某实验小组想描绘标有“12V,6W”的小灯泡的伏安特性曲线,实验室中只提供了下列器材:
A.安培表A1量程(0—0.5 A;r1=0.5Ω);
B.安培表A2量程(0—0.6 A;r1≈0.3Ω);
C.电阻箱R(0—999.9Ω);
D.滑动变阻器R1(0—10Ω;5A)
E.电源电动势15V;内阻不计;电键一个,导线若干。
为了减小描绘小灯泡在0—12 V电压下的伏安特性曲线的误差,要求电表的读数既要不超过表盘的最大刻度,又要求读数最大值达到满刻度的一半以上,请你完成以下项目:
(1)设计一个满足要求的实验电路图,画在虚线框内。
(2)若安培表A1的读数为I1,其内阻为r1,安培表A2的读数为I2,电阻箱的阻值为R,写出灯泡两端电压U的表达式 。