测量“小灯泡的电功率”，小灯泡的额定电流为0.3A，灯丝阻值在10Ω～15Ω之间．所提供的器材有：电流表、电压表、电源（电压恒为6V）、开关各一个，滑动变阻器（“5Ω2A”、“20Ω1A”）两

Question

测量“小灯泡的电功率”，小灯泡的额定电流为0.3A，灯丝阻值在10Ω～15Ω之间．所提供的器材有：电流表、电压表、电源（电压恒为6V）、开关各一个，滑动变阻器（“5Ω2A”、“20Ω1A”）两个，导线若干．

（1）小明选用的滑动变阻器的规格为______．
（2）闭合开关，移动滑片，当电流表的示数为0.3A时，电压表的示数如图乙所示，读数为______V，小灯泡的额定功率为______W．
（3）小红没用电压表，但多用了一个开关，其它器材与小明的相同，也测出了小灯泡的额定功率．请在虚线框内画出她设计的电路图，并写出实验步骤及测定额定功率的表达式．

Answer 1

（1）电路电流为灯泡额定电流0.3A时，由U=IR可知，灯泡两端电压约为
3V～4.5V，此时，滑动变阻器两端电压U_滑=U-U_灯，滑动变阻器两端电压约为1.5V～3V，由R=(U)/(I)可知，此时滑动变阻器接入电路的阻值约为5Ω～10Ω，则滑动变阻器应选择“20Ω  1A”；
（2）电压表量程是0～15V，由图乙可知，电压表分度值是0.5V，电压表示数是4V，灯泡额定功率P=UI=4V×0.3A=1.2W；
（3）（一）电路图：电路图如图2所示；
（二）实验步骤：①按电路图2连接实物电路图：

②闭合开关S₁、断开S₂，移动滑动变阻器滑片，使电流表示数为0.3A；
③滑片位置不动，闭合开关S₁、S₂，读出电流表示数I；
④求灯泡额定功率．
（三）灯泡额定功率：
1、滑动变阻器接入电路的阻值R_滑=(U)/(I)=(6V)/(I)；
2、滑动变阻器两端的电压U_滑=0.3A×R_滑=0.3A×(6V)/(I)=(1.8V)/(I)V；
3、灯泡两端电压U_灯=U-U_滑=6V-(1.8V)/(I)V；
4、灯泡额定功率P_额=I_灯U_灯=0.3A×（6-(1.8V)/(I)）V=（1.8-(5.4)/(I)）W；
故答案为：
（1）“20Ω1A”
（2）4；1.2；
（3）①断开开关，按照电路图连接好实物，并将滑动变阻器滑片调到阻值最大处；
②只闭合开关S₁，移动滑片P，使电流表的示数为0.3A；
③滑片位置不变，再闭合开关S₂，记下电流表示数为I．
表达式：P_额=（1.8-(5.4)/(I)）W；