在“测量小灯泡额定功率”的实验中，被测小灯泡上只能看到“3.8V”字样，某小组还发现电流表已经损坏，于是他们利用下列器材只连接了一次电路就测出了小灯泡的额定功率．实验器材：

Question

在“测量小灯泡额定功率”的实验中，被测小灯泡上只能看到“3.8V”字样，某小组还发现电流表已经损坏，于是他们利用下列器材只连接了一次电路就测出了小灯泡的额定功率．
实验器材：一块6V的电源、一块量程合适的电压表、一个滑动变阻器、一个阻值为R₀的定值电阻、若干开关和导线，请完成以下任务：
（1）画出该组同学设计的电路图；
（2）写出实验步骤；
（3）写出灯泡额定功率的表达式（用已知量和测量表示）．

Answer 1

（1）为能根据定值电阻的电流得知灯泡的电流，应将定值电阻、灯泡串联，变阻器也应串联在电路中，利用开关的连接能使电压表分别测出灯泡两端的电压及灯泡和定值电阻两端的总电压，如图所示：
；
（2）实验步骤：
①断开开关，按电路图连接实物；
②闭合S₁和S₃，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为3.8V；
③保持滑片位置不动，闭合开关S₁和S₂，测得电压表示数为U．
（3）表达式：
灯泡正常发光时，R₀两端电压：U₀=U-3.8V，
由串联电路特点和欧姆定律可得：I_L=I₀=(U-3.8V)/(R0)，
灯泡的额定功率：P=UI=3.8V×(U-3.8V)/(R0)．
故答案为：（1）见上图；
（2）实验步骤：
①断开开关，按电路图连接实物；
②闭合S₁和S₃，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为3.8V；
③保持滑片位置不动，闭合开关S₁和S₂，测得电压表示数为U．
（3）P=3.8V×(U-3.8V)/(R0)．