如图所示电路图中,把端点A、C接在电压U不变的电源两端,只闭合开关S
2时,电压表V
1的示数为U
1;只闭合开关S
3时,电压表V
1的示数为U
1′,电压表V
2的示数为U
2′=4.5V。当把端点A、B接在电压U不变的电源两端,只断开开关S
2,并用R
4替换R
3后,电压表V
2的示数为
U2′′。己知U
1:U
1′=4:3,U
2′:U
2′′=1
3:1
2,R
3:R
4=2:3,电阻R
2=4Ω。求:电阻R
3的电阻值和电源两端电压U。

答案:
解:

只闭合开关S
2时,电路连接如图甲;
只闭合开关S
3时,电路连接如图乙;
当把AB接在电压U不变的电源两端,只断开开关S
2,并用R
4替换R
3后,电路连接如图丙。甲、乙两图中,R
1不变,即

=

,
∵U
2′:U
2′′=1
3:1
2,U
2′=4.5V;
∴U
2′′=

;
故以电源电压为等价,其关系式分别为:U=4×

(R
1+4Ω) ①
U=

(R
1+R
3) ②
U=

(

+4Ω) ③
由①、②得:
4×

(R
1+4Ω)=

(R
1+R
3)
化简得:3R
3=R
1+16 ④
由②、③得:

(R
1+R
3)=

(

+4Ω)
化简得:R
1=

﹣

⑤
由④、⑤得:
3R
3=

﹣

R
3+16
解之:R
3=6Ω;
将R
3=6Ω代入③可得:
U=

(

×6Ω+4Ω)
即U=6V。