中考物理家庭电路故障压轴题专题复习及答案解析.docx
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中考物理家庭电路故障压轴题专题复习及答案解析
一、初中物理家庭电路故障的分析问题
1.如图所示为某家庭卫生间电路,闭合开关S,电灯正常发光,在三线插座上刚插上电热水器的插头时,所有用电器都停止工作,拔出电热水器的插头后,检查发现零线上的熔丝断了。
则下列分析合理的是()
A.闭合S,用测电笔检测三线插座左右的两个孔,氖管都发光
B.闭合S,用测电笔检测三线插座左右的两个孔,氖管都不发光
C.断开S,用测电笔检测三线插座左右的两个孔,氖管都发光
D.断开S,用测电笔检测三线插座左右的两个孔,氖管都不发光
【答案】A
【解析】
【详解】
AB.闭合S,用测电笔检测三线插座左边的孔,电流从火线流出,流过开关,再流过灯泡,由于零线上的熔丝断了,电流只能往右边流,流过三线插座左边的孔,再流过测电笔,流入大地,所以这时氖管能发光;用测电笔检测三线插座右边的孔,电流从火线流出,流过三线插座右边的孔,再流过测电笔,流入大地,所以这时氖管能发光;综上所述,氖管都发光,A正确、B错误;
CD.断开S,那么没有电流流过三线插座左边的孔,即使用测电笔检测三线插座左边的孔,氖管也不能发光;但当用测电笔检测三线插座右边的孔,电流从火线流出,流过三线插座右边的孔,再流过测电笔,流入大地,所以这时氖管能发光;C、D错误。
2.小明家火线上的熔丝熔断,小明检查时,断开所有的开关,将一只完好的白炽灯L接到图示位置;下列说法正确的是()
A.只闭合S、S1,若灯L正常发光,说明L1支路无故障
B.只闭合S、S2,若灯L正常发光,说明L2支路短路
C.只闭合S、S1,若灯L发光较暗,说明L1支路断路
D.只闭合S、S2,若灯L不发光,说明L2支路短路
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A.只闭合S、S1,若灯L正常发光,灯泡两端的电压为电源电压,说明L1支路短路,故A错误;
B.只闭合S、S2,若灯L正常发光,灯泡两端的电压为电源电压,说明L2支路短路,故B正确;
C.只闭合S、S1,若灯L发光较暗,表示检验灯泡与另一灯泡串联接在火线与零线之间,这是一正常现象,故C错误;
D.只闭合S、S2,若灯L不发光,表示该电路中有断路现象,说明L2支路断路,故D错误。
故选B。
3.图是某家庭电路的一部分,下列说法正确的是()
A.电冰箱接入三孔插座后其外壳与零线相连
B.保险丝烧断后可用铜丝代替
C.闭合开关S时,电灯不亮,保险丝未烧断,可能是电灯短路
D.断开开关S时,用试电笔接触A点氖管发光,接触B点时氖管不会发光
【答案】D
【解析】
【详解】
A.电冰箱接入三孔插座后其外壳是与地线相连,A错误;
B.保险丝烧断后不可用铜丝代替,B错误;
C.闭合开关S时,电灯不亮,保险丝未烧断,不可能是电灯短路,否则保险丝会烧断,C错误;
D.断开开关S时,用试电笔接触A点(火线)时,火线带电,所以氖管发光,但接触B点(与火线断开不带电)时,氖管不会发光,D正确。
4.小明晚上做功课,把台灯插头插在书桌边的插座上,闭合台灯开关,发现台灯不亮。
为了找出故障原因,小明把台灯插头插入其他插座,发现台灯能正常发光,接着他用测电笔插入书桌边的插座插孔进行检查,发现其中一个孔能使测电笔的氖管发光,则台灯不亮的故障原因可能是( )
A.台灯灯丝烧断了B.他家空气开关“跳闸”了
C.书桌边的插座与火线断开D.书桌边的插座与零线断开
【答案】D
【解析】
【详解】
A.若台灯灯丝烧断了,把台灯插头插入其他插座时,台灯不会发光,故A不符合题意;
B.若空气开关“跳闸”了,把台灯插头插入其他插座时,台灯不会发光,故B不符合题意;
C.若书桌边的插座与火线断开,不会使测电笔的氖管发光,故C不符合题意;
D.若书桌边的插座与零线断开,该插座中接火线的插孔正常,能使氖管发光,此时台灯与书桌边的插座不能构成通路,则台灯不能发光,符合题意,故D符合题意。
5.某同学家里电灯均正常工作,当他把“
”的台灯插头插入插座后,闭合台灯开关,室内电灯全部熄灭,总开关跳闸,发生这种现象原因可能是()
A.台灯开关处有短路
B.插座处有短路
C.台灯灯座处有短路
D.台灯插头处有短路
【答案】C
【解析】
【详解】
A.若是台灯开关处有短路,则无论开关闭合还是断开,灯泡都会发光,也就是说开关失去了控制灯泡通断的作用,电路并不会出现短路,故A错误;
B.若是插座处原来有短路,则在没有插入台灯之前,保险丝被熔断,故B错误;
C.若是台灯灯座处有短路,则在台灯插头插入插座,闭合开关时,电路就会出现短路,故C正确;
D.若是台灯的插头处有短路,则在台灯插头插入插座时,电路就会出现短路,而不会等到闭合台灯开关时才出现,故D错误;
故选C。
6.如图为某家庭卫生间电路,电灯和电热器都在正常工作。
在三线插座上刚插上洗衣机(开关未闭合)的插头时,所有用电器都停止工作,拔出洗衣机的插头后,用测电笔测试三线插座的左右两孔,氖管都发光,发现有一根熔丝熔断了。
下列分析不合理的是()
A.熔丝熔断的原因可能洗衣机的插头处出现短路
B.一定是零线上的熔丝熔断了
C.断开S1、S2,再用测电笔检测三线插座的左右两孔,氖管都发光
D.只断开S1,再用测电笔检测开关S1的两个接线柱,氖管都发光
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A.当洗衣机插头发生短路时,电路电流增大,则可能引起熔丝熔断,故A不符合题意;
BC.若火线上的熔丝熔断,则三线插座的左右两孔均与火线断开连接,用测电笔测试三线插座的左右两孔,氖管均不发光,与题意不符,则一定是零线上的熔丝熔断,因此若断开S1、S2,则三线插座的左端与火线断开连接,再用测电笔检测时不发光,故B不符合题意,C符题意;
D.若只断开S1,由于零线上的熔丝熔断且S2闭合,则开关S1的两个接线柱均与火线相连或间接相连,因此再用测电笔检测开关S1的两个接线柱,氖管都发光,故D不符合题意。
故选C。
7.关于家庭电路及其相关知识,下列说法正确的是()
A.电能表的转盘转得越快,说明用电器消耗的电能越多
B.空气开关跳闸一定是发生了短路现象
C.使用有金属外壳的家用外壳必须接地
D.使用测电笔时,手不能接触到测电笔的金属体笔尾
【答案】C
【解析】
【详解】
A.电能表的转盘转得越快,说明电流通过用电器做功越快,因电流做功的多少还与通电时间有关,所以,不能确定电流做功的多少,即不能确定用电器消耗电能的多少,故A错误;
B.空气开关跳闸,是因为电路中的电流过大,可能是电路发生了短路或用电器总功率过大引起的,故B错误;
C.使用有金属外壳的家用电器,其外壳必须接地,能防止外壳漏电时发生触电事故,故C正确;
D.使用测电笔时,笔尖接触要检测的导线,手指要接触笔尾金属体,故D错误。
8.如图所示的家庭电路中当开关都闭合时,灯L不亮,用试电笔测试插座的左、右孔,氖管都发光,电路中只有一处故障,下列说法正确的是()
A.可能引起家庭电路中空气开关跳闸的是开关中的两个线头相碰
B.三孔插座是为了防止用电器外壳带电发生触电事故
C.若在导线a和b之间接一个灯泡,则它和L是串联的
D.根据测试结果,应该是m与j之间断路
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A.开关中的两个线头相碰,相当于开关处于闭合状态,它不会造成空气开关的跳闸,故A错误;
B.三孔插座是为了防止用电器外壳带电发生触电事故,故B正确;
C.若在导线a和b之间接一个灯泡,则它和L是并联的,故C错误;
D.如果是m与j之间发生断路,用试电笔测试插座的左孔时,氖管不会发光,故D错误。
故选B。
9.如图是小许家中关于家庭电路的几个器件:
(1)如图
(1)所示,该电能表的示数为_______kW·h;由表上铭牌可知,他家同时使用的用电器的功率最多只能为____________W;
(2)如图
(2)的两只白炽灯泡,若这两只灯泡灯丝的长度相同,则灯丝较粗的是________(甲/乙)灯,若将它们串联接在220V电源上,较亮的是_____(甲/乙)灯,它们的总功率_______(大于/等于/小于)25W;
(3)如图(3)所示是测电笔的结构示意图。
其中属于绝缘体的是_________,当测电笔插入电源插座时氖管发光,则该插孔接的是________线;他将开关断开的台灯插头插入电源插座后,闭合台灯开关,干路中的保险丝立即熔断了,发生这种情况的最大可能是________(插座/插头/开关/灯头)处有短路。
【答案】643.48800乙甲小于塑料外壳火灯头
【解析】
【详解】
(1)[1][2]从图1可以看到,该电能表的示数为643.4kW·h;由表上铭牌可知,电路中的电流最大只能是40A,电路电压是220V,则他家同时使用的用电器的功率最多只能为
;
(2)[3]从图2可以看到,甲灯的电功率小于乙灯的,根据
可知,甲灯的电阻大于乙灯的电阻,而两灯泡的灯丝材料相同,长度也相同,甲灯的电阻大,那么甲灯灯丝横截面积较小,即灯丝较粗的是乙灯;
[4]若将它们串联接在220V电源上,串联电路电流处处相等,而甲灯的电阻较大,根据
可知,甲灯的功率较大,则甲灯较亮;
[5]把它们串联后,电路的总电阻是大于甲灯的电阻的,根据
可知,电压都是220V,电路的总功率是小于甲灯的功率,即它们的总功率小于25W;
(3)[6]从图3可以看到,测电笔的构造中,只有塑料外壳不容易导电,它是绝缘体;
[7]根据测电笔的使用方法可知,当测电笔插入电源插座时氖管发光,则该插孔接的是火线;
[8]假如插座、插头有短路现象,那么在没闭合台灯开关之前,保险丝就已经熔断了,所以不会是插座、插头短路;假如是开关短路,台灯是有电阻的,那么即使开关闭合,保险丝也不会熔断,所以不会是开关短路;假如是灯头短路,那么闭合开关后,电路中电流很大,保险丝会熔断,这符合题意。
综上所述,可能是灯头处发生短路。
10.如图所示是一种空气开关原理图,当电流超过限制电流时,会自动切断电路。
(1)空气开关的原理是当电流超过限制电流时,会自动切断电路,电流过大的原因是:
一、短路;二、___;
(2)当电流超过限制电流时,衔铁N被电磁铁M吸引过去,匀质的金属杆OA在弹簧拉力作用下绕O点转动,电路断开刚转动时,杠杆OA属于_________杠杆。
【答案】用电器总功率过大省力
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]电流过大的原因有短路或者用电器总功率过大。
(2)[2]金属杆OA可看作杠杆,支点是O,弹簧的拉力是动力,杠杆OA的重力是阻力,这时杠杆的动力臂大于阻力臂,所以OA属于省力杠杆。
11.电工师傅常用一只标有“220V40W”的灯L0(检验灯)取代保险丝来检查新安装的照明电路中每个支路的情况,如图所示:
(1)如果要检查L1所在支路,则要同时闭合的开关是_________;
(2)如果L2所在支路完好无损,则在只闭合S,S2时,L0的发光情况是____(填“比正常发光时亮”“正常发光”或“比正常发光时暗”);
(3)当只闭合S,S3时,L0正常发光,则L3所在支路__________。
【答案】S、S1比正常发光时暗短路
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]由图可知,开关S处于干路,L1、L2、L3并联,由于并联互不干扰,则为检测L1所在支路,只需闭合S和S1即可。
(2)[2]如果L2所在支路完好无损,只闭合S,S2时,电路为L0和L2串联电路,家庭电路电压为220V,由于灯泡额定功率均为220V,则由串联分压可知,两灯泡均无法正常发光,实际电压均低于额定电压,故比正常发光时暗。
(3)[3]当只闭合S、S3时,L0正常发光,由于家庭电路电压为220V,L0额定电压为220V,则L0正常发光时说明电源电压全加在L0两端,可得L3短路。
12.家庭电路用电时要注意安全。
(1)在家庭电路中,有时导线长度不够,需要把两根导线连接起来使用,而连接处往往比别处更容易发热甚至引起火灾。
这是因为有接头处导线比相同长度无接头处导线的_____(选填“电流”“电阻”)大。
(2)为了检查家庭电路中是否有短路情况,在进户线的干路上串联一个标有“PZ220﹣40”的白炽灯L1,如图所示,然后断开家里的其他开关,只闭合S,若L1发光较暗,说明该支路____;若发现L1正常发光,说明该支路_____。
(以上两格均选填“正常”或“短路”)。
【答案】电阻正常短路
【解析】
【详解】
[1]从焦耳定律
得出串联电路中电阻大时发热量高,所以接头处容易发热高甚至引起火灾,是由于接头处导线比相同长度无接头处导线的电阻大;
[2][3]把灯L1放在火线上时,L1与L2串联,若L2电路正常,L1与L2都不会达到额定电压,所以L1将发光较暗,所以若L1发光较暗时,说明该支路正常工作;若L1正常发光,说明L2没有分到电压,即该支路短路。
13.电工师傅常用一只标有“220V100W”的白炽灯L0作为“校验灯”取代保险丝来检查新安装的照明电路中每个支路的情况,如图所示。
只闭合S、S1时,若L0不发光,说明L1所在支路________(填“正常”“短路”或“断路”);还可用试电笔检查电路故障,闭合开关S、S2时,L2不发光,用试电笔分别测试A、B、C点,测电笔的氖管都发光,则电路的故障为____________________。
【答案】断路进户零线断路
【解析】
【分析】
【详解】
[1]假设L1所在支路正常,那么有电流流过L0,L0会发光,这与题意不符合,所以L1所在支路不正常;假设L1所在支路短路,那么有电流流过L0,L0会发光,这与题意不符合,所以L1所在支路不是短路;假设L1所在支路断路,那么没有电流流过L0,L0不会发光,这与题意相符合,所以L1所在支路是断路的。
[2]当电路是断路时,用测电笔测量时,C是与零线相通的,本不该亮,亮了那就说明到C的零线断开了。
14.在家庭电路中,各用电器之间是__________(选填“串联”或“并联”)的。
星期天小天在家里正开着空调上网查资料,当妈妈做饭时把电热水壶插头插进插座时,空气开关立刻“跳闸”,小天分析其原因可能是电热水壶插头内部__________(选填“短路”或“断路”)。
【答案】并联短路
【解析】
【详解】
[1]在家庭电路中,各用电器可以独立工作互不干扰,所以它们之间是并联的。
[2]空气开关立刻“跳闸”的原因是电流过大,根据题意电流过大是短路造成的。
15.晚上小明在家复习功课准备迎接期末考试,突然他房间的电灯不亮了,而其他房间的电灯正常亮。
由此他确定这盏电灯与其他房间的电灯是______联,经检查故障出现在灯丝,则这盏电灯的灯丝出现______(选填“短路”或“断路”),小明决定换一个新灯泡。
他先将控制该灯的开关断开,为了安全,又找来了测电笔检测灯头的两根接线,发现其中一根线使氖管发光,这一现象说明该电灯连成了如上图_______(选填“A”或“B”)的情况,这种情况_______(选填“容易”或“不容易”)触电。
【答案】并断路B容易
【解析】
【详解】
[1]他房间的电灯不亮了,而其他房间的电灯正常亮,说明两灯互不影响,故两电灯应为并联。
[2]灯泡若短路则整个电路短路,触发空气开关断开,房间均会断电,而现在只有灯泡不亮,说明灯泡断路。
[3][4]若接触灯头时氖管发光,说明灯头直接与火线相连了,即开关装在了零线上,即接成了B图,此种接法使灯泡在断开开关后仍带电,容易造成触电事故。
二、初中物理电路类问题
16.如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关后,A1示数为0.4A,A2示数为0.5A若灯L2断路,则电流表A1、A2、A的示数分别为
A.0.4A、0A、0.9A
B.0.4A、0.5A、0.9A
C.0.9A、0A、0.9A
D.0.4A、0A、0.4A
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
所示电路为并联电路,L1、L2两端的电压相等,若灯L2断路,通过L2的电流为0,由于电源电压不变,L1的电阻不变,所以通过L1的电流不变,A1的示数仍为0.4A,A1、A串联,所以示数相同,故选D.
17.如图的电路中,电路元件及连接均完好,电源电压恒为6V,小灯泡L1、L2和L3各自正常工作时流过的电流均为0.5A,下列说法正确的是( )
A.开关S1和S2断开,电压表的示数为6V,再闭合S2,电压表示数变小
B.开关S1和S2断开,电流表A1测L2的电流,再闭合S2,A1仍测L2的电流
C.先闭合开关S2,再闭合开关S1,电流表A1示数不变,A2示数变大
D.开关S1和S2闭合,有电流流过的灯泡恰好都正常发光,电流表A1的示数为1.5A
【答案】B
【解析】
【详解】
A.从实物图可以看到,当开关S1和S2断开时,只有灯泡L2和L3串联接入电路,电压表测的是电源电压,示数为6V;再闭合S2时,L3被短路,只有灯泡L2接入电路,电压表测的是电源电压,示数不变;A错误;
B.开关S1和S2断开,只有灯泡L2和L3串联接入电路,电流表A1是测L2的电流,再闭合S2,只有灯泡L2接入电路,A1仍测L2的电流,B正确;
C.先闭合开关S2,电流表A1只测L2的电流,A2所在支路断路,示数为零;再闭合开关S1,电流表A1测L1和L2的总电流,即电流表A1示数变大,A2测L2的电流,示数变大;C错误;
D.开关S1和S2闭合,有电流流过的灯泡恰好都正常发光,这时只有L1、L2并联接入电路,流过它们的电流都是0.5A,电流表A1测的是总电流,大小为1.0A,D错误。
18.受新型冠状病毒的影响,一“罩”难求。
一般医用口罩至少要有三层,外层需要阻挡外界空气中的灰层、细菌、唾沫等飞溅物,中间层经过静电处理,可以阻挡细菌等微小颗粒(潮湿环境中会失去静电),内层要吸收佩戴者呼出的水汽、飞沫等。
某口罩的构造如图所示。
下列说法正确的是( )
A.口罩潮湿后防护能力降低B.佩戴口罩时应该使白色吸水无纺布朝外
C.口罩的中间层静电熔喷布能吸引小磁针D.佩戴口罩后内层潮湿是呼出的水蒸气升华形成
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
A.潮湿环境中会失去静电,口罩潮湿后,会失去静电,中间层不可以阻挡细菌等微小颗粒,口罩防护能力降低,A正确;
B.由题意可知,内层要吸收佩戴者呼出的水汽、飞沫等,那么白色吸水无纺布应该是内层,有吸水能力,佩戴口罩时应该使白色吸水无纺布朝内,B错误;
C.带电体能吸引轻小物体,所以中间层静电熔喷布能吸引细菌等微小颗粒,但它不是磁体,不能吸引小磁针,C错误;
D.佩戴口罩后内层潮湿是呼出的水蒸气液化形成的,D错误。
故选A。
19.如图,三个不同的灯泡接在电源上,A1的示数为I1,A2的示数为I2,A3的示数为I3,各表读数关系正确的是()
A.I1=I2=I3B.I1=I2+I3C.I3>I2>I1D.I1>I2>I3
【答案】D
【解析】
【分析】
由图可知三灯泡并联,A3测通过L3的电流,A2测通过L2、L3的电流,A1测干路电流,则由并联电路的电流规律可知三表中电流的大小关系。
【详解】
由图可知三灯泡并联,A3测通过L3的电流,A2测通过L2、L3的电流,故一定有
I2>I3
A1测通过三个灯泡的电流,故一定有
I1>I2
所以
I1>I2>I3
故选D。
20.如图所示,闭合开关,两只灯泡甲和乙能发光,则关于1、2、3三个学生实验电表(电流表或电压表),下列说法正确的是()
A.1、2、3都是电流表B.1、2、3都是电压表
C.1、2一定是同类型的表D.1和3一定是同类型的表
【答案】D
【解析】
【详解】
第一种情况:
如果把2去掉,这样我们就能看出电路中有两条支路:
与1串联在一条支路中,所以1就是电流表;
与3串联在一条支路中,所以3是电流表;2与两个灯泡并联,是电压表。
第二种情况:
如果把1和3去掉,这样我们就能看出
、2、
在一条支路上,此时电路为串联电路,所以2就是电流表;1因为与灯
并联,所以是电压表;3与灯
并联,所以是电压表。
由此分析可知:
1、2、3是电流表,还是电压表,取决于灯泡的连接方式,但1、3一定是同类型的表。
故选D。
21.如图所示的电路中,电源两端电压为6V并保持不变,定值电阻
的阻值为10Ω,滑动变阻器
标有“50Ω0.5A”字样,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A。
当开关S闭合,为保证电路安全,下列说法中正确的是
A.滑动变阻器的阻值变化范围是0Ω~50Ω
B.滑动变阻器的阻值变化范围是2Ω~50Ω
C.电流表的示数变化范围为0.1A~0.6A
D.电压表的示数变化范围为1V~3V
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
由题意知当电压表示数为3V时,滑动变阻器的阻值最小,此时的电流最大,此时电流的大小为
此时滑动变阻器的两端电压为
此时滑动变阻器的阻值为
当滑动变阻器的阻值
时,电流最小,电压表的示数最小,此时电流的大小为
电压表的示数为
所以滑动变阻器的阻值变化范围是10Ω~50Ω,电流表的示数变化范围为0.1A~0.3A,电压表的示数变化范围为1V~3V,故选D。
22.2019年10月18日凌晨,位于西双版纳的橄榄坝澜沧江大桥顺利合龙,为中老铁路全线按期建成奠定了坚实基础,由昆明呈贡坐高铁出境变为现实。
高铁内如果两个相邻的洗手间都有人并且锁住时(锁住相当于开关闭合),红灯亮,表示“有人”,如果两洗手间都没有人或者只有一个有人时,灯不亮,表示可以使用。
如下图所示的电路图中符合这一情况的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
【详解】
A.从图中可以看到,只有一个洗手间锁住时,两个开关中只有一个会闭合,这时红灯会亮,这与题意不符合,A项不合题意;
B.从图中可以看到,只有S1闭合时,即只有一个洗手间锁住时,红灯是会亮的,这与题意不符合,B项不合题意;
C.从图中可以看到,两个洗手间都锁上时,两个开关都是闭合的,这时红灯会亮;如果两个洗手间都没有锁上,两个开关是断开的,这时灯不会亮;只有一个洗手间锁上时,那么只有一个开关是闭合的,这样灯是不能亮的;上述各种情况都符合题意,选项C符合题意;
D.从图中可以看到,两个洗手间都锁上时,两个开关都是闭合的,电流不会流过红灯,红灯不亮,这与题意不符合,D项不合题意。
故选C。
23.现有三个轻质小球,实验发现其中任意两个小球相互靠近(未接触)都相互吸引.由此可判断( )
A.两个小球带负电,一个小球带正电
B.两个小球带正电,一个小球带负电
C.一个小球带正电,一个小球带负电,一个小球不带电
D.一个小球带电,两个小球不带电
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
由题可知,三个轻质小球任意两个小球相互靠近(未接触)都相互吸引;
若两个小球带负电,一个小球带正电,或者两个小球带正电,一个小球带负电,则一定会出现带同种电荷的两个小球互相排斥;所以不可能是三个小球都带电,故A、B错误;
若两个小球带异种电荷,另一个小球不带电,则两个带异种电荷的小球靠近时相互吸引,同时两个带电小球都会吸引不带电的小球,故C正确;
若两个小球不带电,另一个小球带电,则两个不带电的小球靠近时不会相互吸引,故D错误;故应选C.
24.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭
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