动。 (2) 配气机构 配气机构的功用是根据发动机的工作顺序和工作过程,定时开启和关闭进气门和排气门,使可燃

混合气或空气进入气缸,并使废气从气缸内排出,实现换气过程。配气机构大多采用顶置气门式配气机构,一般由气门组、气门传动组和气门驱动组组成。 (3) 燃料供给系统 汽油机燃料供给系的功用是根据发动机的要求,配制出一定数量和浓度的混合气,供入气缸,并将燃烧后的废气从气缸内排出到大气中去;柴油机燃料供给系的功用是把柴油和空气分别供入气缸,在燃烧室内形成混合气并燃烧,最后将燃烧后的废气排出。 (4) 润滑系统 润滑系的功用是向作相对运动的零件表面输送定量的清洁润滑油,以实现液体摩擦,减小摩擦阻力,减轻机件的磨损。并对零件表面进行清洗和冷却。润滑系通常由润滑油道、机油泵、机油滤清器和一些阀门等组成。

化学优质课评课,原电池的工作原理

原电池的工作原理 xx xx开发区一中 一、教师简介 xx,现任xx市开发区一中化学老师。 二、评课内容 (一)教师教学行为表现 1、教学基本理念 (1)教学目标明确 a.知识与技能:重视学生对原电池的理解 b.过程与方法:多次采用探究实验探讨原电池的工作原理及原电池的改进 c.情感态度与价值观:重视培养学生的动手能力与独立思考解决问题的能力。(2)面向全体学生,关注学生的知识经验 该老师在授课过程中能很好地利用学生已有的知识与经验,学生已经学习了氧化还原反应,对金属得电失电有了理解,并且知道原电池是将化学能转变为电能的装置,在此基础上学习原电池的工作原理,并通过探究实验及贺卡的制作,调动学生的学习积极性,学生小组间合作学习,这样将教学面向全体学生,也兼顾了学生的差异。 2、教学情境的创设 (1)以问题为中心,注重学生参与 该教师多次提问,“请同学们画出铜锌原电池装置图”、“请同学们思考电子如何移动”、“请同学们改进伏打原电池”等等问题,学生不仅需要思考,还要动手实验,从中体会原电池的工作原理。 (2)学生合作学习,教学民主 本节课座位是按照小组间合作学习而排,几个同学坐在一起,但教学却能尽然有序地进行,每组课桌上都有实验用品,学生多次动手实验,学生实验细致,并得出了比较准确的结论。课堂气氛很好。

(3)能熟练运用多媒体教学 动态画面展示电子的得失和移动等。 3、教学内容的处理科学严谨 (1)课堂导入自然,思路清晰 本节课利用科学史实导入新课,从“生活中离不开电,追溯原电池的发展史,从伏打第一个发现原电池,到法拉第进行原电池的改进”,让学生知道科学的不易,体会科学探究的精神,很自然地进入到本节课的学习当中。 (2)对教材把握准确,重点突出 原电池的内容在整个化学教学中属于重点内容,而本节课的重点在于让学生正确把握原电池工作的本质,理解其中的化学反应、电子的移动,在本节课里重点非常突出。 (3)重视联系实际,构建学生认知结构 生活离不开电,该老师重视电池与生活的紧密联系,能通过贺卡的制作等实验激发学生学习兴趣,调动学生学习积极性,让学生主动探究原电池的工作原理,构建学生的认知结构。 4、教学基本技能熟练 (1)教学用语准确,板书工整规范 (2)言语表达清晰,教态亲切自然 (二)学生学习活动表现 1、自主性 学生能够主动地参与教学活动,能提出相应的问题“铜锌原电池电压不稳、效率较低、且存在开路损耗等”,在老师的指导下提出改进实验装置,用盐桥链接,解决上述问题。 2、探究性 本实验中学生多次进行探究实验,能积极地提出问题并且解决问题,多次动手实践,包括学生自己动手使贺卡通电,当课堂上贺卡音乐声纷纷响起时,课堂气氛一下达到了高潮。

干电池工作原理解析

干电池工作原理解析 干电池(Dry cell)是一种以糊状电解液来产生直流电的化学 电池(湿电池则为使用液态电解液的化学电池),属于一次电池,是 日常生活之中为普遍使用,以及轻便的电池。它可在实验室内自制的电池们可以使用于很多电器用品上。那么,干电池的工作原理是什么呢? 常见的干电池为锌锰电池(或称碳锌电池,即 dry Leclanché cell)。 普通干电池大都是锰锌电池,中间是正极碳棒,外包石墨和二氧化锰的混合物,再外是一层纤维网.网上涂有很厚的电解质糊,其 构成是氯化氨溶液和淀粉,另有少量防腐剂. 干电池工作原理 干电池的主要工作原理就是氧化还原反应在闭合回路中实 现!(和原电池非常类似,就是将化学能转变为电能) 化学方程式为:Zn+2MnO2+2NH4Cl= ZnCl2++Mn2O3+2NH3+H2O 金属锌皮做的筒,也就是负极,电池放电就是氯化氨与锌的电解反应,释放出的电荷由石墨传导给正极碳棒,锌的电解反应是会释放氢气的,这气体是会增加电池内阻的,而和石墨相混的二氧化锰就是用来吸收

氢气的.但若电池连续工作或是用的太久,二氧化锰就来不及或已近 饱和没能力再吸收了,此时电池就会因内阻太大而输出电流太小而失去作用.但此时若将电池加热,或放置一段时间,它内部的聚集氢气 就会受热放出或缓慢放出.二氧化锰也到了还原恢复,那电池就又有 活力了! 干电池属于化学电源中的原电池,是一种一次性电池。因为这种化学电源装置其电解质是一种不能流动的糊状物,所以叫做干电池,这是相对于具有可流动电解质的电池说的。干电池不仅适用于手电筒、半导体收音机、收录机、照相机、电子钟、玩具等,而且也适用于国防、科研、电信、航海、航空、医学等国民经济中的各个领域,十分好用。 干电池的挑选方法 日常生活中我们经常用到干电池,比如5号7号电池等。干电池都有自放电这一令人讨厌的缺点。自放电除与电池的内在因素有关外,还与环境温度、湿度有关; 超过一定的储存期后,由于自放电,电池的性能就要降低,大量使用干电池,进行挑选是必要的。 常用的干电池挑选方法:注意查看生产日期,储存期越短越好; 用万用表D C 5 0 0 m A 挡测短路电流,此法虽简单但不准确,也不安全,实质是从瞬间短路电流判断其内阻大小,内阻越小越好。 若采用两次测量电压法既安全又可靠,将两只2 . 2 V 小电 珠并联后用导线引出两个夹子,先测出电池的开路电压,再将小电珠

汽车各部位工作原理〖动画演示〗

汽车各部位工作原理 〖动画演示〗 Company number:【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】

汽车各部位工作原理〖动画演示〗 汽车各部位工作原理:动画示范 一、差速器 差速器具有使发动机动力指向车轮,相当于车辆上的最终传动减速器,在变速器撞击车轮之前最后一次降低其旋转速度,在以不同的速度旋转期间向车轮传输动力(这是将它称为差速器的原因)。 本文将介绍汽车需要差速器的原因,以及差速器的作用和缺点。我们还将介绍几种防滑差速器,也称为限滑差速器。为什么需要差速器车轮旋转的速度是不同的,尤其是转弯时。在以下动画中可以看到转弯时每个车轮行驶不同的距离,并且内侧车轮比外侧车轮行驶的距离短。由于速度等于行驶的路程除以通过这段路程所花费的时间,因此行进路程较短的车轮行驶的速度就较低。同时请注意,前轮与后轮的行驶距离也不同。对于汽车上的非驱动轮(后轮驱动汽车的前轮或前轮驱动汽车的后轮),这并不是问题。因为在前轮和后轮之间没有连接,所以它们独立旋转。但是驱动轮被连接到一起,以便单个发动机和变速器可以同时使两个车轮转动。如果汽车没有差速器,车轮必须锁止在一起,以便以相同的速度旋转。这样汽车将不便于转弯——为了使汽车能够转弯,一个必须滑动。对于现代轮胎和混凝土路面,轮胎需要很大的动力才会滑动。此动力必须由轴从一个车轮传输到另一个车轮,这会在轴组件上形成很大的压力。什么是差速器差速器是将发动机按两个方向分开的设备,可允许每次输出的扭矩以不同的速度旋转。 现在在所有汽车或卡车上都配备差速器,一些全轮驱动车辆上(全时四轮驱动)也配备差速器。这些全轮驱动车辆的每组驱动轮之间都需要一个差速器,并且在前轮和后轮之间也需要一个,因为在转弯时前轮行驶的距离与后轮不同。 分时四轮驱动系统在前轮和后轮之间没有差速器,相反,他们被锁止在一起,以便前轮和后轮以相同的平均速度转弯。这就是当四轮驱动系统啮合时这些车辆在混凝土路面上很难转弯的原因。以不同的速度旋转我们将介绍最简单的差速器——开式差速器。首先,我们需要了解一些术语:下面的图像标示的是开式差速器的组件。 当车辆笔直向前行驶时,两个驱动轮以相同的速度旋转。输入小齿轮转动齿圈和保护架,同时保护架内的小齿轮均不旋转,这样两侧齿轮均被有效锁定到保护架。 Geebee's Vector Animations提供动画注意,输入小齿轮是小于齿圈的齿轮,它是汽车上的末级减速齿轮。您可能听说过一些术语,如后轴比或主减速器传动比。这些是差速器中的齿轮比。如果主减速器传动比是,则齿圈的齿数是输入小齿轮齿数的倍。汽车转弯时,车轮必须以不同的速度旋转。在上图中,可以看到汽车开始转弯时保护架上的

直列四缸、V型排列六缸、水平对置的工作原理动画图

直列四缸、V型六缸、水平对置发动机工作原理动画 发动机是汽车的动力装置,性能优劣直接影响到汽车性能,发动机的类型很多,结构各异,以适应不同车型的需要。按发动机使用燃料划分,可分成汽油发动机和柴油发动机等类别。按发动机汽缸排列方式划分,可分成直列、V型、水平对置发动机等。发动机排量等于各汽缸工作容积之和,增加缸数可以增加发动机排量,提高发动机输出功率,还可使发动机运转 平稳,减少振动与噪声。 一、直列四缸发动机工作原理动画 6缸以下的发动机汽缸多为单排直列方式,少数6缸发动机也有直列方式的。直列式发动机结构简单,价格便宜,缺点是发动机高度较高,长度较长。 二、V型六缸发动机工作原理动画 V型发动机将所有汽缸分成两组,两组相邻汽缸成一定的夹角布置在一起,可以抵消一部分振动,从侧面看汽缸呈V字形,故称V型发动机。V型发动机运转比较平稳,振动与噪声较小,高度较低,长度较短,能为驾乘舱留出更大的空间,缺点是必须使用两个汽缸盖,结构相对复杂,价格也较贵。中高级轿车上普遍采用V6发动机。V型发动机的汽缸数一般为 6、8、10、12、16。据说,有的汽车公司还有V5、V 7、V11等非对称式V型发动机。 三、水平对置发动机工作原理动画 水平对置发动机一般安装在整车的中心线上,活塞平均分布在曲轴两侧,在水平方向上左右运动,两侧活塞产生的力矩相互抵消,大大降低车辆运行中的振动,减少噪音,发动机转速得到很大提升,油耗较低,并使发动机的整体高度降低、长度缩短、整车的重心降低,车辆行驶更加平稳,适合运动型轿车或跑车。缺点是润滑系统不太理想,技术要求很高,冷却系统也要求很严格,制造成本比V型发动机更高。 2009-5-20 10:18 点击查看原图 (148.53 KB) 2009-5-20 10:18

L/H/V/W型汽车发动机原理图(动画)

L/H/V/W型汽车发动机原理图(动画) 汽车发动机类型和原理图 发动机工作原理图L直列四缸、V型六缸、H水平对置、W12、16缸 发动机是汽车的动力装置,性能优劣直接影响到汽车性能,发动机的类型很多,结构各异,以适应不同车型的需要。按发动机使用燃料划分,可分成汽油发动机和柴油发动机等类别。按发动机汽缸排列方式划分,可分成L直列、V型、H水平对置发动机,W12/16型发动机等。发动机排量等于各汽缸工作容积之和,增加缸数可以增加发动机排量,提高发动机输出功率,还可使发动机运转平稳,减少振动与噪声。 发动机汽缸排列型式分为L型、V型、H型和W型。 L型发动机: 又称“直列”(LineEngine)发动机,是指汽缸是按直线排列的,它所有的汽缸均按同一角度肩并肩排成一个平面。 “直列”一般用L代表,后面加上汽缸数就是发动机代号,现代汽车上主要有L3、L4、L5、L6型发动机。 优点:稳定,成本低,结构简单,运转平衡性好,体积小稳定性高,低速扭矩特性好,燃料消耗少,尺寸紧凑,应用比较广泛。 缺点:当排气量和汽缸数增加时,发动机的长度将大大增加。 直列4缸发动机,一般广泛运用于2.2升排量以下的发动机中。 直列6缸发动机,目前的佼佼者就是著名的BMW,BMW直列6缸发动机凝聚了当今量产发动机的顶尖技术,堪称直列6缸的巅峰之作。 V型发动机: 是将所有汽缸分成两组,把相邻汽缸以一定的夹角布置在一起,使两组汽缸形成两个有一个夹角的平面,从侧面看汽缸呈V字形,故称V型发动机。 V型发动机的高度和长度尺寸小,在汽车上布置起来较为方便。尤其是现代汽车比较重视空气动力学,要求汽车的迎风面越小越好,也就是要求发动机盖越低越好。 常见的V型发动机有V6、V8、V10、V12。还有V3、V5以及V16(不要跟有些直列发动机代表气门数搞浑了)。 顾名思义,V代表发动机气缸成V型排列,一般是90度,这样可以抵消运转时的震动,更加稳定。也有75度和72度的。雷诺赛车甚至用了超过90度的广角V10引擎。 优点:运转稳定(针对V6、V8、V12)、节省空间。 缺点:结构比较复杂,不利于保养和维修,并且造价较高。同时,V3、V5包括V10都由于其结构或排量的原因,并不非常稳定,尤其是作为F1发动机的V10 3L引擎,更是需要投入大量的精力和经费用于保证其稳定性。 代表车型:奥迪的A6、法拉利360、保时捷carrear GT、奔驰S600。分别使用V6,V8,V10,V12发动机。而V3主要是出现在一些摩托车上,V5据说在上一代大众高尔夫上有使用。而V16则在一些豪华的老爷车上可以找到。

双液原电池的工作原理 盐桥

双液原电池的工作原理盐桥 原理与装置关系回顾简析 联系上述原电池的形成原理与装置,我们能否分析总结出原电池的工作原理与形成条件是什么? 形成条件 1.氧化还原反应(如活性不同的电极,形成电势差) 2.电解质(如溶液中,离子导电) 3.闭合回路(持续稳定的电流) 锌铜原电池的缺陷 电池的极化作用 原因主要是由于在铜极上很快就聚集了许多氢气泡,把铜极跟稀硫酸逐渐隔开,这样就增加了电池的内阻,使电流不能畅通。这种作用称为极化作用。 由于是单液电池,因而不可能彻底将氧化反应与还原反应分开。氢离子依然可以在锌片上得到电子 从盐桥使用重新认识氧化还原反应(化学反应) 盐桥的使用突破了氧化剂、还原剂只有直接接触、相互作用才能发生电子转移的思维定式 能使氧化反应与还原反应在不同的区域之间进行得以实现。为原电池持续、稳定地产生电流创造了必要的条件,也为原电池原理的实用性开发奠定了理论基础。 可逆原电池的电动势 1.电极与电解质溶液界面间电势差的产生 2.接触电势差 电子逸出功(φe)不同,逸出电子的数量不同 当两金属相间不再出现电子的净转移时,其间 建立了双电层,该双电层的电势差就是接触电势差,用φ接触表示。φ接触∝φe,1-φe,2

3.液体接界电势差 两液相间形成的电势差即为液体接界电势差,以φ扩表示。 普通氧化还原反应与原电池反应的联系与区别 【例1】 理论上不能设计为原电池的化学反应是( ) A.CH4(g)+2O2(g)==CO2(g)+2H2O(l) △H<0 B.HNO3(aq)+NaOH(aq)==NaNO3(aq)+H2O(l) △H<0 C.2H2(g)+O2(g)==2H2O(l) △H<0 D.2FeCl3(aq)+Fe(s)==3FeCl3(aq) △H<0 【例2】 下列哪几个装置能形成原电池 【例3】 原电池的电极名称不仅与电极的性质有关,也与电解质溶液有关,下列说法中不正确的是( ) A.有Al、Cu、稀H2SO4组成原电池,其负极反应式为:Al-3e-=Al3+ B.Mg、Al、NaOH溶液组成原电池,其负极反应式为:Al-3e-=Al3+ C.由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池,其负极反应式为:Cu-2e-=Cu2+ D.由Al、Cu、浓硝酸组成原电池,其负极反应式为:Cu-2e-=Cu2+ 【例4】 一个电池反应的离子方程式是 Zn+Cu2+=Zn2++Cu,该反应的的原电池正确组合是( ) 【例5】 根据下图,可判断出下列离子方程式中错误的是 A.2Ag(s)+ Cd2+(aq)=2Ag+(aq) + Cd(s) B.Co2+(aq)+ Cd(s)=Co(s)+Cd2+(aq) C.2Ag+(aq)+Cd(s)=2Ag(s)+Cd2+(aq) D.2Ag+(aq)+ Co(s)=2Ag(s)+Co2+(aq) 【例6】 用铜片、银片、Cu (NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥(装有琼脂-KNO3的U型管)构成一个原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是( ) A.在外电路中,电流由铜电极流向银电极 B.正极反应为:Ag++e-=Ag C.实验过程中取出盐桥,原电池仍继续工作 D.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

原电池概念及原理

有关原电池的概念及原理 张玲,陈磊磊 (华东师范大学化学系上海200062) 摘要:介绍化学能、可逆电池、可逆电极等原电池的相关概念,分析原电池的类型及工作原理,解释标准电极电势和金属活动性顺序表的由来,并指出金属性与金属活动性的区别,及使用金属活动性顺序表需注意的事项,以期为中学化学教学提供一些参考。 关键词:原电池;化学能;电极电势;金属活动性;金属性 电化学是研究电能和化学能之间相互转化,及转化过程中规律的科学。它是化学中的一个重要领域,其理论研究和实际应用都很有意义,有关电化学的内容也是中学化学的重点内容之一。电化学的两种基本实验装置是原电池和电解池,而原电池是研究电化学的基础,因此,深入理解其相关概念和原理是很有必要的。本文将结合物理化学的相关知识,对中学化学中涉及原电池的一些知识进行介绍和诠释。 1原电池的表示方法 要表示一个电池的组成和结构,最直接的方法是用图像,但是比较麻烦,简便的方法是采用化学式和符号。例如,有盐桥的丹尼尔(Daniell)电池可用以下符号表示: Zn(s)︱ZnSO4(a1)‖CuSO4(a2)︱Cu(s) 丹尼尔电池发现于1836年,是第一个具有稳定电动势(1.l V)、能连续放电的电池。上述符号表示把锌棒插在硫酸锌溶液中,铜棒插在硫酸铜溶液中,中间用盐桥相联,如图1所示:

图1 丹尼尔电池示意图 按照惯例,电池的表示方法主要包括四个要点[1]: (1)负极写在左边(进行氧化反应),正极写在右边(进行还原反应)。 (2)用单垂线“︱”表示相界面,包括电极与溶液之间、一种溶液与另一种溶液之间、两个不同浓度的同种溶液之间的界面。双垂线“‖”表示盐桥,盐桥可使不同电解质溶液间的液接电势降至可忽略不计(1~2 mV),但不能完全消除。 (3)要注明温度和压力,如不写明,一般指298.15 K和标准态压力p?(105Pa);一般要标明电极的物态(若是气体要注明压力和所依附的惰性电极),及所用电解质溶液的活度(稀溶液可用浓度表示),因为这些都会影响电池的电动势。 值得注意的是,在实际测量通过原电池的电流时,图1中所用电流表的量程应足够的大,否则电路闭合时,产生的电流可能会损坏电流表。如在电路中串联一个可变电阻器,则更为合适。 2电化学装置电极命名规定 原电池或电解池,正、负极的命名是按物理学的习惯,从电极电势高低的角度规定的,电势较高的电极称为正极,电势较低的电极称为负极。阴、阳极的命名则是从电极反应的类型区分,发生还原反应的电极称为阴极,发生氧化反应的电极称为阳极。 习惯上,把原电池的两极分别称为正极和负极。正极的电势高,发生还原反应;负极的电势较正极的低,发生氧化反应。电解池的两极则通常以阴、阳极命名。外加直流电源的负端(电势低的一端)与电解池的阴极连接,正端(电势高的一端)与阳极连接。因此,从外加电源的角度区分,电解池的阴极为负极,阳极为正极。 3 化学能与可逆电池 3.1 化学能 原电池是可以实现化学能直接转化为电能的装置,那么化学能从何而来呢? 化学热力学指出,等温等压可逆过程中,体系吉布斯能的变化?G等于体系与环境间交换的可逆非体积功。电池放电时,体系对环境所做的非体积功就是电

汽车各部位工作原理〖动画演示〗

汽车各部位工作原理〖动画演示〗 汽车各部位工作原理:动画示范 一、差速器 差速器具有使发动机动力指向车轮,相当于车辆上的最终传动减速器,在变速器撞击车轮之前最后一次降低其旋转速度,在以不同的速度旋转期间向车轮传输动力(这是将它称为差速器的原因)。 本文将介绍汽车需要差速器的原因,以及差速器的作用和缺点。我们还将介绍几种防滑差速器,也称为限滑差速器。为什么需要差速器?车轮旋转的速度是不同的,尤其是转弯时。在以下动画中可以看到转弯时每个车轮行驶不同的距离,并且内侧车轮比外侧车轮行驶的距离短。由于速度等于行驶的路程除以通过这段路程所花费的时间,

因此行进路程较短的车轮行驶的速度就较低。同时请注意,前轮与后轮的行驶距离也不同。对于汽车上的非驱动轮(后轮驱动汽车的前轮或前轮驱动汽车的后轮),这并不是问题。因为在前轮和后轮之间没有连接,所以它们独立旋转。但是驱动轮被连接到一起,以便单个发动机和变速器可以同时使两个车轮转动。如果汽车没有差速器,车轮必须锁止在一起,以便以相同的速度旋转。这样汽车将不便于转弯——为了使汽车能够转弯,一个轮胎必须滑动。对于现代轮胎和混凝土路面,轮胎需要很大的动力才会滑动。此动力必须由轴从一个车轮传输到另一个车轮,这会在轴组件上形成很大的压力。什么是差速器?差速器是将发动机扭矩按两个方向分开的设备,可允许每次输出的扭矩以不同的速度旋转。

现在在所有汽车或卡车上都配备差速器,一些全轮驱动车辆上(全时四轮驱动)也配备差速器。这些全轮驱动车辆的每组驱动轮之间都需要一个差速器,并且在前轮和后轮之间也需要一个,因为在转弯时前轮行驶的距离与后轮不同。

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