老师给小宁一个暗箱,其表面有两个接线柱$M$、$N$,它们之间电阻值$R_{MN}$恒定不变。小宁利用如图甲所示电路(电源电压不变)进行实验：在开关$S$、$S_1都闭合和开关S$闭合、$S_1$断开两种情况下,改变电阻箱$R_1$的阻值,读取电流表示数,绘制了如图乙所示的电流表示数$I随R_1$变化的曲线。由此可知：

(1)电源电压$U$为__________$V$。
(2)$R_{MN}$为__________。
(3)图乙中曲线__________(填“A”或“B”)是根据开关$S$、$S_1$都闭合时测得的实验数据绘制的。
(4)老师告诉小宁,暗箱的$M$、$N$之间接有两个定值电阻：一个阻值为$R_0$($R_0$值已知),另一个阻值未知,假设为$R_x$。求$R_x$的值。(用$R_0$、$R_{MN}$表示)
分析和解 (1)在开关$S$、$S_1$都闭合时,电路为$R_1$的简单电路,此时$R_1$两端的电压即为电源电压,开关$S$闭合、$S_1$断开时,$R_{MN}与R_1$串联。
由图乙可知,当电流为$0.2A$时,两种情况下的电压分别为
$U_1 = IR_1 = 0.2A×20\Omega = 4V$,$U_1' = IR_1' = 0.2A×30\Omega = 6V$,
因为串联电路中电源电压等于各用电器两端电压之和,所以电源电压$U = U_1' = 6V$。
(2)当开关$S$闭合、$S_1$断开时,$R_{MN}与R_1$串联,此时$R_{MN}$两端电压为
$U_{MN} = U - U_1 = 6V - 4V = 2V$,所以$R_{MN} = \frac{U_{MN}}{I} = \frac{2V}{0.2A} = 10\Omega$。
(3)由(1)可知,当开关$S$、$S_1$都闭合,且电流为$0.2A$时,$R_1的阻值为30\Omega$,所以图乙中曲线$B是根据开关S$、$S_1$都闭合时测得的实验数据绘制的。
(4)因为暗箱的$M$、$N之间接有两个定值电阻R_0和R_x$,串联电路中的总电阻比任何一个分电阻都要大,并联电路中的总电阻比任何一个分电阻都要小。
若$R_0 ＜ R_{MN}$,则$R_0和R_x$应串联,所以$R_x = R_{MN} - R_0$；
若$R_0 ＞ R_{MN}$,则$R_0和R_x$应并联,即有$\frac{1}{R_0} + \frac{1}{R_x} = \frac{1}{R_{MN}}$,所以$R_x = \frac{R_0R_{MN}}{R_0 - R_{MN}}$。
答案为(1)$6$。(2)$10\Omega$。(3)$B$。(4)若$R_0 ＜ R_{MN}$,则$R_x = R_{MN} - R_0$；若$R_0 ＞ R_{MN}$,则$R_x = \frac{R_0R_{MN}}{R_0 - R_{MN}}$。

(1) $6$
(2) $10\ \Omega$
(3) $B$
(4) 若 $R_0 ＜ R_{MN}$，则 $R_x = R_{MN} - R_0$；
若 $R_0 ＞ R_{MN}$，则 $R_x = \frac{R_0 R_{MN}}{R_0 - R_{MN}}$