Question

某同学在课外实验探究中用伏安法研究某电子器件R₁（6V，2.5W）的伏安特性曲线，要求特性曲线尽可能完整（直接测量的变化范围尽可能大一些），备有下列器材：
A、直流电源（6V，内阻不计）；
B、灵敏电流计G（满偏电流3mA，内阻10Ω）；
C、电流表A（0～0.6A，内阻约5Ω）；
D、滑动变阻器0～20Ω、10A；
E、滑动变阻器0～100Ω，1A；
F、定值电阻（阻值1990Ω
H、开关与导线若干；
（1）根据题目提供的实验器材，请你在方框中设计出测量电子器件R₁伏安特性曲线的电路原理图（R₁可用“”表示）．

（2）在实验中，为了操作方便且能够准确地进行测量，滑动变阻器应选用______．（填写器材序号）
（3）将上述电子器件R₁ 和另一电子器件R₂接入如图（甲）所示的电路中，它们的伏安特性曲线分别如图（乙）中Ob、Oa所示．电源的电动势E=6.0V，内阻忽略不计．调节滑动变阻器R₃，使电阻R₁和R₂消耗的电功率恰好相等，则此时电阻R₁和R₂阻值的和为______，R₃接入电路的阻值为______．

Answer

（1）题目中没有提供电压表，可以用灵敏电流计G和定值电阻串联改装成电压表，由实验要求可知本实验中电流表及电压表的示数应从零开始变化，根据分压及限流的接法可得出实验的电路图；
（2）因要求电压从零开始变化，变阻器用分压接法，应选小阻值滑动变阻器；
（3）R1 和R2接串联，电流相等，读出电流相等时的电压，根据R=求解总电阻，再求出R3两端的电压，根据R=求解R3电阻．
【解析】
由题意要求可知，电压从零开始变化，并要多测几组数据，故只能采用滑动变阻器分压接法，灯泡的电阻约为R=Ω，跟电流表内阻接近，所以用电流表外接法，电路图如图所示．
（2）因要求电压从零开始变化，变阻器用分压接法，应选小阻值的D．
（3）R1 和R2接串联，电流相等，由U-I图象读出电流I=0.25A，对应的电压为U=2.5V，
所以R1 和R2的电阻为：R1=R2===10Ω，R1 和R2总电阻R=20Ω，
此时R3接两端的电压U′=E-U=6-2.5×2V=1V，所以R3===4Ω
故答案为：（1）如图所示；（2）D；（3）20；4