Question

为测定小灯泡的额定功率，在下面提供的两组器材中，选取一组实验器材，设计一种实验方法．要求：
（1）画出实验电路图；
（2）写出实验步骤并用字母表示所测的物理量；
（3）写出被测小灯泡额定功率的表达式．
器材l：标有“3V”的小灯泡、电流表、电池组、滑动变阻器、已知阻值的定值电阻、开关、导线若干；
器材2：标有“0.3A”的小灯泡、电压表、电池组、滑动变阻器、已知阻值的定值电阻、开关、导线若干．

Answer

（1）平时在测量电功率时，用电压表和电流表测出电压和电流，根据公式P=UI计算出电功率；
（2）没有电压表，利用定值电阻和电流表以及其他元件测量灯泡的电功率，此时可用定值电阻和电流表来替代电压表，设计成并联电路，根据公式U=IR，通过定值电阻的电流为I=时，此时等值电阻两端的电压等于小灯泡的额定电压，此时小灯泡正常发光，通过的电流为额定电流，则可根据P=UI计算出电功率；
（3）没有电流表，利用电压表和定值电阻以及其他元件测量小灯泡的电功率时，此时可用定值电阻和电压表来替代电流表，设计成串联电路，当定值电阻两端的电压为U=I额R时，此时电路中的电流等于小灯泡的额定电流，则可根据P=UI计算出电功率．
【解析】

方法一：将定值电阻R与灯泡并联，两电流表分别测量灯泡和定值电阻的电流，电路如图所示：

步骤：按电路图连接电路，调节滑动变阻器使A1的示数满足U=I1R=3V，并记下A2的示数I2．
则小灯泡的额定功率为P额=U额I2（U额=3V）；
方法二：使灯泡与定值电阻R串联，两电压表分别测量灯泡和定值电阻两端的电压，电路如图所示：

步骤：按电路图连接电路，调节滑动变阻器的滑片P，使V2的示数U2满足I==0.3A，同时记录电压表V1的示数U1；
则小灯泡的电功率P额=U1I额（I额=0.3A）．