2用多用电表测电阻高考物理电学实验含答案与解析.docx
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2用多用电表测电阻高考物理电学实验含答案与解析
2用多用电表测电阻(高考物理电学实验)
组卷老师:
莫老师
评卷人
得分
一.实验题(共35小题)
1.某同学学习了多用电表的原理和内部结构后,想自己动手改装一个欧姆表,现有一个满偏电流为500μA,内阻为1200Ω的电流表,该同学将它与电阻箱并联后串联一个滑动变阻器(作为调零电阻)和一个电动势为1.5V、内阻不计的电池,改装成中值电阻为600Ω的欧姆表.
(1)为达到上述实验要求,应将电阻箱阻值调到 Ω,所需滑动变阻器的电阻变化范围应选择下面的 (选填选项前的字母)
A.0﹣500ΩB.0﹣5kΩ
(2)用改装的欧姆表对如图所示的故障电路进行检测,已知电路中电源是完好的,断开电键后,将红黑表笔接在a、b间时电流表无示数,接在c、d间时电流表的示数为300μA,则电路故障为 ,另一个完好的元件的阻值是 .
2.某同学将一个量程为2mA,内阻为100.0Ω的毫安表
改装成多用电表,使其电流表和电压表具有20mA和3V的量程,以及能够测量电阻的欧姆表,电路如图所示.已知电源的电动势E=1.50V,内阻r=0.15Ω,回答下列问题:
(1)若用此多用电表测量10mA的电流,应将S置于 位置(选填“1”、“2”或“3”);
(2)多用电表中R3的阻值为 Ω;
(3)若用此多用电表的欧姆挡测量Rx的阻值,将S置于正确位置后短接AB两表笔,正确进行欧姆调零后进行测量,此时毫安表指针指在1mA位置,则Rx= Ω.
(4)多用电表的红表笔应该是 (填“A”或“B”).
3.图示为多用表的不完整的示意图,图中还显示出了表内的电源E1和表内的调零电阻R0,被测电路由未知电阻Rx和电池E2串联构成.
(1)现欲测阻值大约为一千多欧姆的未知电阻Rx的阻值,请完善以下测量步骤:
①甲、乙两测试表笔中,甲表笔应是 (填“红”或“黑”)表笔;
②测电阻的倍率选择 (“×10Ω”、“×100Ω”、“×1000Ω”).将甲乙两表笔短接,调节调零电阻R0.使表针指到表盘刻度的最 (填“左”或“右”)端;
③在测试表笔乙已接触被测电路右端的前提下(见图),测试表笔甲应接触被测电路中的 (填“a”或“b”)点;
④.若测试表笔甲接触的位置正确,此时表针恰好指在图示的虚线位置,则被测电阻Rx的阻值为 Ω.
(2)已知图中电源E1的电动势为4.5V,电源E2的电动势为1.5V(不计其内阻).若测电阻Rx时,测试表笔甲在a、b两个触点中连接了错误的触点,那么,表针的电阻示数将比真实值 (填“偏大”或“偏小”),其示数应为 Ω.
4.实际电流表有内阻,测量电流表G1的内阻r1采用如图甲所示的电路.器材如下:
①待测电流表G1:
量程为0~5mA,内阻约为300Ω②电流表G2:
量程为0~10mA,内阻约为40Ω③定值电阻R0:
阻值为200Ω④滑动变阻器R:
阻值范围为0~20Ω
⑤干电池E:
电动势约为1.5V,内阻很小⑥电键S及导线若干
(1)实验步骤如下:
①按电路图连接电路(为电路安全,先将滑动变阻器滑片P调到左端)
②闭合电键S,移动滑片P至某一位置,记录G1和G2的读数,分别记为I1和I2;
③多次移动滑动触头,记录各次G1和G2的读数I1和I2;
④以I1为纵坐标,I2为横坐标,作出相应图线,如图乙所示.
⑤根据I1﹣I2图线的斜率k及定值电阻R0,得到待测电流表G1的内阻表达式为r1= .(用k、R0表示)
(2)若测定G1表的内阻r1为290Ω,用它改装成如图丙的一个多量程多用电表,电流、电压和电阻的测量都各有两个量程(或分度值)不同的档位.1、2两个档位为电流表档位,其中的大量程是小量程的10倍.
①关于此多用表,下列说法正确的是:
A.当转换开关S旋到位置4时,是电阻档
B.当转换开关S旋到位置6时,是电流档
C.转换开关S旋到5的量程比旋到6的量程大
D.A表笔为红表笔,B表笔为黑表笔
②图中的电源E′的电动势为9.0V,当把转换开关S旋到位置4,在AB之间接900Ω电阻时,表头G1刚好半偏.已知操作顺序和步骤都正确,则R5= Ω,R6= Ω.
5.某物理兴趣小组在练习使用多用电表的实验中,设计如图(a)所示的电路.回答下列问题:
(1)将多用电表挡位调到电阻“×1k”挡,欧姆调零后将图(a)中多用电表的黑表笔和 (选填“1”或“2”)端相连,红表笔连接另一端.
(2)将滑动变阻器的滑片调到适当位置,使多用电表的示数如图(b)所示,这时电压表的示数如图(c)所示.多用电表和电压表的读数分别为 kΩ和 V.
(3)调节滑动变阻器的滑片,使其接入电路的阻值为零.此时多用电表和电压表的读数分别为R1和U1,可知电压表的内阻RV= .
(4)设此多用电表表内电池的电动势为E,电阻“×1k”挡的内部电路总电阻为R,则E与R的关系式为 (用前面测得的RV和U1表示).
6.指针式多用表欧姆档的内部电路是由直流电源、调零电阻和表头相串联而成.现设计一个实验,测量多用表“×1Ω”挡的内部电源的电动势和内部总电阻.给定的器材有:
待测多用电表,量程为100mA的电流表,最大电阻为20Ω的滑动变阻器,鳄鱼夹,开关,导线若干.实验过程如下:
(1)实验前将多用电表调至“×1Ω”挡,将红黑表笔短接,调节旋钮,使指针指在表盘的 (填“左侧”或“右侧”)零刻度线.
(2)用鳄鱼夹将红、黑表笔固定在如图所示的两接线柱上,请用笔画线代替导线将图1电路连接完整.
(3)调节滑动变阻器,读出多用表示数R、毫安表示数I,求出电流倒数
,记录在下面的表格中,请根据表格数据在图2坐标系中描点作图.
R/Ω
4
7
10
14
18
20
I/mA
78.0
67.0
60.0
52.0
45.0
43.0
/A﹣1
12.8
14.9
16.7
19.2
22.2
23.2
7.
(1)某人用多用电表按正确步骤测量一电阻阻值.指针指示位置如图所示.则这电阻阻值是 Ω.如果要用这多用表测量一个约200Ω的电阻,为了测量比较准确,选择开关应选欧姆档的 .
(2)某位同学用多用电表测量一个定值电阻的阻值.多用电表的欧姆挡有R×1、R×10、R×100三挡.他用R×10挡测量电阻时,发现电表的指针偏转角度很大,于是他进行了如下的操作,完成了实验.
A.将电表选择开关旋到R×100挡
B.用电表的两个表笔接触电阻的两端,进行正确的读数
C.将测量的结果记录下来
请指出该同学测量步骤中的错误和遗漏之处 .
8.
(1)某同学用多用电表测量某一电阻,以下是该同学实验过程中的主要操作步骤.
a.将“选择开关”置于如图甲所示的位置;
b.将红黑表笔短接,转动欧姆调零旋钮,进行欧姆调零;
c.如图乙所示把两表笔接触待测电阻的两端进行测量,表盘指针如图丙所示;
d.记下读数,实验完毕.
请指出该同学操作中不合理或遗漏的地方并改正.
; ;
(2)该同学想采用“伏安法”更精确地测量该电阻的阻值,选用了如图丁所示的实验器材.其中电压表量程3V、内阻约为3kΩ,电流表量程15mA、内阻约为4Ω,滑动变阻器总阻值20Ω,电源电动势3V.图中已经完成部分导线的连接,请你在实物接线图中完成余下导线的连接.
9.某同学想测量电压表0~3V挡的内阻,他从实验室拿来一个多用电表、3节干电池、50Ω的滑动变阻器1个、开关和若干导线.
(1)先用多用表粗测其内阻,把选择开关旋到欧姆挡的“100”倍率,将 (填“红”或“黑”)表笔接电压表的“﹣”接线柱,另一只表笔接“3V”的接线柱,多用表的指针位置如图1所示,则电压表的内阻为 Ω.
(2)再用伏安法测量其内阻,把多用表的选择开关旋到直流电流的 (填“100”“10”或“1”)mA挡,请在图2完成其余的连线.
(3)实验中多用表的示数为I,电压表的示数为U,则电压表的内阻为RV= .
10.用发光二极管制成的LED灯具有发光效率高、使用寿命长等优点,在生产与生活中得到广泛应用.发光二极管具有单向导电性,正反向电阻相差较大.
(1)某同学先用如图1所示的多用电表来判断发光二极管的正负极,下列操作正确的是
A.测量前应旋动部件T,使指针对准电流的“0”刻线.
B.测量电阻时,将K旋转到电阻挡的适当位置,然后将两表笔短接时,旋动部件S,使指针对准电阻的“0”刻线.
C.为了使表笔与二极管两端接触良好,应采用如图2所示的操作,用手指将两表笔与待测电阻的两端压紧进行测量.
D.测量时,若发现指针偏转角度过小(此时旋钮K指在“×l00”),为了得到比较准确的测量结果,将K旋转到电阻挡“×1k”的位置.
(2)该同学使用多用电表欧姆挡的“×100”挡来测量二极管的正反向电阻,将红、黑表笔分别与二极管“长脚”和“短脚”接触时,发现指针几乎不动.调换接触脚后,指针偏转情况如图3所示,由图可读出此时二极管的正向阻值为 Ω.
(3)该同学设计了如图4所示的电路测量发光二极管的正向电阻,则发光二极管的“短脚”应与图4中 (选填“a”或“b”)端连接.
(4)按图4的电路图将图5中的实物连线补充完整.该同学在开关闭合之前,应将滑动变阻器的滑片滑至 端(填“c”或“d”).
11.在练习使用多用电表的实验中,请完成下列问题:
(1)在使用多用电表测量时,指针的位置如图甲所示,若选择开关拨至“×l00Ω”档,则测量的结果为 ;若开关拨至“10V”,则测量结果为 .
(2)将G改装成两种倍率(如“×l”、“×l0”)的欧姆表.现有两种备选电路,如图乙和图丙所示,则图 (选填“乙”或“丙”)为合理电路;另一电路不合理的原因是:
.在合理的电路中,当开关S合向 端,这时的欧姆表是较大倍率档.
(3)多用电表在正确选择倍率情况下测未知电阻阻值,设电池的电动势为E、内阻为r,R0为调零电阻,Rg为表头内阻,则电路中电流I与待测电阻的阻值Rx的函数关系式为 .
12.在“练习使用多用电表”的实验中,请根据下列步骤完成实验测量(请将你的答案相应的字母或文字)填写在空格内:
(1)测量电阻时,将选择开关旋转到欧姆挡倍率“×100”的位置;将红黑表笔短接,旋转欧姆调零旋钮,使指针对准电阻的 (填“0刻线”或“∞刻线”);
(2)将两表笔与待测电阻相接,发现指针偏转角度过小.为了得到比较准确的测量结果,请从下列选项中挑出合理的步骤,并按 的顺序进行操作,再完成读数测量.
A.将选择开关旋转到欧姆挡倍率“×1k”的位置
B.将选择开关旋转到欧姆挡倍率“×10”的位置
C.将两表笔的金属部分与被测电阻的两根引线相接
D.将两表笔短接,旋动合适部件,对电表进行校准
(3)将红、黑笔表与待测电阻两端相接触,若电表的读数如图1所示,则该电阻的阻值应为 .
(4)多用电表欧姆挡内部电路图如图2所示,其中有灵敏电流表(量程未知,内阻100Ω)、电池组(电动势未知,内阻r=0.5Ω)和滑动变阻器R0(总阻值未知),表刻度盘上电阻刻度中间值为15.有实验者用多用电表欧姆挡测量电压表的内阻(测量过程规范),读得电压表的读数为6.0V,读得电压表阻值为30kΩ.则灵敏电流表的量程为 mA.若表内电池用旧,电池电动势会变小,内阻会变大,假设电池组的电动势下降到6V、内阻升高到2Ω时,但仍可调零,若测得某电阻30kΩ,这个电阻真实值是 kΩ.
13.雅楠同学的爸爸是个电气工程师,雅楠同学经常看到爸爸在用一个多用电表进行一些测量.在高中物理课堂上学习了多用电表的用法之后,她对多用电表很感兴趣,她就请爸爸给她出了几道题目.
(1)多用电表的内部简化电路图如图所示.S为单刀多掷开关,通过操作开关,接线柱O可以接通1,也可以接通2、3、4、5或6.下列说法正确的是
A.当开关S分别接1或2时,测量的是电流,其中S接2时量程较小
B.当开关S分别接3或4时,测量的是电阻,其中A是黑表笔
C.当开关S分别接5或6时,测量的是电压,其中B是红表笔
D.当开关S分别接5和6时,测量的是电压,其中S接6时量程较大
(2)通过测量找到发光二极管的负极.雅楠同学做了如下两步具体的操作:
第一,将多用电表选择开关旋转到电阻挡的×1档,经过 之后,他把红表笔接在二极管的短管脚上,把黑表笔接在二极管的长管脚上,发现二极管发出了耀眼的白光;然后他将两表笔的位置互换以后,发现二极管不发光.这说明二极管的负极是 (填写“长管脚”或者“短管脚”)所连接的一极.
(3)雅楠同学琢磨了一下,然后又依次用电阻挡的×1档,×10档,×100档,×1K档分别进行了二极管导通状态的准确的测量,他发现二极管发光的亮度越来越 (填写“大”或者“小”)
14.指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器,可以用来测量电流、电压、电阻及检查电路故障等,某同学制作了一个简单的指针式多用电表,图甲为该电表的电路原理图,其中选用的电流表A的满偏电流是I=10mA,当选择开关接3时是量程250V的电压表,该多用电表表盘刻度如图乙所示,C为表盘正中间的刻度.该同学使用自己制作的多用电表完成以下有关操作和推算.
(1)选择开关接1时,指针在图乙所示位置,则其读数为 ,另一次测量时,选择开关接3,指针乙所示位置仍如图乙所示,则其读数为
(2)选择开关接2时,多用电表是一个倍率“×10”的欧姆表,若图乙中C处的刻度值为15,则甲图中电源的电动势为 V.使用较长时间后,电源电动势降低到1.4V,在此情况下,经欧姆调零后,测得某电阻为180Ω,则这个电阻的真实值是 Ω
15.读数将是高考中必须掌握的内容,今天距离高考还有9天,请大家认真的对下面各种表和测量工具进行读数,每
图1:
;图2:
;图3:
;图4:
;图5:
;图6:
.
16.在“练习使用多用电表”的实验中:
(1)用多用电表测某电阻,挡位旋钮指“×10”挡,读数时发现指针偏转角太大,为使测量结果更加准确,则应改用 挡;
A.×lB.×100C.×lk
(2)某次测电阻时选择开关打在“×100”档,指针如图甲所示,则测量结果为:
;在“练习使用多用电表”实验结束后,图乙中的电表旋钮状态符合实验操作规程的是 (填“A”或“B“);
(3)某次实验的电路图如图丙所示,开关闭合后发现灯泡不亮,欲用多用电表检查该电路(开关处于闭合状态)何处“断路’,应使用多用电表的 进行检测.
A.电阻档
B.电流档
C.交流电压档
D.直流电压档
17.研究性学习小组围绕一个量程为30mA的电流计展开探究.
(1)为测量该电流计的内阻,同学甲设计了如图(a)所示电路.图中电源电动势未知,内阻不计.闭合开关,将电阻箱阻值调到20Ω时,电流计恰好满偏;将电阻箱阻值调到95Ω时,电流计指针指在如图(b)所示位置,则电流计的读数为 mA.由以上数据可得电流计的内阻Rg= Ω.
(2)同学乙将甲设计的电路稍作改变,在电流计两端接上两个表笔,如图(c)所示,设计出一个简易的欧姆表,并将表盘的电流刻度转换为电阻刻度:
闭合开关,将两表笔断开,调节电阻箱,使指针指在“30mA”处,此处刻度应标阻值为 Ω(填“0”或“∞”);再保持电阻箱阻值不变,在两表笔间接不同阻值的已知电阻找出对应的电流刻度.则“10mA”处对应表笔间电阻阻值为 Ω.
若该欧姆表使用一段时间后,电池内阻变大不能忽略,电动势不变,但将两表笔断开,指针仍能满偏,按正确使用方法再进行测量,其测量结果与原结果相比将 (填“变大”、“变小”或“不变”).
18.某型号LED(lightemitingdiode,发光二极管)简易台灯(6颗灯珠)电路原理图可简化为如图(甲)所示,图中D1~D6为发光二极管.小明了解到LED的工作电压是2.5~3.6V.工作电流是0.02~0.03A.为了测量LED的工作电压和电流,他利用一个表盘刻度分布、选择开关如图(乙)所示的多用电表,将多用电表的选择开关指向图中“DCV”档位的“10”位置,红表笔接图(甲)中的“a”点,黑表笔接“c”点,闭合开关S后6颗灯珠正常发光,此时多用电表指针位置如图(乙)中所示,测得LED工作电压为 V;若红表笔位置不动,选择开关指向“DCmA”的 挡位,黑表笔接 点(填“b”、“c”或“d”),则可以测出6颗LED工作时的总电流.
19.如图所示为一正在测量中的多用电表表盘.
①如果多用电表是用×1kΩ挡测量电阻,则指针位置的读数为 ;
②如果是用直流5mA挡测量电流,则指针位置的读数为 .
20.某实验小组用下列器材组装如图甲所示简易欧姆表.
实验器材如下:
A.干电池(电动势E为3.0V,内电阻r忽略不计);
B.电流计(量程300μA,内电阻100Ω);
C.可变电阻R;
D.定值电阻R0=1Ω;
E.导线若干,红黑表笔各一只.
(1)欧姆表正确调零后,将红、黑表笔接在待测电阻的两端,指针指在刻度盘的中央位置,则待测电阻的阻值Rx= Ω;
(2)表盘上100μA刻度线对应的电阻刻度值是 Ω;
(3)用调整好的欧姆表测阻值为R的电阻时,指针偏转的角度为θ,则θ与R关系图象正确的是 (选填字母).
(4)如果将R0=1Ω的定值电阻与电流计并联,如图乙所示,这相当于欧姆表换挡,则换挡前、后倍率之比等于 .
21.如图是某正在使用的多用电表表盘的示数盘面,图中指针指到一定位置,那么:
①如果该表正在用10mA档测某直流电流,则该电流为 mA.
②如果该表正在用500V档测某直流电压,则该电压为 V.
③如果该表正用×1K档测量某电阻,则该电阻值为 Ω.
22.
(1)用多用表的欧姆档粗测电阻丝的阻值,已知此电阻丝的阻值约为20kΩ.下面给出的操作步骤中,合理的实验步骤顺序是 (填写相应的字母)
A.将两表笔短接,调节欧姆挡调零旋钮使指针对准刻度盘上欧姆档的零刻度,而后断开两表笔
B.将两表笔分别连接到被测电阻丝的两端,读出阻值后,断开两表笔
C.旋转选择开关,使其尖端对准欧姆档的x1K档
D.旋转选择开关,使其尖端对准交流500V档,并拔出两表笔
(2)用多用电表粗测电阻丝的阻值,指针静止时如图所示,则电阻丝的阻值约为 .
23.如图所示的电路中,1至11为连接点的标号.在开关闭合后,发现小灯泡不亮,电压表和电流表均无示数.现用多用电表检查电路故障,需要检测的有:
电源、开关、变阻器、小灯泡、6根导线以及电路中的各连接点.已知电压表和电流表均无故障.
(1)为了检测变阻器、小灯泡以及6根导线,在连接点1、2已接好的情况下,应当选用多用电表的 档;在连接点1、2同时断开的情况下,应当选用多用电表的 档.
(2)为了尽可能准确的完成探究小灯泡I﹣U特性曲线的实验,图甲电路接线图中还存在错漏,请你在图中补画出正确的连接线.
24.
(1)用多用表测电阻,每次换档后,需重新 ,再进行测量.
(2)某次测量电阻时,选择开关和指针的位置如图(a)所示,则测得被测电阻的阻值为 Ω.
(3)用多用表测电路中的电流,选择开关和指针的位置如图(b)所示,则测得电流的大小为 mA.
25.
(1)图1中给出的是螺旋测微器测量一金属板厚度时的示数,读数应为 mm.
(2)如图2为一正在测量中的多用电表表盘.如果是用100Ω挡测量电阻,则读数为 Ω.如果是用直流15V挡测量电压,则读数为 V.
26.某同学通过实验制作一个简易的温控装置,实验原理电路图如图1所示,继电器与热敏电阻R1、滑动变阻器R串联接在电源E两端,当继电器的电流超过15mA时,衔铁被吸合,加热器停止加热,实现温控.继电器的电阻约为20Ω,热敏电阻的阻值Rt与温度t的关系如表所示
t/℃
30.0
40.0
50.0
60.0
70.0
80.0
R1/Ω
199.5
145.4
108.1
81.8
62.9
49.1
(1)提供的实验器材有:
电源E1(3V,内阻不计)、电源E2(6V,内阻不计)、滑动变阻器R1(0~200Ω)、滑动变阻器R2(0~500Ω)、热敏电阻Rt,继电器、电阻箱(0~999.9Ω)、开关S、导线若干.
为使该装置实现对30~80℃之间任一温度的控制,电源E应选用 (选填“E1”或“E2”),滑动变阻器R应选用 (选填“R1”或“R2”).
(2)实验发现电路不工作.某同学为排查电路故障,用多用电表测量各接点间的电压,则应将如图2所示的选择开关旋至 (选填“A”、“B”、“C”或“D”)
(3)合上开关S,用调节好的多用电表进行排查,在图1中,若只有b、c间断路,则应发现表笔接入a、b时指针 (选填“偏转”或“不偏转”),接入a、c时指针 (选填“偏转”或“不偏转”).
(4)排除故障后,欲使衔铁在热敏电阻为50℃时被吸合,下列操作步骤正确顺序是 .(填写各步骤前的序号)
①将热敏电阻接入电路
②观察到继电器的衔铁被吸合
③断开开关,将电阻箱从电路中移除
④合上开关,调节滑动变阻器的阻值
⑤断开开关,用电阻箱替换热敏电阻,将阻值调至108.1Ω
27.图(a)为某同学组装完成的简易多用电表的电路图.图中E是电池;R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻,R6是可变电阻;表头G的满偏电流为250μA,内阻为480Ω.虚线方框内为换挡开关,A端和B端分别于两表笔相连.该多用电表有5个挡位,5个挡位为:
直流电压1V挡和5V挡,直流电流1mA挡和2.5mA挡,欧姆×100Ω挡.
(1)图(a)中的A端与 (填“红”或“黑”)色表笔相连接.
(2)关于R6的使用,下列说法正确的是 (填正确答案标号).
A.在使用多用电表之前,调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置
B.使用欧姆挡时,先将两表笔短接,调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置
C.使用电流挡时,调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置
(3)根据题给条件可得R1+R2= Ω,R4= Ω.
(4)某次测量时该多用电表指针位置如图(b)所示.若此时B端是与“1”连接的,则多用电表读数为 ;若此时B端是与“3”相连的,则读数为 ;若此时B端是与“5”相连的,则读数为 .(结果均保留3为有效数字)
28.在“用多用电表测电阻、电流和电压”的实验中
(1)(多选题)用多用电测电流或电阻的过程中正确的是
(A)在测量电阻时,更换倍率后必须重新进行调零
(B)在测量电流时,更换量程后必须重新进行调零
(C)在测量未知电阻时,必须先选择倍率最大挡进行试测
(D)在测量未知电流时,必须先选择电流最大量程进行试测
(2)测量时多用电表指针指在如图所示位置.若选择开关处于“10V”挡,其读数为 V;若选择开关处于“×10”挡,其读数 200Ω(选填:
“大于”,“等于”或“小于”).
29.如图甲所示为一黑箱装置,盒内有电源、电阻等元件,a、b为黑箱的两个输出端.
①为了探测黑箱,某同学进行了以下几步测量:
A.用多用电表的欧姆挡测量a、b间的电阻;
B.用多用电表的电压挡测量a、b间的输出电压;
C.用多用电表的电流挡测量a、b间的输出电