中考物理总复习题型训练09实验题广东省深圳市.docx
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中考物理总复习题型训练09实验题广东省深圳市
2022年中考物理总复习题型训练09:
实验题(广东省深圳市)
实验题
小华利用如图23所示的电路,探究电压一定时,电流通过导体所消耗的功率与导体电阻的关系.他使用的器材有:
满足实验要求的可调电压的学生电源、阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω的定值电阻若干、“15Ω lA”的滑动变阻器、电流表、电压表和开关各一只,导线若干.以下是小华的几个主要实验操作步骤:
①按图连接电路,电路中接入的定值电阻R的阻值为5Ω,闭合开关S,调节滑动变阻器滑片P,当电压表的示数U为2V时,读出电流表的示数I,将R、U、I值记录在实验数据记录表中.
②用10Ω电阻替换5Ω电阻接入电路,闭合开关S后发现电压表示数大于2V,调节滑动变阻器的滑片P,当电压表示数U为2V时,读出电流表的示数I,将R、U、I值记录在实验数据记录表中.
③仿照步骤②,用15Ω电阻替换10Ω电阻接入电路进行实验,发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片P,电压表的示数始终大于2V.
请根据以上叙述回答下列问题:
(1)在步骤②中,为使电压表的示数由大于2V减小到2V,小华应向 端调节滑片(选填“A”或“B”).
(2)出现步骤③中所述现象的原因可能是 (选填选项前的字母,至少有一个选项正确)
A.电源电压低
B.电源电压高
C.滑动变阻器最大阻值太大
D.滑动变阻器最大阻值太小
(3)针对步骤③中出现的问题,怎样改进才能完成该实验,请写出你的办法:
.
【答案】
(1)A
(2)BD
(3)降低电源电压;(或换用阻值大的滑动变阻器或把控制电压改为2V以上或增大定值电阻R值)
【解析】解:
(1)用10Ω电阻替换5Ω电阻接入电路,闭合开关S后发现电压表示数大于2V,因要保持电压表示数不变,根据串联电路电压的规律,就要增大变阻器的电压,由分压原理,要增大变阻器连入电路中的电阻大小,向A移动滑动变阻器的滑片P,当电压表示数U为2V;
(2)当用15Ω代替10Ω的电阻时,由分压原理,电压表示数变大,要减小电压表示数,类似
(1)知,应增大变阻器连入电路中的电阻大小,当把滑动变阻器阻值全部接入电路时,定值电阻两端电压仍大于2V,根据分压原理,
,由串联电路电压的规律,变阻器的电压为U滑=U?
UR,即
,
=
…Ⅰ,因UR增大,由Ⅰ式,在U不变的情况下,等式左边减小,在R不变的情况下,是因为变阻器的最大阻值太小;或在R滑、R不变的情况下,等式右边大小不变,UR变大,是因为电源电压U太高的原因,所以原因是滑动变阻器的最大电阻太小或电源电压太高;故BD符合题意;(3)由Ⅰ式,要减小UR,在U、R不变的情况下,应增大R滑即增大变阻器的最大阻值,或在R、R滑的不变,要减小UR,可减小电源电压U;或如果保持变阻器的最大阻值不变,即在R滑较小的情况下,当U、R不变时,右边值变小,可增大UR的值;或在U、R滑不变的情况下,增大定值电阻R的值;能完成实验,可以控制定值电阻两端的电压高一些,或使用电压小一些的电源、或使用最大阻值更大的滑动变阻器、增大定值电阻R值.所以答案是:
(1)A;
(2)BD;(3)降低电源电压;(或换用阻值大的滑动变阻器;或把控制电压改为2V以上;或增大定值电阻R值)
【考点精析】根据题目的已知条件,利用探究用电器的电功率实验的相关知识可以得到问题的答案,需要掌握测量小灯泡功率的实验中滑动变阻器的作用:
(1)保护电路
(2)改变灯泡两端的电压,进行多次测量.
实验题
某实验小组在做“测量小灯泡电功率”的实验中,所用电源电压为3V,待测小灯泡的额定电压为2.5V,电阻约为10?
.
(1)请用笔画线代替导线,完成如图甲实物电路的连接.(要求:
连线不得交叉,电流表量程要正确)
(2)检查电路连接无误后,闭合开关S,发现灯泡不亮,电压表有示数,电流表几乎无示数.产生这一现象的原因可能是 .
A.变阻器断路
B.电压表短路
C.电压表断路
D.小灯泡断路
(3)故障排除后,闭合开关,当滑动变阻器滑片P移到某一位置时,电压表示数如图乙所示.要测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片P向 移.(选填“A”或“B”)
(4)通过移动滑动变阻器的滑片P,记录了多组数据,并作出如图丙所示的I?
U图象.根据图象可知小灯泡的额定功率为 W.
【答案】
(1)解:
电路图如图所示:
(2)D
(3)B
(4)0.5
【解析】解:
(2)灯泡不亮,可能是灯泡断路或短路或灯泡之外的电路断路;电流表无示数可能是电路断路;电压表示数接近电源电压,说明电压表与电源两端相连,电压表并联电路之外,不存在断路;故选D;(3)电压表使用0~3V量程,分度值为0.1V,电压为2.2V;要使灯泡正常工作,灯泡两端电压从1.8V增大到2.5V,电路电流要增大,总电阻要减小,滑动变阻器的电阻要减小,滑片向B端移动,使电压表的示数为2.5V为止;(4)由图象知,当灯的电压是2.5V时,对应的电流值为0.2A,额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W.
所以答案是:
(1)如上图;
(2)D;(3)B;(4)0.5.
实验题
用伏安法测电阻,实验电路如图甲所示.
(1)连接电路时,开关应该是 的.
(2)大山同学在实验中的某次测量,电压表与电流表的读数如图乙所示,则此时待测电阻的阻值为 Ω.请你根据图甲的电路图,在图丙中用笔画线代替导线帮大山同学连接实物图(导线不能交叉) .
(3)实验中,如果电压表突然损坏,已知滑动变阻器的最大阻值为R,被测电阻的阻值为Rx,电源电压保持不变,但电源电压未知,请你利用剩下的器材测出Rx,先在右边方框内画出此时的实验电路图 ,再简要写出实验过程和计算Rx的表达式.a、实验过程:
、
b、Rx的表达式:
Rx= .
【答案】
(1)断开
(2)8;如下图
(3)
;测量时,先将滑片移至最右端,测出此时的电流I1,则电源电压U=I1Rx;将滑片移至最左端,测出此时的电流I2,则电源电压U=I2Rx+I2R;
【解析】解:
(1)在连接电路时开关应该处于断开状态;
(2)由图乙可知,通过小灯泡的电流I=0.3A,小灯泡两端的电压U=2.4V,此时小灯泡灯丝的电阻值R=
=
=8Ω;
由图乙可知,电压表的量程为0~3V;电流表的量程为0~0.6A;将电流表、被测电阻以及滑动变阻器串联连接,电压表并联在被测电阻两端;滑动变阻器按一上一下的原则接线;如下图所示:
;(3)如果电压表突然损坏,已知滑动变阻器的最大阻值为R,电源电压保持不变,画出此时的实验电路图如下:
.a实验步骤:
①测量时,先将滑片移至最右端,测出此时的电流I1,则电源电压U=I1Rx;②将滑片移至最左端,测出此时的电流I2,则电源电压U=I2Rx+I2R.
b、因电源电压保持不变,所以I1Rx=I2Rx+I2R,
则Rx的表达式为:
Rx=.
所以答案是:
(1)断开;
(2)8;如上图;(3)如上图;
实验步骤:
①测量时,先将滑片移至最右端,测出此时的电流I1,则电源电压U=I1Rx;②将滑片移至最左端,测出此时的电流I2,则电源电压U=I2Rx+I2R.
表达式:
.
实验题
我市中考实验操作考试时,实验员为“测量小灯泡的额定电功率”实验准备了以下器材:
额定电压为2.5V的小灯泡(正常发光时电阻约为10Ω)、规格为“12Ω 1A”的滑动变阻器、开关、电流表、电压表各1个,新干电池4节,导线若干.
(1)图甲中有一根导线的连接是错误的,请你在错误的导线上打“×”;
(2)闭合开关前,应将滑片P移到最 (填“左”或“右”)端;
(3)经检查,电路连接无误,各元件完好,闭合开关后,无论怎样移动滑片P,电压表的示数都调不到2.5V,出现这种现象的原因是 ;
(4)解决上述问题后,移动滑片使电压表的示数为2.5V时,小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是 W;
(5)测出小灯泡的额定功率后,同学们又把灯泡两端的电压调为额定电压的一半,发现测得的实际功率不等于其额定功率的
,请你帮助分析出这种现象的原因是 .
【答案】
(1)解:
如下改正:
(2)右
(3)变阻器的最大阻值过小
(4)0.6
(5)灯的电阻随温度的降低而减小
【解析】解:
(1)原电路中,灯短路了是错误的,如下改正:
;
(2)闭合开关前,应将滑片P移到阻值最大处即最右端;(3)根据串联电路电压的规律,当电压表示数为2.5V时,变阻器分得的电压U滑=6V?
2.5V=3.5V,变阻器的电压是电阻电压的
倍,根据分压原理,变阻器连入电路中的电阻:
R滑=1.4×10Ω=14Ω>12Ω.
故闭合开关后,无论怎样移动滑片P,电压表的示数都调不到2.5V,出现这种现象的原因是变阻器的最大阻值过小;(4)解决上述问题后,移动滑片使电压表的示数为2.5V时,小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,图中电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.24A,则小灯泡的额定功率是:
P=UI=2.5×0.24A=0.6W;(5)当灯泡两端的电压调为额定电压的一半时,通过灯的电流也减小了,根据P=UI灯的功率减小,灯丝的温度降低,因灯的电阻随温度的降低而减小,根据P=
,故发现测得的实际功率不等于其额定功率的
.
所以答案是:
(1)如上所示;
(2)右;(3)变阻器的最大阻值过小;(4)0.6;(5)灯的电阻随温度的降低而减小.
【考点精析】通过灵活运用影响电阻大小的因素,掌握决定电阻大小的因素:
导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于导体的:
材料、长度、横截面积和温度.(电阻与加在导体两端的电压和通过的电流无关)即可以解答此题.
实验题
小红同学对串联电路电压规律进行了探究
【猜想与假设】串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和
UAB/V
UBC/V
UAC/V
2.4
1.4
3.8
【设计与进行实验】
(1)按如图所示电路图连接电路.
(2)闭合开关,排除故障,用电压表测出L1两端的电压.
(3)在测L2两端的电压时,小明为了节省时间,采用以下方法:
电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上.
(4)测出AC间的电压,得出结论.
【交流与评估】
(1)在连接电路的过程中,开关必须
(2)闭合开关,发现电压表示数为零,则小灯泡的故障可能是
(3)小红用上面的方法 (填“能”或“不能”)测出L2两端的电压.
(4)方法改进后,测出AB、BC、AC间的电压记录在上面表格中,小明分析实验数据得出结论;串联电路总
电压等于各用电器两端电压之和,此实验存在的不足之处是 ,改进方法
【答案】
(1)断开
(2)L1短路或L2断路
(3)不能
(4)只做了一次实验,结论具有偶然性;更换不同规格的灯泡重复实验.
【解析】
(1)在拆接电路时,开关必须断开;
(2)电压表的示数为零,则可能是与电压表并联的L1短路,或另一灯泡L2断路;
(3)当电压表B点不动,只断开A点,并改接到C点上时,虽然电压表此时与L2并联,但电压表的正负接线柱却是反的,闭合开关后,指针会反向偏转,所以不能测出L2两端的电压;
(4)由实验可知,该实验值进行了一次实验,只测出了一组实验数据,实验此时太少,得出的实验结论具有偶然性和片面性,为得出普遍结论,应改变灯泡的规格进行多次实验或改变电源电压进行多次实验.
所以答案是:
(1)断开;
(2)L1短路或L2断路;(3)不能;(4)只做了一次实验,结论具有偶然性;更换不同规格的灯泡重复实验.
实验题
小明利用如图甲所示的电路探究电流跟电阻的关系.已知电源电压为6V且保持不变,实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω.
(1)请根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整(导线不允许交叉).
(2)实验中多次改变R的阻值,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,记下电流表的示数,得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像.
①由图像可以得出结论:
电压一定时, .
②上述实验中,小明用5Ω的电阻做完实验后,接下来的操作是 ,然后将10Ω的电阻接入电路,闭合开关,移动滑片,使电压表示数为 V时,读出电流表的示数.
(3)为完成整个实验,应该选取最大阻值不小于 Ω的滑动变阻器.
(1)请根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整(导线不允许交叉).
(2)实验中多次改变R的阻值,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,记下电流表的示数,得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像.
①由图像可以得出结论:
电压一定时, .
②上述实验中,小明用5Ω的电阻做完实验后,接下来的操作是 ,然后将10Ω的电阻接入电路,闭合开关,移动滑片,使电压表示数为 V时,读出电流表的示数.
(3)为完成整个实验,应该选取最大阻值不小于 Ω的滑动变阻器.
【答案】
(1)
(2)电流跟电阻成反比;断开开关;2.5
(3)35
【解析】
(1)电压表的“-”接线柱接到定值电阻的右边接线柱,使电压表并联;滑动变阻器把上面任意一个接线柱与定值电阻右边的接线柱相连即可.如图:
(2)①分析图丙图象,曲线上每点对应的电流和电阻的乘积都等于2.5V,说明电压一定时,导体中的电流与电阻成反比.
②更换电阻时,必须先断开开关,换好定值电阻后,闭合开关,为了使电压不变,移动滑片,使电压表的示数仍为2.5V.
(3)当定值电阻最大为25Ω时,由图丙可知,此时电路中的电流0.1A,
则电路中的总电阻为:
,
所以滑动变阻器的最大阻值不能小于:
.
实验题
如图是探究电流通过导体此时热的多少跟什么因素有关的实验装置,将四段电阻丝a、b、c、d分别密封在完全相同的盒内,盒内封闭一定量的空气,其中图乙中另取5Ω电阻在盒外与盒内电阻并联.
(1)盒内封闭一定量的空气的优点是 .在实验中电流通过电阻产生热量的多少是通过观察 来比较的.
(2)图甲可探究电流产生的热量与 的关系,图乙可探究电流产生的 的关系.
(3)图乙中右侧盒外连接的5Ω电阻,它的作用是 .
(4)物理研究方法有很多,本实验运用了两种方法:
一是 法;二是转换法.
(5)通电一段时间,发现其中一个U形管液面高度几乎不变,则出现该现象的原因可能是 .
【答案】
(1)空气受热容易膨胀,便于实验观察;两个U形管中液面的高度
(2)电阻;热量与电流
(3)使电阻c、d中的电流不相等
(4)控制变量
(5)空气盒气密性不好
【解析】解:
(1)在实验中电流做功多少是通过观察气球膨胀程度大小来体现的.因此盒内封闭一定量的空气的优点空气受热容易膨胀,便于实验观察;在实验中电流通过电阻产生的热量多少是通过观察U型管内左右两侧液面高度大小来比较的;
(2)由图可知,两个盒中的电阻丝串联,通过两电阻丝的电流和通电时间相同,研究的是:
当通过的电流和通电时间相同时,电流产生的热量与导体电阻大小的关系;
(3)两个相同的电阻串联在电路中,通电时间和电阻相同,当给其中一个并联一个电阻时,电阻的电流改变,探究电流产生热量与电流关系.因为并联电路中的电阻比任何一个电阻都小,当乙图中右侧盒外连接的5Ω电阻后,右侧5Ω的电阻分压较小,由此可知,右侧电阻的电流减小,因此乙图中右侧盒外连接的5Ω电阻的作用是改变右侧电阻的电流,使电阻c、d中的电流不相等;
(4)图乙烧瓶内的电阻值都是5Ω,阻值相等,通电时间相等,电流不同,运用控制变量法,探究电流产生热量跟电流的关系;
(5)由Q=I2Rt可知,两根电阻丝在相同时间内产生的热量不同,则U形玻璃管中应该出现液面高度差;而其中一个U形玻璃管中液面高度几乎不变,说明与此相连的空气盒气密性不好.
故答案为:
(1)空气受热容易膨胀,便于实验观察;两个U形管中液面的高度;
(2)电阻;热量与电流;(3)使电阻c、d中的电流不相等;(4)控制变量;(5)空气盒气密性不好.
(1)电流流经电阻丝产生热量,瓶内气体温度升高,体积变大,使气球膨胀,电流做功越多,气球体积膨胀越大,气球膨胀程度的大小能反应电流做功多少;通过温度计示数的变化来反映电阻丝放出热量的多少;
(2)电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关.探究电流产生热量跟电流关系时,控制电阻和通电时间不变;探究电流产生热量跟电阻关系时,控制通电时间和电流不变;探究电流产生热量跟通电时间关系时,控制电流和电阻不变;
(3)并联电路中的电阻比任何一个电阻都小;
(4)根据控制变量法和转换法进行分析判断;
(5)从漏气、橡胶管没有扎住等方面进行分析.
实验题
如图在做“探究通电螺线管外部磁场的方向”的实验时,小明在螺线管周围摆放了一些小磁针.
(1)通电后小磁针的指向如图甲所示,由此可看出通电螺线管外部的磁场与 磁体的磁场相似.
(2)小明改变螺线管中的电流方向,发现小磁针转动180°,南北极所指方向发生了改变,由此可知:
通电螺线管外部磁场方向与螺线管中的 方向有关.
(3)由安培定则可知乙图中S闭合后,螺线管的上端为 极.
【答案】
(1)条形
(2)电流
(3)S
【解析】解:
(1)通电螺线管的磁场分布与条形磁体相似,都是具有两个磁性较强的磁极;
(2)如果改变螺线管中的电流方向,发现小磁针转动180°,南北极所指方向发生了改变,由此可知:
通电螺线管外部磁场方向与螺线管中的电流方向有关;
(3)根据安培定则:
让四指弯曲,跟螺线管中电流的方向一致,则大拇指指的下端是通电螺线管的N极,上端就是螺线管的S极.
所以答案是:
(1)条形;
(2)电流;(3)S.
【考点精析】本题主要考查了通电直导线周围的磁场的相关知识点,需要掌握奥斯特实验证明:
通电导线周围存在磁场才能正确解答此题.
实验题
如图所示,是探究“磁场对通电导线作用”的实验装置.把金属棒ab放在磁场中,并将金属棒ab用软导线接入电路中,闭合开关后,让电流通过金属棒ab,观察到金属棒ab受到磁场的作用力向右运动.
(1)如果只将电源正负极对调位置,金属棒ab受力向 (选填“左”或“右”),这一现象说明 .
(2)上述实验的现象,在生活中的实际应用是 (选填“电动机”或“发电机”).
(3)如果将图中的电源换成小量程电流表,还可以探究 .
【答案】
(1)左;通电导体在磁场中受力方向与电流方向有关
(2)电动机
(3)电磁感应现象
【解析】解:
(1)通电导体在磁场中受力的方向与电流方向、磁场方向有关,如图实验,保持磁场方向不变,如果只将电源正负极对调位置,导体中电流方向相反,则金属棒ab受力方向与原来相反,即向左运动;这一现象说明通电导体在磁场中受力方向与电流方向有关;
(2)上述实验中将电能转化为机械能,在生活中的实际应用是电动机;(3)实验中将电源换成小量程电流表,若导体ab左右运动时,导体切割磁感线运动,导体中会产生感应电流,这种现象是电磁感应,其中磁体和导体相当于电源.
所以答案是:
(1)左;通电导体在磁场中受力方向与电流方向有关;
(2)电动机;(3)电磁感应现象.
【考点精析】本题主要考查了磁场对通电导线的作用的相关知识点,需要掌握磁场对电流的作用:
通电导线在磁场中要受到磁力的作用.是由电能转化为机械能.应用是制成电动机才能正确解答此题.
实验题
在“探究串联电路电压的特点”活动中.
(1)如图所示,连接电路时,至少需要 根导线;实验中应选择规格 (相同/不同)的小灯泡.
(2)在测L1两端电压时,闭合开关,发现电压表示数为零,原因可能是 (填出一种即可).
(3)小芳保持电压表的B连接点不动,只断开A连接点,并改接到C连接点上,测量L2两端电压.她能否测出L2两端电压?
,理由是 .
(4)小明分别测出AB、BC、AC间的电压并记录在如下表格中,分析实验数据得出结论:
串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和.请对小明的做法进行评价:
,改进方法是 .
UAB/V
UBC/V
UAC/V
2.4
1.4
3.8
【答案】
(1)6;不同
(2)L2断路
(3)不能;正负接线柱反接了
(4)一次实验具有偶然性;更换规格不同的灯泡进行多次实验
【解析】解;
(1)由电路图可知,共需要导线6根导线;为了避免实验的偶然性,使探究得出的结论具有普遍意义,应该选取不同的小灯泡进行实验
(2)电压表示数为零,说明电路中出现了断路;若L1断路,则电压表测量的电源电压,有示数;若L2断路,则电压表无示数;(3)测出L1两端的电压,A与电压表的负接线柱相连.小聪将与A点相连的导线改接到C点,则会造成电流从负接线柱流入了.小芳的办法是错误的;(4)本实验只做了一次实验,而没有进行多次测量,只凭一组实验数据得出结论带有偶然性,不能得出正确规律,故应更换规格不同的灯泡进行多次实验.故答案为:
(1)6;不同;
(2)L2断路;(3)不能;正负接线柱反接了;(4)一次实验具有偶然性;更换规格不同的灯泡进行多次实验.
(1)根据电路图判定导线的条数;为了使探究得出的结论具有普遍意义,应该选取不同的小灯泡进行实验;
(2)电压表示数为零,说明电路中出现了断路;(3)电压表连接时电流从正接线柱流入;(4)只进行了一次实验就得出结论,不具有普遍性;为了使实验结论具有普遍性,应进行多次测量.
实验题
小宇同学在“探究电流与电阻的关系”实验中,器材如图甲所示,电源为两节新的干电池,滑动变阻器上标有“10Ω1A”字样,阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、30Ω的定值电阻各一个.
(1)请用笔画线代替导线,把图甲所示的电路补充完整(滑片P向右滑,滑动变阻器接入电路的电阻变大).
(2)小宇同学首先将5Ω定值电阻接入电路,将滑片P滑到 (选填“A”或“B”)端,再闭合开关,调节滑片P,使电压表示数到达某一数值,电流表的示数如图乙所示,该示数为 A.
(3)接下来,小宇同学应该 ,并且将滑动变阻器阻值调到最大处,然后将5Ω的电阻替换为10Ω.闭合开关,调节滑片P,使电压表示数为 V,将电流表示数记录在表格中.
实验次数
1
2
3
电阻R/Ω
5
10
20
电流I/A
0.2
0.1
(4)将定值电阻换成20Ω重复第(3)的操作,由表格中数据发现:
在电压一定时,电流与电阻成 (选填“正比”或“反比”).本次探究中若换用30Ω的定值电阻接入电路,无论怎样调节滑片P,电压表示数始终 (选填“大于”或“小于”)所需电压.
【答案】
(1)
(2)B;0.4
(3)断开开关;2;0.2
(4)反比;大于
【解析】解:
(1)电源电压为3V,电压表选用小量程与电阻并联,滑片P向右滑,滑动变阻器接入电路的电阻变大.即变阻器滑片以左电阻丝连入电路中,如下所示:
;
(2)为保护电路,变阻器连入电路中电阻最大,小宇同学首先将5Ω定值电阻接入电路,将滑片P滑到B端,再闭合开关,调节滑片P,使电压表示数到达某一数值,电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数0.4A;(3)研究电流与电阻的关系时,要控制电压表示数不变,由欧姆定律的变形公式,电压表示数U=IR=0.4A×5Ω=2V,小宇同学应该
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