问题
计算题
如图所示电路，电源电压和定值电阻Rx都未知，R1是调节范围足够大的电阻箱，R2和R3的电阻值分别是3R和6R，闭合开关S后，当电阻箱电阻值调节为R时电流表读数为I0，当电阻箱电阻值再调节为6R时电流表读数为
．求：
（1）计算电阻箱电阻值调节为R时R3的电功率；
（2）电源电压和定值电阻Rx的阻值；
（3）如果在电路中A、B两点间接入一个电压表，不断改变电阻箱的阻值，将会得到一系列电压表和电流表的读数，请在乙图的坐标系U﹣I中定性地画出电压表和电流表的读数所反映的图线．
答案
（1）由题意知：当电阻箱电阻值调节为R时电流表读数为I0，
并联电压U并=I0R2=3I0R，R3的电功率P=
=
=1.5I02R．
（2）设电源电压为U，当电阻箱R1=R时电流表读数为I0，由欧姆定律得：
I0=
=
=
=
=
=
即：I0=
①
当电阻箱电阻值调节为R'1=6R时电流表读数为
，由欧姆定律得：
=
=
=
=
=
=
即：
=
②
由①②解得：RX=12R，U=22.5I0R．
（3）电源电压U不变，调节电阻箱阻值变小，电路总电阻变小，由欧姆定律知：电路电流I变大，UX=IRX变大，电压表示数UV=U﹣UX减小，电压表读数与电流表的读数关系图象如图所示．
