小辉要测量一个额定电流为0.3A小灯泡的额定功率，桌面的器材有：电源（电压能满足测量要求）、一个开关，一个单刀双掷开关，一个电流表，滑动变阻器，定阻电阻R0（阻值已知）导线若

Question

小辉要测量一个额定电流为0.3A小灯泡的额定功率，桌面的器材有：电源（电压能满足测量要求）、一个开关，一个单刀双掷开关，一个电流表，滑动变阻器，定阻电阻R₀（阻值已知）导线若干．请你帮他画出电路图，写出实验步骤和小灯泡额定功率的数学表达式．

Answer 1

（1）使小灯泡和电阻并联，利用单刀双掷开关分别控制两条支路，同时使电流表测量灯泡中的电流和干路中的电流，电路图如下：

（2）实验步骤：①将开关S拨至1时，灯泡与定值电阻R₀并联，电流表测的是灯泡的电流，移动滑片使电流表的示数I₁=I_额=0.3A，这时灯泡正常发光；
②将开关S拨至2时，灯泡与定值电阻R₀并联，电流表测干路电流，读出示数为I₂；
（3）∵灯泡与定值电阻R₀并联，
∴根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可知，定值电阻R₀的电流I₀=I₂-I₁=I₂-0.3A．
由欧姆定律得：U_L额=U₀=I₀R₀=（I₂-0.3A）R₀，
∴灯泡的额定功率：P_额=I_额U_额=0.3A×（I₂-0.3A）R₀．
答：电路图如上图；
实验步骤：①将开关S拨至1时，灯泡与定值电阻R₀并联，电流表测的是灯泡的电流，移动滑片使电流表的示数I₁=I_额=0.3A，这时灯泡正常发光；
②将开关S拨至2时，灯泡与定值电阻R₀并联，电流表测干路电流，读出示数为I₂；
灯泡额定功率的数学表达式为：P_额=0.3A×（I₂-0.3A）R₀．