物理九年级北师大版133学生实验探究测量小灯泡的电功率同步练习2.docx
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物理九年级北师大版133学生实验探究测量小灯泡的电功率同步练习2
学生实验：
探究——小灯泡的电功率
◆基础题
一、单选题：
1.如图是小松同学做电学实验时所画电路图的一部分，其中小灯泡的
铭牌不清，根据此图，可以直接研究的问题是（ ）
A.测小灯泡正常发光的电阻B.测小灯泡的实际电功率
C.测小灯泡消耗的电能D.测小灯泡产生的热量
2.小华同学在“测定小灯泡的功率”实验中，所用电源电压为7.5V，滑动变阻器上标有“20Ω 2A”的字样，小灯泡标有“4.5V”字样，估计小灯泡的额定功率小于1.5W，他按如图所示的电路连接好电路后，按正确的实验步骤开始实验。
当小灯泡正常发光时，变阻器的滑片P恰好在中点上（即连入电路的电阻为10Ω）。
有关此实验的说法中正确的（ ）
A.小灯泡正常发光时，变阻器消耗的电功率是1.35W
B.小灯泡正常发光时，通过的电流时0.45A
C.通过实验可以知道小灯泡的额定功率是0.9W
D.小灯泡正常发光时，通过的电流是0.3A
3.在“测定小灯泡的额定功率”的实验中，当手移动变阻器滑片时，眼睛应观察（ ）
A.电流表的示数
B.电压表的示数
C.灯泡的发光情况
D.变阻器滑片的位置
4.某学生想通过如图所示的电路图来进行下列四个实验（电源电压保持不变，R1为定值电阻，你认为不可行的实验是（ ）
A.验证欧姆定律
B.验证焦耳定律
C.测定电阻R1消耗的功率
D.验证电路两端总电压等于各部分电阻两端电压之和
5.如图所示的四个电路中，电源电压已知，电阻R的阻值已知，根据电压表或电流表的示数，无论直接还是间接均不能求出灯泡电功率的电路是（ ）
ABCD
6.为了测定小灯泡的额定功率，在具体实验操作中，手和眼的分工应该是（ ）
A.手移动变阻器的滑片，眼观电流表
B.手移动变阻器的滑片，眼观电压表
C.手移动变阻器的滑片，眼看小灯泡是否发光
D.手按开关，眼观电流表
二、填空题：
7.小华用电压表、电流表、滑动变阻器、导线、开关及新的干电池等实验器材，测量额定电压为2.5V小灯泡L的额定功率。
电路连接如图甲所示．
（1）在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应放在______端（填“A”或“B”），实验过程中滑动变阻器的作用是______。
（2）闭合开关，电压表示数接近电源电压，电流表无示数，造成这种现象的原因可能是______（填字母）。
A．开关接触不良 B．滑动变阻器断路
C．小灯泡与灯座接触不良 D．电流表断路
（3）排除故障后，闭合开关，移动变阻器的滑片使小灯泡正常发光，此时电流表表盘如图乙所示，则小灯泡的额定功率为______W。
8.小琪用伏安法测小灯泡电功率的实验中，并联在电阻灯泡两端的电压表的示数如图甲所示，与小灯泡串联的电流表的示数如图乙所示，则电压表的示数为______V，电流表的示数为______A，小灯泡的功率为______W。
◆能力题
一、单选题：
1.下列电路图中电源电压U保持不变，小灯泡的额定电压为U0，且U＞U0，定值电阻的阻值为R．在不改变电路连接的情况下，能测出小灯泡额定功率的是（ ）
ABCD
2.在“测定小灯光的功率”的实验中，正确连接好电路并闭合开关后，若发现小灯光不亮，电表的示数较小，下一步的操作应该是（ ）
A.调节滑动变阻器
B.断开开关检查电路连接是否正确
C.检查小灯泡是否损坏
D.换用电压较低的电源
3.小按示电测量小灯泡功率，备有器材规格如下：
源电恒为6V，小灯泡额定电压为2.V，灯正光时灯丝电阻约为OΩ变阻器甲的规“0/空/A”的规格“50Ω .5A”，电流表量程“0～0.6A”、“～3”，电压量有“0～3”、0～15，下说不正确的是
（ ）
A.当电压表示数为2.5V时，灯泡消耗的功率等于额定功率
B.为减小误差，电压表量程选“0～3V”，电流表量程选“0～0.6A”
C.变阻器应选择甲“1OΩ 1A”
D.由本实验可发现，灯泡在不同电压下，实际功率不同，亮度不同
4.下列各组仪器中，可以用来测量功率的是（ ）
①电能表和秒表 ②电能表和电压表 ③电能表和电流表 ④电流表和电压表
A.①②B.③④C.①④D.②③④
5.某同学利用图甲所示的电路测量小灯泡的电功率．电路中电源电压保持4.5V不变，灯泡上标有“3V，1W”字样．闭合开关，将滑片P滑到某一位置时，电压表的指针指示的位置如图乙所示。
下列说法错误的是（ ）
A.灯泡的额定功率为1W
B.灯泡正常发光时的电阻为9Ω
C.灯泡的实际功率为0.64W
D.此时灯泡和滑动变阻器的阻值之比为8：
7
6.某同学利用如图所示电路，测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率，下列说法错误的是（ ）
A.闭合开关前，滑片P应滑到B端
B.闭合开关后，小灯泡不发光，一定是小灯泡灯丝断了
C.当电压表示数为2.5V时，测出通过小灯泡的电流，可算出小灯泡的额定功率
D.实验还可得知，小灯泡的实际功率越大，小灯泡越亮
二、填空题：
7.在“测量灯泡的电功率”实验中，老师为大家准备了完好的实验器材：
用4节干电池和滑动变阻器制成可调节电压的电源、额定电压为2.5V的小灯泡（其正常发光时的电阻值约为10Ω）、电压表（量程为0～5V和0～15V）、电流表（量程为0～0.6A和0～3A）以及开关和导线．同学们利用图甲所示的电路进行实验：
（1）小聪按照电路图正确连接了实物电路，闭合开关后发现小灯泡不亮，电流表和电压表均有较小示数，你认为他接下来的操作应该是：
______。
（2）实验中，粗心的小明从0～15V档的刻度线读出实验电压为11.5V，则此时灯泡两端的实际电压等于______V。
同学们规范操作并根据收集到的数据绘成了如图乙所示的灯泡U-1关系图象。
（3）由图象信息，可知灯泡的额定功率P0=______：
灯泡的实际功率与额定功率的大小关系为______。
（4）同学们研究图象后发现，灯泡的电流跟两端的电压不成正比，原因是______。
（5）同学们将电压表从电路上拆下后试着顺次逐渐调节电源电压，发现电流表示数逐渐变大，灯泡发光越来越亮。
突然，灯泡熄灭，电流表示数为0。
出现该现象的原因是______。
三、计算题（本大题共1小题，共8.0分）
8.小明做“测定小灯泡额定功率”的实验，被测小灯泡的额定电压为3.8V，电阻约为10Ω，实验室有如下器材：
电源、电流表（0-0.6A 0-3A）、电压表（0-3V 0-15V）、滑动变阻器（10Ω 0.5A）、开关各一只，导线若干。
（1）如图1是小明连接的不完整的实验电路，请你用笔画线代替导线将图中未连接都分连接好，要求：
电流表和电压表选择最合适的量程，滑动变阻器的滑片向右移动时连入电路的阻值最大。
（2）在正确连接电路，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，使电压有的示数为3.8V，电流表的示数如图2所示，则灯泡的额定功率______W，灯泡的工作电阻是______Ω。
（保留一位小数）
（3）在实验中，突然发现电压表的示数变为零，电流表的示数增大，电路可能出现的故障是______。
◆提升题
一、单选题:
1.在测定小灯泡功率的实验中，已知小灯泡的额定电压为2.5V，秀秀同学通过正确实验得到的数据如下表，分析数据得到的下列结论，正确的是（）
A.灯丝的电阻随电压增大而减小
B.小灯泡的额定功率为0.8W
C.小灯泡的额定功率为四次功率的平均值
D.通过小灯泡的电流与它两端的电压成正比
2.如图甲所示是伏安法测定小灯泡电阻、功率的实验电路图。
小灯泡正常工作时，两电表的示数如图乙所示，则下列说法不正确的是（ ）
A.在连接电路时，应将开关断开，并将滑动变阻器值调至最大值
B.小灯泡的额定功率为0.72W，此时的电阻为8Ω
C.如果将滑片P向a端滑动，则电压表的示数将变大
D.如果将滑片P向b端滑动，则小灯泡的实际功率将大于额定功率
3.李明同学为了探究“电功率与电阻的关系”，他找来额定电压均为6V的L1、L2两只灯泡．将两灯串联起来，按照如图所示的电路开始了实验探究，闭合开关后，看见灯L2微微发光，灯L1几乎不发光，则关于两灯的电阻R1和R2、两灯的额定功率P1和P2的大小关系成立的是（不考虑灯丝电阻值随温度的变化）（ ）
A.R1＞R2，P1＞P2
B.R1＜R2，P1＜P2
C.R1＞R2，P1＜P2
D.R1＜R2，P1＞P2
二、填空题：
4.在“测定小灯炮的电功率”实验中，连接了如图所示的电路。
当闭合开关S后，若发现：
（1）灯泡发光，电流表无示数，电压表指针有明显偏转，则故障原因是______；
（2）灯泡不发光，电流表有示数，电压表无示数，则故障原因是______；
（3）灯泡发光，但无论怎样调节滑动变阻器的滑片，电流表和电压表的示数均不变，故障原因是______。
5.如图所示，电子式电能表表盘上标有“3200imp/kW•h”字样（“3200imp/kW•h”指的是，接在这个电能表上的用电器，每消耗1kW•h的电能，电表上的指示灯闪烁3200次）。
将某用电器单独接在该电能表上正常工作30min，电能表指示灯闪烁了320
次，该用电器的额定功率是______kW。
三、实验探究题：
6.在用电流表、电压表测小灯泡电功率的实验时，灯泡上标有“3.8V”字样，小灯泡的电阻大约为10Ω，小红连接的部分实验电路如图甲所示。
（1）请帮助小红完成实验电路的连接．连接电路时开关要______；
（2）闭合开关前应将滑动变阻器滑片的位置调到______端（选填“左”或“右”）；
（3）实验时小红调节滑动变阻器，使灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，读数为______A，则小灯泡的额定功率为______W。
（4）若电压表0～15V量程已损坏，0～3V量程能正常使用，电源电压为6V且恒定不变，仍利用现有的器材完成实验：
①请你在以上虚线框内画出所设计的电路图；
②连接电路后，调节滑动变阻器使电压表示数为______V，此时小灯泡正常发光，读出电流值并计算额定功率。
四、计算题（本大题共1小题，共8.0分）
7.如甲所示，小丽用安法“测小灯泡的电功率”的实，路接不完整，请你助成以下实验。
电故障除后，调节滑动变阻器，泡发光时，电流表和电表的如图乙所示，则小灯的定功率为______W。
连接好电路后，闭合开关，灯泡不发光，但电表有示数，电流表有示数，出现这种障的原因能是______。
连接电路，开关须是______的；滑动阻器的滑要调到______的位置。
（填“大值”或“最）。
小灯泡正光时的电阻为______保留一位小数），测量过程发现小灯泡两端电压和通过电时，灯的电阻越大原因：
小灯泡灯丝的电阻受______的响。
五、综合题：
8.如图甲所示是小刚“测小灯泡电功率”的实验电路．其中电源电压为6V，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为l0Ω．滑动变阻器有A规格“l0Ω2A”、B规格“50Ω lA”可选。
（1）本实验应该选择______规格的滑动变阻器．连接电路时，开关应______。
（2）请用笔画线代替导线将图甲的实验电路连接完整。
（3）闭合开关后，小刚发现电流表和电压表有示数但都很小，且看不到小灯泡发光，其原因是______。
（4）当变阻器滑片P移到某一位置时，电压表示数如图乙所示，为______V。
要测小灯泡的额定功率，应将滑片P向______ （选填“A”或“B”）端移动，使电压表示数为2.5V。
参考答案
◆基础题
【答案】
1.B2.D3.B4.B5.C6.B
7.A；调节灯泡两端电压为2.5V；C；0.75
8.2.5；0.5；1.25
【解析】
1.【解析】选B。
A、据图能看出，该题能直接测出小灯泡的实际电压和实际电流来，故据公式R=可以计算出灯泡的实际电阻，由于电阻受温度的影响，故灯泡的实际电阻与正常工作时的电阻是不同的，故该选项错误；
B、知道灯泡的实际电压和实际电流，据公式P=UI可计算出灯泡的实际功率，故该选项正确；
C、由于在测量小灯泡消耗的实际电能，需要用到时间，故在这里没有涉及到时间，故该选项错误；
D、由于在测量小灯泡消耗的实际热量，需要用到时间，故在这里没有涉及到时间，故该选项错误；
故选B。
（1）电阻的大小受温度的影响，在不同温度下，导体的电阻的大小是不同的；
（2）知道用电器的实际电压和实际电流，据公式P=UI可计算出实际功率；
（3）据公式Q=I2Rt和W=UIt可知，若想计算出小灯泡消耗的电能和产生的热量必须要知道通电时间。
2.【解析】选D。
灯泡正常发光时滑动变阻器两端电压：
U滑=U-UL额=7.5V-4.5V=3V，
此时电路电流：
I=
=
=0.3A，
此时滑动变阻器消耗的功率：
P滑=U滑I=3V×0.3A=0.9W，
灯泡额定功率：
PL=ULI=4.5V×0.3A=1.35W；故ABC错误，D正确；
故选D。
灯泡在额定电压下正常发光，由电功率公式求出灯泡正常发光时滑动变阻器两端电压，然后由欧姆定律求出电路电流，由电功率公式求出灯泡与滑动变阻器的功率。
3.【解析】选B。
在“测定小灯泡的额定功率”的实验中，当手移动变阻器滑片时，眼睛应观察电压表的示数，使电压表的示数等于额定电压，这样测出的功率等于灯泡的额定电功率。
故选B。
测量小灯泡的额定电功率，应使灯泡两端的电压等于灯泡的额定电压，这样小灯泡正常发光，其功率等于其额定电功率。
4.【解析】选B。
A、R1是定值电阻，通过移动滑动变阻器的滑片，改变R1两端的电压，电阻一定时，能研究电流跟电压的关系。
不符合题意。
B、焦耳定律研究的是电热跟电流、电阻、通电时间的关系，没有钟表，无法研究电热的影响因素。
符合题意。
C、用V1能测R1两端的电压，A能测R1的电流，根据P=UI计算电功率。
不符合题意。
D、V1测R1两端的电压，V2测R2两端的电压，V测R1R2两端的总电压，能验证电路两端总电压等于各部分电阻两端电压之和。
不符合题意。
故选B。
（1）欧姆定律研究了电流跟电压、电阻的关系。
采用了控制变量法，在电压一定时，改变电阻的大小，记录电流的大小。
在电阻一定时，改变电压的大小，记录电流的大小。
（2）焦耳定律反应的是电热跟电流、电阻、时间的关系。
（3）测量电压和电流，根据P=UI计算电功率。
（4）测量每一个电阻两端的电压和两者两端的总电压，就能得出串联电路的电压关系。
5.【解析】选C。
A、图中定值电阻和小灯泡串联，电压表测量的是小灯泡两端的电压，示数计为U1。
根据欧姆定律和串联电路电压和电流的特点，通过小灯泡的电流表达式为I=
，则小灯泡电功率的表达式是P=U1I=
；
B、图中定值电阻和小灯泡并联，电流表测量干路的总电流I，小灯泡两端的电压等于电源电压U。
欧姆定律根据并联电路电流的特点，通过小灯泡的电流表达式为I1=I-，则小灯泡电功率的表达式是P=UI1=U（I-）；
C、图中定值电阻和小灯泡并联，电压表测量电源电压，电源电压已知，电压表的测量是多余的，无法求出通过小灯泡的电流，因此无法测出小灯泡的功率；
D、图中定值电阻和小灯泡串联，电压表测量的是定值两端的电压，示数计为U2。
根据欧姆定律和串联电路电压和电流的特点，小灯泡两端的电压为U1=U-U2，通过小灯泡的电流表达式为I=，则小灯泡电功率的表达式是P=U1I=
。
故选C。
电功率等于用电器电压和电流的乘积，用公式表示为P=UI，测量小灯泡的电功率实际上就是测量小灯泡两端的电压和电流。
6.【解析】选B。
由于滑动变阻器的作用是调节灯两端的电压，故在用手调节滑动变阻器的滑片时，眼应观察电压表的示数的变化，当电压表达到额定电压时，再去观察电流表的示数及灯泡的亮度。
故选B。
7.【解析】
（1）为保护电路元件，在闭合开关前，变阻器连入电路中的电阻最大，即滑片移至A端；
灯在额定电压下的功率为额定功率，因要测量额定电压为2.5V小灯泡L的额定功率，故变阻器的作用是调节灯两端的电压为2.5V；
（2）A、B、D都会造成整个电路断路，两表均无示数，与题意不符合，所以A、B、D选项错误；
C、闭合开关，电流表无示数，说明电路断路或电路的总电阻很大；电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源连通，所以，造成这种现象的原因可能是小灯泡与灯座接触不良，导致电压表串联在电路中了，C选项正确；
故选C；
（3）电流表小量程分度值为0.02A，示数为0.3A，灯的额定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W
故答案为；
（1）A；调节灯泡两端电压为2.5V；
（2）C；
（3）0.75。
（1）在闭合开关前，变阻器连入电路中的电阻最大；根据实验目的确定变阻器的作用；
（2）电流表无示数说明电路断路或电路的总电阻很大，电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源连通，据此判断；
（3）根据电流小量程读数，根据P=UI求灯的额定功率；
8.【解析】图甲中，电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数为2.5V；
图乙中电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.5A；
灯的功率P=UI=2.5V×0.5A=1.25W。
故答案为：
2.5；0.5；1.25。
◆能力题
【答案】
1.C2.A3.C4.C5.C6.B
7.将滑片向左滑动；2.3；0.5W；当U＞U0时，P＞P0；当U=U0时，P=P0；当U＜U0时，P＜P0；灯丝的电阻随温度的升高而增大，不是定值；灯泡两端的实际电压明显超出其额定电压，灯丝烧断
8.1.4；10.6；小灯泡短路
【解析】
1.【解析】选C。
A、S2闭合S3断开时，电流表把灯泡短路，灯泡不发光；S2断开S3闭合时，电流表把电阻短路；两个都闭合或断开时，电流表均无示数。
测不出灯泡的额定电流，该电路图不能选；
B、S2闭合S3断开，电压表测电灯两端的电压，其上端为正极、下端为负极；
S3闭合S2断开，电压表测定值电阻R两端的电压，其上端为负极，下端为正极；
电压表的两次接线方法相反，在不改变电路连接方式的情况下，无法进行测量，故不合题意；
C、将开关拨到2的位置，电压表测量的是灯泡的两端电压，调节滑动变阻器的滑片P，使得电压表的示数为U0，则小灯泡正常发光；将开关拨到1的位置，电压表测量的是灯泡和电阻串联后的两端电压U1，通过小灯泡的电流为I=
，小灯泡的额定功率表达式是P=U0I=
，C选项图可选。
D、开关处于1的位置，电流表把灯泡和电阻短路，电流表测量滑动电阻的电流；
开关处于2的位置，电流表把小灯泡短路，测量的是通过电阻的电流。
测不出灯泡的额定电流，该电路图不能选。
故选C。
小灯泡的额定功率等于额定电压和额定电流的乘积，小灯泡的额定电压U0已知，关键是测出额定电流。
可以不考虑S1和滑动变电阻的作用，假设都是闭合状态，分别分析每个电路的开关及电流表和电压表的关系，看哪一个电路图能测量出灯泡的额定电流。
2.【解析】选A。
连接好电路并闭合开关后，由于此时滑动变阻器的阻值最大，电路中电流较小，因而电表的示数较小，故下一步的操作应该是调节滑动变阻器的滑片，减小滑动变阻器的值。
故选A。
连接好电路并闭合开关后，由于此时滑动变阻器的阻值最大，电路中电流较小，因而电表的示数较小，故下一步的操作应该是调节滑动变阻器的滑片，减小滑动变阻器的值。
3.【解析】选C。
当电压表示为2。
5V灯泡两端的电为25V时，灯消耗的功率等额定功率A确，不符合意；灯泡常光时阻器两的压UR=U-UL=6V-2V=3。
5V，变阻接电路中的电阻R===
=14Ω＞0所以变阻器“50空格/0。
5A”故C不正确，符题意；
由本实验可发现灯泡同电压，实际功率同，亮度不同，故D正，不符合。
故C。
根据串电路的压特点求出动阻器两端的电压，利用串联电电流特点和欧姆定定滑动阻接入电路中的电阻，据选择滑阻器规格；根灯泡的电定电压表的量程，根据欧姆定律求出灯泡的定电流确定电表的量；不同下灯泡的际功率同，亮度不同。
4.【解析】选C。
（1）用电压表测出用电器两端的电压，用电流表测出流过用电器的电流，由电功率公式P=UI可以求出用电器的电功率，因此用④可以测出电功率；
（2）用电能表测出用电器消耗的电能，用秒表测出用电器工作时间，由公式P=求出用电器的功率，因此用①可以测出电功率；
（3）用②电能表和电压表不能测出电功率，用③电能表和电流表不能测出电功率。
故选C。
（1）用电压表测出用电器两端的电压，用电流表测出流过用电器的电流，由电功率公式P=UI可以求出用电器的电功率；
（2）用电能表测出用电器消耗的电能，用秒表测出用电器工作时间，由公式P=求出用电器的功率。
5.【解析】选C。
（1）由铭牌可知，灯泡的额定功率为1W，
额定电压为3V，所以电压表的量程为0～3V，故此时电压表的示数为2.1V；
灯泡的额定电流I额=
=
=A，
灯泡的电阻RL=
=
=9Ω；
（2）此时灯泡两端的电压UL=U-U滑=4.5V-2.1V=2.4V，
若灯泡的电阻不变时，此时灯泡的实际功率P实=
=
=0.64W，
因灯泡的电阻一般会随温度的升高而变大，且此时灯泡分得的电压小于额定电压，
所以此时灯泡的电阻会变小，实际功率应大于0.64W；
（3）因串联电路电阻分得的电压与电阻成正比，
所以，
=
=
=。
故选C。
由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流；
（1）由灯泡的铭牌可知额定电压和额定功率，确定电压表的量程并读出电压表的示数，根据I=求出额定电流，根据欧姆定律求出其电阻；
（2）根据串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压，先假设灯泡的电阻不变，根据P=求出此时灯泡的实际功率，再根据灯泡的电阻与温度有关，判断此时灯泡实际功率的大小；
（3）根据根据串联电路电阻的分压特点求出此时灯泡和滑动变阻器的阻值之比。
6.【解析】选B。
A、闭合开关前，滑动变阻器应滑到B端，即其电阻最大位置。
故A正确；
B、闭合开关后，小灯泡不发光的原因有很多，并不一定是小灯泡灯丝断了，故B错误；
C、当电压表示数为2.5V时，测出通过小灯泡的电流，可算出小灯泡的额定功率，正确；
D、小灯泡的亮度就是看小灯泡的实际功率，实际功率越大，小灯泡越亮，故D正确。
故选B。
（1）闭合开关前，滑动变阻器应滑到电阻最大位置；
（2）闭合开关后，小灯泡不发光的原因有：
小灯泡灯丝断路、小灯泡被短路、小灯泡接触不良、电源电压太小、滑动变阻器连入电路的电阻太大等原因；
（3）当电压表的示数为额定电压时，根据电流表的示数和公式P=UI即可求出小灯泡的额定功率；
（4）小灯泡的亮度就是看小灯泡的实际功率，实际功率越大，小灯泡越亮。
7.【解析】
（1）闭合开关，发现小灯泡仍不亮，但电流表和电压表示数均较小，则说明滑动变阻器的电阻较大，使得灯泡的实际功率太小造成，此时应减小滑动变阻器的阻值，将滑片向左滑动；
（2）由于电压表的量程0～15V，分度值为0.5V，当电压为11.5V，则指针向右偏转格数为n=
=23；
当在量程0～3
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