3. (2025·江苏苏州模拟·11分)小明在测量额定电压为2.5V小灯泡L的额定功率时，选择了电压恒定的电源、滑动变阻器、电压表和电流表等器材，设计了如图甲所示的电路。
(1) 正确连接电路后，闭合开关前应将滑动变阻器的滑片滑至最
左
(选填“左”或“右”)端，闭合开关后，发现电流表和电压表的指针均不发生偏转，则电路出现的故障可能是滑动变阻器
断路
。
(2) 排除故障闭合开关，适当移动滑片，当电压表的示数为2V时，为了测小灯泡的额定功率，应使滑动变阻器连入电路的阻值
变小
(选填“变大”或“变小”)。小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示为
0.4
A，小灯泡的额定功率为
1
W。
(3) 小明设计了如图丙所示的电路，用一个电压表或电流表测量额定电压为$U_{额}$的小灯泡$L_{2}$的额定功率，已知定值电阻的阻值为$R_{0}、$电源电压未知。请你完成下面的步骤：
① 将
电流表串联在b点
(选填“电压表并联在ab间”“电流表串联在a点”或“电流表串联在b点”)，只闭合开关S和$S_{1}，$调节滑动变阻器的滑片使电表的示数为
$\frac{U_{额}}{R_{0}}$
，灯泡正常发光；
② 只闭合开关S和$S_{2}，$滑动变阻器滑片位置
保持不动
(选填“保持不动”“向右移动”或“向左移动”)，读出电表的示数为U或者I；
③ 小灯泡$L_{2}$的额定功率表达式为：$P_{额}=$
$U_{额}(I-\frac{U_{额}}{R_{0}})$
。
答案：3(1)左 断路 (2)变小 0.4 1 (3)①电流表串联在b点 $\frac{U_{额}}{R_{0}}$ ②保持不动 ③$U_{额}(I-\frac{U_{额}}{R_{0}})$
解析:(1)为了保护电路,闭合开关前应将滑动变阻器的滑片滑至阻值最大处,即最左端;闭合开关后,发现电流表的指针不发生偏转,说明电路可能有断路,电压表无示数,表明电压表两接线柱与电源两极之间存在断路,则电路出现的故障可能是滑动变阻器断路.(2)排除故障闭合开关,适当移动滑片,当电压表的示数为2V时,小于小灯泡的额定电压2.5V,为了测小灯泡的额定功率,应增大小灯泡两端的电压,由串联电路电压规律可知,应减小变阻器两端的电压,由串联分压可知,应减小变阻器接入电路的阻值,故应使滑动变阻器连入电路的阻值变小;小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,其示数为0.4A,小灯泡的额定功率$P=UI=2.5V×0.4A=1W$.(3)①将电流表串联在b点,只闭合开关S和$S_{1}$,调节滑动变阻器的滑片使电表的示数为$\frac{U_{额}}{R_{0}}$,小灯泡正常发光;②只闭合开关S和$S_{2}$,滑动变阻器滑片位置保持不动,读出电表的示数为$I$;③在①中,$L_{2}$和$R_{0}$并联,电流表测通过$R_{0}$的电流,并联电路各支路两端电压相等,当$L_{2}$两端的电压为$U_{额}$时$L_{2}$正常发光,此时$R_{0}$两端的电压等于$L_{2}$的额定电压,通过$R_{0}$的电流为$I_{0}=\frac{U_{额}}{R_{0}}$,所以应调节滑动变阻器的滑片使电表的示数为$\frac{U_{额}}{R_{0}}$;在②中,滑动变阻器滑片位置保持不动,$L_{2}$和$R_{0}$仍并联,电流表测干路电流,电表的示数为$I$;①②中$L_{2}$、$R_{0}$和滑动变阻器的连接关系不变,滑动变阻器的阻值不变,此时$L_{2}$仍正常发光,此时通过$L_{2}$的电流即额定电流$I_{额}=I-I_{0}=I-\frac{U_{额}}{R_{0}}$,小灯泡$L_{2}$的额定功率表达式为$P_{额}=U_{额}I_{额}=U_{额}(I-\frac{U_{额}}{R_{0}})$.
