问题
计算题
用如图甲所示的电路可以测量一个未知电阻的阻值，采用的物理思想方法可称为“等效替代法”．其中Rx为待测电阻，R为电阻箱（如图乙所示，可通过调节旋钮改变电阻的阻值），S为单刀双掷开关，R0为定值电阻．某同学用该电路进行实验，主要步骤有：
A．根据电路图，连接实物
B．把开关S接a点，读出电流表的示数为0.1A
C．把开关S接b点，调节电阻箱，使电流表的示数仍为0.1A
D．读出电阻箱的示数47Ω
请根据上面的实验，求：
（1）待测电阻Rx的阻值．
（2）若电源电压为6V，求电阻R0的阻值．
（3）开关接a点时，电阻R0、Rx在1min内消耗的总电能．
答案
解：（1）电源的电压不变 当开关S接a点，电流表的示数为0.1A，Rx和R0串联， 由欧姆定律知：电源电压U=Ia（Rx+R0）=0.1（Rx+R0） ①
当开关S接b点，电流表的示数为0.1A，R和R0串联，R=47 Ω，
由欧姆定律知：电源电压U=Ib（R+R0）=0.1（47 Ω+R0） ②
（2）由①②可得：Rx=47Ω（2）把U=6V，Rx=47 Ω代入①可得：R0=13 Ω
（3）开关接a点时，t=1min=60s，由W=I2Rt得： 电阻R0、Rx在1min内消耗的总电能W=Ia2R总t=Ia2（Rx+R0）t=（0.1A）2×（47Ω+13Ω）×60s=36J