方波伏安法

实验2 伏安法测电阻

一．目的要求

1. 学会设计用伏安法测电阻的实验电路。 2. 掌握各种电阻元件伏安特性曲线的测量方法。 3. 学会用作图法处理实验数据。 二．引言与原理

用伏特表、安培表根据欧姆定律测量电阻的方法称为“伏安法”。用伏安法测电阻虽不如欧姆表来得便捷，也不如电桥测得精确，但这种方法测量范围寛，除可测量中等阻值的电阻之外，还可测量低阻和高阻。另外适用性广，既可测量线性元件的阻值，也可测量非线性元件的伏安特性曲线。总之，伏安法是目前研究和测量各种元件和材料导电特性最常用的基本方法。 三．仪器用具

待测电阻RX（约110Ω），待测晶体二极管（型号2AP17，正向电阻在70Ω以上，反向电阻在100KΩ以上），直流电压表（1.5V档,内阻750Ω），直流电流表（15mA档，内阻2.4Ω），滑线变阻器(全阻值100Ω,额定电流1.5A)，甲电池一节，微安表及电阻箱。 四．预习要求：

1、了解指针式仪表精度的概念，以及各种标志的含义。 2、了解伏安法测电阻的优缺点。

3、本实验中测量电路的选取，包括电压表内接还是外接，变阻器组成分压电路还是限流电路。 五．实验内容

1. 测量金属膜电阻的阻值

2．测量晶体二极管的伏安特性曲线

实验五 线性扫描伏安法和循环扫描伏安法

一．实验目的

1、 了解线性扫描伏安法和循环扫描伏安法的特点和基本原理。 2、掌握用循环伏安法判断电极过程的可逆性。

二 、基本原理

1、线性扫描伏安法

线性扫描伏安法是在电极上施加一个线性变化的电压，即电极电位是随外

加电压线性变化记录工作电极上的电解电流的方法。记录的电流随电极电位变化的曲线称为线性扫描伏安图。可逆电极反应的峰电流可由下式表示：

Ip=0.4463nFADo1/2Co*(n F v/RT)1/2=5.99*105n3/2Ado1/2v1/2Co* （1） 式中n为电子交换数，A为电极有效面积，Do为反应物的扩散数，v为电位扫描速度，Co*为反应物（氧化态）的本体浓度。也可简化为（A不变时） ip=kv1/2Co* （2） 即峰电流与扫描速度的1/2次方成正比，与反应物的本体浓度成正比。这就是线性扫描伏安法定量分析的依据。

对于可逆电极反应，峰电位与扫描速度无关，

1、某同学利用如图所示的电路测定Rx的阻值，所用滑动变阻器上标有“20Ω，2A”字样，电源电压为6V保持不变。该同学实验步骤和操作均正确，闭合开关，观察到电压表的示数为2.1V。当他把滑动变阻器的滑片移到中点位置时，电压表、电流表的示数分别为3.0V、0.30A，接着他又移动滑片到某点A，这时电压表、电流表的示数分别如图所示。

请在表中将该同学未记录的数据填写完整，并计算出电阻值（计算电阻时，精确到0.1Ω，不必写出计算过程，只需填写数值）

1 2 3

2.小王同学做“用电流表、电压表测电阻”实验，电源电压为3伏且保持不变，所有器材均完好。他移动滑动变阻器的滑片到最大阻值处，闭合电键，观察到电压表示数如图所示，且电流表指针偏离零刻度线的角度与电压表相同。然后他移动变阻器的滑片至中点，观察到电压表的示数变小为0.6伏。接着他继续移动变阻器的滑片，发现电路中的最大电流为0.28安。请将下表填写完整。（计算电阻时，精确到0.1欧）

物理量 实验次数 1 2 3 电压 (伏) 电流 (安) 电阻 (欧) 电阻平均值(欧) 电压/V 2.1 3.0 电流/A 0.3 电阻/Ω 电阻平均值/Ω

3.在“用电流表、电压

1、某同学利用如图所示的电路测定Rx的阻值，所用滑动变阻器上标有“20Ω，2A”字样，电源电压为6V保持不变。该同学实验步骤和操作均正确，闭合开关，观察到电压表的示数为2.1V。当他把滑动变阻器的滑片移到中点位置时，电压表、电流表的示数分别为3.0V、0.30A，接着他又移动滑片到某点A，这时电压表、电流表的示数分别如图所示。

请在表中将该同学未记录的数据填写完整，并计算出电阻值（计算电阻时，精确到0.1Ω，不必写出计算过程，只需填写数值）

1 2 3

2.小王同学做“用电流表、电压表测电阻”实验，电源电压为3伏且保持不变，所有器材均完好。他移动滑动变阻器的滑片到最大阻值处，闭合电键，观察到电压表示数如图所示，且电流表指针偏离零刻度线的角度与电压表相同。然后他移动变阻器的滑片至中点，观察到电压表的示数变小为0.6伏。接着他继续移动变阻器的滑片，发现电路中的最大电流为0.28安。请将下表填写完整。（计算电阻时，精确到0.1欧）

物理量 实验次数 1 2 3 电压 (伏) 电流 (安) 电阻 (欧) 电阻平均值(欧) 电压/V 2.1 3.0 电流/A 0.3 电阻/Ω 电阻平均值/Ω

3.在“用电流表、电压

伏安法测电阻习题

伏安法测电阻习题

（2）按电路图连接完电路，闭合开关快速试触的瞬间，电流表和电压表出现了如图12所示的情况，经检查，所有仪器、元件完好。请分析出现以上现象的可能原因（两表各写一条）。

知识清单

1电流表：○2电压表：○

1．要测定某一灯泡的电阻，只要测出灯泡两端的 和灯泡中的 ，即可用欧姆

定律的变形公式 计算出待测灯泡的电阻。这种测电阻的方法叫做 （3）问题解决后，再次接通电路，为使小灯泡能正常发光，应调节滑动变阻器使电压表示数为 法。 2．用伏安法测电阻的实验中，要用 表测加在电阻上的电压，电压表应该跟电阻 联；用 表测通过电阻的电流，它应该跟电阻 联。 3．在测量小灯泡的电阻实验中，除了导线、开关、灯泡、电源之外，还需要的器材有 、 、 。 4．在测量小灯泡的电阻实验中，滑动变阻器应与小灯泡 联，闭合开关前变阻器的滑片应放在阻值 处，在实验中，滑动变阻器的作用：一是保护

九年级物理科学生自主学习预习案，检测案

课题：12.2伏安法测电阻（1） 班级 姓名

一、预习案

1．要测定某一灯泡的电阻，只要测出灯泡两端的 和灯泡中的 ，即可用欧姆定律的变形公式 计算出待测灯泡的电阻。这种测电阻的方法叫做 法。

联；用 表测通过电阻的电流，它应该跟电阻 联。

3．在测量小灯泡的电阻实验中，除了导线、开关、灯泡、电源之外，还需要的器材有 、 、 。

4．在测量小灯泡的电阻实验中，滑动变阻器应与小灯泡 联，闭合开关前变阻器的滑片应放在阻值 处，在实验中，滑动变阻器的作用：一是保护 ；二是改变电路中的电流和小灯泡两端的 。

5.在测量小灯泡电阻实验中， （能/不能）求平均值，因为 ；

（1）所连的电路中有错误或不妥，请改正（在要去掉的线上打“?”，并添加相应的导线），然后将图甲的电路连接完整，要求滑动变

1 排除故障类

1.1

小王做“用电流表、电压表测电阻”实验，现有电源（电源电压为1.5伏的整数倍）、待测电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、电键及导线若干，所有元件均完好。他连接电路后，按照正确的实验步骤操作，刚闭合电键时电流表示数为0.2安，电压表示数为4伏；他移动变阻器的滑片，观察到电流表示数变大而电压表示数变小。经过思考后他重新连接电路，闭合电键，移动变阻器滑片到某个位置时，发现电流表示数为0.26安，电压表的示数如图14所示；他继续移动变阻器滑片，发现电流表示数最大为0.58安。

请将下表填写完整。（计算电阻时，精确到0.1欧） 1.2

小华同学做“用电流表电压表测电阻实验”，实验器材齐全且完好。

①他连接电路并将变阻器的滑片放置于一端，闭合电键，观察到电流表电压表示数如图22（a）所示，接着他将滑片移动到另一端，观察到电流表示数减小到0.12安，而电压表示数则增大到6伏，由上述现象判断他的实验过程中可能存在的问题是：（1）。（2）。

②他经过分析，重新调整电路进行实验，且步骤正确。闭合电键观察到电压表的示数如图22（b）所示。移动滑片到中点位置时，电流表的示数为0.2安。请帮小华完成实验数据表格的填写（电阻精确到0.1欧）。（请

1 排除故障类

1.1

小王做“用电流表、电压表测电阻”实验，现有电源（电源电压为1.5伏的整数倍）、待测电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、电键及导线若干，所有元件均完好。他连接电路后，按照正确的实验步骤操作，刚闭合电键时电流表示数为0.2安，电压表示数为4伏；他移动变阻器的滑片，观察到电流表示数变大而电压表示数变小。经过思考后他重新连接电路，闭合电键，移动变阻器滑片到某个位置时，发现电流表示数为0.26安，电压表的示数如图14所示；他继续移动变阻器滑片，发现电流表示数最大为0.58安。

请将下表填写完整。（计算电阻时，精确到0.1欧） 1.2

小华同学做“用电流表电压表测电阻实验”，实验器材齐全且完好。

①他连接电路并将变阻器的滑片放置于一端，闭合电键，观察到电流表电压表示数如图22（a）所示，接着他将滑片移动到另一端，观察到电流表示数减小到0.12安，而电压表示数则增大到6伏，由上述现象判断他的实验过程中可能存在的问题是：（1）。（2）。

②他经过分析，重新调整电路进行实验，且步骤正确。闭合电键观察到电压表的示数如图22（b）所示。移动滑片到中点位置时，电流表的示数为0.2安。请帮小华完成实验数据表格的填写（电阻精确到0.1欧）。（请

第三章 伏安分析法

一、填空题

1．同样浓度的铅离子（0.01 mol·L-1）在0.lmol·L-1KCl介质中所产生的极限扩散电流比在水中所产生的极限扩散电流约低一倍左右，这是由于__________________。 2． 不可逆极谱波在达到极限扩散电流区域时，电流是受________________控制。

3． 根据极谱波的对数分析图，对可逆极谱波，对数分析曲线的斜率为________________

________________________________________________。

4． 当金属离子形成较稳定的络离子之后，其可逆极谱波的半波电位往______方向移动。 5． 根据简单金属离子以及络合物的可逆极谱波，已知电子转移数，可以测定络合物的_____ 和______________。

6． 氯离子能在滴汞电极上进行下述电极反应：

2Hg＋2Cl- =Hg2Cl2＋2e- （25℃）

－

达到极谱波的半波电位时，半波电位E1/2与Cl浓度的关系式为__________________- ________________________。 7．对于平行

实验七、循环伏安法观察Fe(CN)6

电极反应过程

一、实验目的

1、学习并理解可逆电极反应的发生条件。

3–/4–

及抗坏血酸的

2、学习循环伏安法测定电极反应参数的基本原理和方法。

3、熟悉仪器的使用并根据所测数据验证并判断电极反应是否是可逆反应。

二、实验原理

1、溶液中的电解质会离解出阴、阳离子，在外电场作用下发生定向移动产生电流使整个回路导通。在电场的作用下，阴、阳离子分别向阳极、阴极移动，并在电极表面发生氧化或还原反应。如果电极反应的速度足够快以致使得当离子刚移动到电极表面的反应区便立刻被反应掉，即电极表面总是处于缺少反应物的状态，这时电极表面的反应是可逆的，能量损失较小。

2、凡是能够测出电流电压关系获得I-U曲线的方法都可成为伏安法。循环伏安法便是让电压做循环变化同时测出电流的改变的方法。因此对于可逆的电极反应，所获得的曲线具有某种对称性，曲线会出现两个峰，电位差为：

?Ep?Epa?Epc?0.056 n其中，Epa和Epc分别对应阴极和阳极峰电势。对应的正向峰电流满足Randles-Savcik方程：

ip?2.69*105n3/2AD1/2v1/2c

其中ip为峰电流（A），n为电子转移数，A