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第14章　电流和电路　电压　电阻
【本章课标要求及素材】
内容要求
1.2.1 通过实验，了解物质的一些物理属性，如导电性等，能用语言、文字或图表描述物质的物理属性。
例1 通过实验，了解物质的导电性，比较导体、半导体、绝缘体导电性能的差异。
1.3.2 知道原子是由原子核和电子构成的，了解原子的核式结构模型。了解人类探索微观世界的大致历程，关注人类探索微观世界的新进展。
例2 用图形、文字或语言描述原子的核式结构模型。
2.4.1 观察摩擦起电现象，了解静电现象。了解生产生活中关于静电防止和利用的技术。
例3 举例说明生活中的静电现象。
例4 查阅资料，了解静电防止和利用的常用方法。
3.4.1 从能量转化的角度认识电源和用电器的作用。
例5 定性说明电热水壶、电风扇工作时能量转化的情况。
3.4.2 知道电压、电流和电阻。
3.4.3 会使用电流表和电压表。
3.4.4 会看、会画简单的电路图。会连接简单的串联电路和并联电路。能说出生产生活中采用简单串联电路或并联电路的实例。探究并了解串联电路和并联电路中电流、电压的特点。
活动建议
观察生活中的一些日常用品，了解它们分别应用了物质的哪些物理属性。
情景素材建议
通过摩擦过的塑料梳子吸引轻小物体或水流等现象演示静电作用。
学生必做实验
4.1.7 用电流表测量电流。
例1 用实验室指针式电流表，测量直流电路中的电流。
4.1.8 用电压表测量电压。
例2 用实验室指针式电压表，测量直流电路中的电压。
4.2.11 探究串联电路和并联电路中电流、电压的特点。
例3 用电流表分别探究串联电路和并联电路中电流、电压的特点。
实验器材建议
在探究串联电路和并联电路中电流、电压的特点时，可用电阻、小灯泡等不同的用电器连接串、并联电路，使用指针式仪表或数字式仪表测量电流和电压，探究串联电路和并联电路中电流、电压的特点。
【本章知识结构】
知识点一
两种电荷（10年9考，除2022年）
电
荷
（1）
不同
电
荷
转移
负
正
轻小物体
正
电
荷
负
排斥
吸引
不能
同种电荷互相排斥
知识点一
1．【原子结构】（2023河南，1题改编）英国物理学家汤姆孙在研究阴极射线时发现了电子，揭示了________是可分的；他的学生卢瑟福在α粒子散射实验的基础上，提出了原子核式结构模型，图1是某原子内部结构示意图，其中粒子b不带电，则粒子b是________，粒子a是________，粒子c带______电。
原子
图1
中子
电子
正
2．【电荷间的相互作用】a、b、c三个轻质小球相互作用的情况如图2所示，若a带正电，则b__________，c__________________。即两球相互排斥________带同种电荷，两球相互吸引__________（后两空均选填“一定”或“不一定”）带异种电荷。
带正电
带负电或不带电
一定
不一定
图2
知识点二
电路（10年10考）
1．电路的组成：一个最基本的电路一般由电源、用电器、导线和________四部分组成。
开关
2．电路的三种状态
状态 通路 断路 短路 电源短路 用电器短路
电路
状态 通路 断路 短路 电源短路 用电器短路
定义 处处接通的电路 在某处断开的电路 电源的两极被导线直接连接起来 用电器两端被导线直接连通
特点 电路中有电流，用电器工作 电路中没有电流，用电器不工作 电路中的电流很大，可能会__________ 电流通过导线而绕过该用电器，该用电器________
烧坏电源
不工作
知识点二
3．【从能量转化的角度认识电源和用电器的作用】
（1）电源是________电能的装置，将其他形式的能转化为电能，如电池将________能转化为电能；
（2）用电器是________电能的装置，将电能转化为其他形式的能，如电风扇将电能转化为__________。
提供
化学
消耗
机械能
基本概念 单位及单位换算
电流I 形成 电荷的①________移动形成电流 国际单位：③________（_____）
常用单位：毫安（mA）、微安（μA）
单位换算：1 mA ＝④_________A
1 μA＝⑤_________A
方向 ②______电荷定向移动的方向 知识点三
电流、电压及其测量（10年10考）
1．电流与电压
定向
正
安培
A
10-3
10-6
基本概念 单位及单位换算
电压U 来源 电压由⑥______提供 国际单位：⑦________（_____）
常用单位：千伏（kV）、毫伏（mV）
单位换算：1 kV＝⑧_______V
1 mV＝⑨_________V
作用 使自由电荷在电路中定向移动形成电流 电源
伏特
V
103
10-3
电流表 电压表
表盘
读数 测量范围是0～0.6 A时，分度值为①_______A，示数为②_______A；测量范围是0～3 A时，分度值为③_______A，示数为④_______A 测量范围是0～3 V时，分度值为⑤______V，示数为⑥_____V；测量范围是0～15 V时，分度值为⑦______V，示数为⑧_____V
2．电流表与电压表的使用与读数
0.02
0.5
0.1
2.5
0.1
2.5
0.5
12.5
电流表 电压表
使用 规则 相同点 使用前先调零；电流“⑨______进⑩______出”；电流或电压的测量值不允许超过所选测量范围；无法确定测量范围时，应选择较 ______的测量范围“试触” 不同点 电流表的电阻很小，可看作“导线”。电流表要与被测用电器 ______联，不允许直接接在电源两端 电压表的电阻很大，相当于“断路”。电压表要与被测用电器 ______联，允许直接接在电源两端
正
负
大
并
串
知识点三
4．【电流的方向和产生条件】（1）当电路两端有________，且电路处于________状态时，电路中才会形成持续电流。
（2）电源外部，电流从电源的______极出发经过用电器流回电源的______极。金属导体中的电流由____________定向移动形成，其移动方向与电路中电流方向________。
5．【常见的电流和电压】家用电冰箱工作时的电流约为1_____；手机通话时的电流约为300______；一节新干电池的电压为________V；一块铅蓄电池的电压为_____V；我国家庭电路的电压为_______V。
电压
闭合
正
负
自由电子
相反
A
mA
1.5
2
220
知识点四
串联电路和并联电路（10年10考）
电路图 特点 电流、电压规律
串联 电路 （1）电流只有一条路径； （2）用电器工作时相互影响； （3）开关控制①________电路，与位置无关 I＝②__________
U＝③__________
并联 电路 （1）电流有多条路径； （2）用电器工作时互不影响； （3）④________开关控制整个电路，⑤________开关控制所在支路 I＝⑥__________
U＝⑦__________
整个
I1＝I2
U1＋U2
干路
支路
I1＋I2
U1＝U2
知识点四
6．【串、并联电路的特点】
（1）（RJ习题改编）街道上的路灯总是晚上同时亮起，早上同时熄灭。若某个路灯不亮了，其余的路灯不受影响，则它们________（选填“一定”或“不一定”）是并联的。
（2）串联的两灯一亮一暗，则通过两灯的电流________（选填“相等”或“不相等”），理由是：__________________________。
一定
相等
串联电路中电流处处相等
（3）某电路中，通过两灯的电流相等，则两灯___（选填字母），原因：___________________________________________________。
A．一定串联
B．一定并联
C．可能串联，也可能并联
C
可能是两灯串联，也可能是两个相同规格的灯泡并联
知识点五
电阻（10年1考，2016年考）
1．电阻
电流
欧姆
Ω
1 000
106
材料
长度
横截面积
2．材料的导电性（10年4考，2023、2021、2019、2018年考）
定义 材料/实际应用举例
导体 ____________的材料 金属、人体、大地、石墨、湿木棒、酸碱盐溶液等
绝缘体 ______________的材料 橡胶、玻璃、塑料、陶瓷、空气等
半导体 导电性能介于________和__________之间的材料 硅、锗等材料；二极管（具有单向导电性）、三极管、芯片、敏感电阻等
容易导电
不容易导电
导体
绝缘体
定义 材料/实际应用举例
超导体 在温度降低到某个临界值时，电阻变为0的材料 超导磁悬浮列车、超导电缆（可大大降低输送电能时的损耗）
注意 同一物质的导电性能并不是一成不变的，在外界条件（温度、电压、湿度等）发生改变或掺入杂质时，绝缘体也可能变成导体，如加热至红炽状态的玻璃会变成导体、干木棒受潮后能导电等 知识点五
7．【材料的导电性】判断对错：
（1）（2023河南，12题节选）复兴号动车组控制系统中的芯片由超导体制成 （　　）
（2）（2021河南，11题节选）“奋斗者”号潜水器用钛合金做外壳，利用了其导电性好 （　　）
（3）嫦娥六号探测器的太阳能电池板所使用的主要材料晶体硅属于半导体 （　　）
（4）发生触电事故时，营救者可利用干木棒将电线挑开 （　　）
×
×
√
√
图示 实物图 原理图 符号
原理 通过改变接入电路中的电阻丝的________来改变电阻的大小 铭牌 参数 某滑动变阻器上标有“50 Ω　1.5 A”字样，其中“50 Ω”表示滑动变阻器的__________________，“1.5 A”表示其允许通过的____________________ 滑动变阻器（10年10考）
长度
最大电阻为50 Ω
知识点六
最大电流为1.5 A
作用 ①通过调节其电阻来改变电路中的________和部分电路两端的________；②____________
使用 要点 连接方式：接线柱应“一上一下”接入电路，上图中滑片P向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻________；
闭合开关前，应将滑片P移至电阻________处
错误 接法 ①同时接上面（C、D）两个接线柱，相当于接入一根导线；
②同时接下面（A、B）两个接线柱，相当于接入一个_________
注意　若采用上述两种错误接法，滑动变阻器都将失去调节作用
电阻
电压
保护电路
变小
最大
定值电阻
知识点六
8．（RJ习题改编）下列是滑动变阻器连入电路的示意图。当滑片P向左滑动时，连入电路的电阻变大的是 （　　）
D
A B C D
实验一　★探究串联电路和并联电路中电流、电压的特点
实验梳理表1（课标要求必做类实验）
目的 一、探究串、并联电路中电流的特点【2016年考】 二、探究串、并联电路中电压的特点
实验 过程 及注 意点 1．按上方电路图连接电路，将电流表分别串联在a、b、c三处，测出通过这三处的电流；更换______规格的灯泡重复上述实验；将测量数据记录在下表中
1．按上方电路图连接电路，用电压表分别测出串、并联电路中各用电器及______两端的电压；更换不同规格的灯泡重复实验；将测量数据记录在下表中
2．连接电路注意事项：（1）连电路前先检查电表指针是否在____________处； （2）连接和拆除电路时，要________开关； （3）测量范围的选择：根据题中信息（如灯泡规格、电源电压）估计测量值的范围，若无法估计，则选用电表较______的测量范围，通过________法确定哪个测量范围更合适 数据序号 Ia/A Ib/A Ic/A
1
2
3
数据序号 L1两端电 压/V L2两端电 压/V 电源两端
电压/V
1
2
3
不同
电源
零刻度线
断开
大
试触
实验结论 3．①串联电路中电流处处________；②并联电路中干路电流等于各支路电流________ 3．①串联电路中电源电压等于各用电器两端电压________；②并联电路中各支路两端的电压相等，都等于________电压
交流评估 4．电表指针异常偏转的原因：（1）闭合开关前，电表指针右（左）偏，原因是______________； （2）闭合开关后，电表指针反向偏转，原因是________________ ___________； （3）闭合开关后，电表指针偏转角度过小，原因是____________ ________________ 相等
之和
之和
电源
电表未调零
电表的正、负接
电表接入的
线柱接反了
测量范围过大
交流 评估 5．电路故障分析（故障只发生在一个用电器上）：
精选考法通关练
例1　小海和小梅一起做“探究串、并联电路中电流的规律”实验。
图3
【基础新设问】
（一）探究串联电路中电流的规律
（1）实验电路图如图3甲所示，正确连接电路后，闭合开关S，用电流表分别测出a、b、c三处的电流如右表所示。分析实验数据可以初步得出结论：在串联电路中，________________。　
电流处处相等
测量位置 a点 b点 c点
电流/A 0.2 0.2 0.2
（2）老师告诉他们一次实验具有偶然性，则接下来应该_________ _____________________。
（3）（2025郑州二模改编）闭合开关S时，小海发现灯L1比L2更亮，由此他做出猜想：在串联电路中，通过灯泡的电流大小与灯泡离电源正极的远近有关。小梅未测量电流，只对图甲电路进行了改动，就证明了小海的猜想是错误的，请你猜测她的做法（写出一种即可）：______________________________________________。
换用不同
规格的灯泡多次测量
交换两灯的位置，观察灯泡的亮度是否发生变化
（二）探究并联电路中电流的规律
（5）（真实情境）（2024成都）小梅同学测量通过灯L1的电流时，灯L1正常发光，灯L2忽亮忽灭，她接下来的操作应该是_______ _____________________________________________________。
（4）图乙是他们设计的电路图，图丙是他们测量电流时连接的实验电路，此时电流表测量的是_____（选填“A”“B”或“C”）处的电流。
C
检查灯
L2所在支路的接线柱是否连接好（或检查灯L2是否拧紧）
（6）排除问题后，请在图丙中移动一根导线，使电流表测量另外一处的电流。在移动的导线上画“×”，并用笔画线代替导线连接正确的电路。移动后电流表测量的是____________（选填“A”“B”或“C”）处的电流。
A（或B）
如答图1所示
答图1
（7）排除故障后，他们测得多组电流的数据如下表所示。
实验次数 IA/A IB/A IC/A
1 0.1 0.1 0.2
2 0.2 0.2 0.4
3 0.3 0.3 3
①在分析数据时，小梅发现第3次实验中有个数据是错误的，请你分析错误的数据是______，出错的原因：_________________________ _______。纠正错误后，正确数据为________A。
3 A
读数时看错了电流表的测量
范围
0.6
②再次分析数据，他们得出结论：Ⅰ．在并联电路中，干路电流等于__________________；Ⅱ．并联电路中各支路的电流相等。你认为结论Ⅱ是________（选填“正确”或“错误”）的，造成这一现象的原因是____________________________。
各支路电流之和
实验次数 IA/A IB/A IC/A
1 0.1 0.1 0.2
2 0.2 0.2 0.4
3 0.3 0.3 3
错误
选用的两个灯泡的规格相同
【提升与创新】
（8）下列实验中多次测量的目的与本实验不相同的是_____。（选填字母）
A．测量物体的长度　　
B．探究光的反射定律
C．探究杠杆的平衡条件
A
（9）（装置改进）小海利用原有的实验器材，添加一个开关，又设计了一个电路。利用这个电路，不用更换电流表的位置，就可直接测出A、B、C三处的电流，同样可得出三处电流的关系。请在虚线框中画出电路图。
如答图2所示
答图2
（10）为更方便地测出两支路的电流，小梅找来一个单刀双掷开关，设计了一个如图4所示的电路，她先测出了通过灯L1的电流，请判断她利用该电路能否正常测量通过灯L2的电流，并说明理由：______ ____________________________________________________________。
图4
不能，
切换单刀双掷开关连接的触点时，电流表的正、负接线柱会接反
例2　小云用如图5甲所示的电路探究串联电路中电压的规律，电源由两节干电池串联而成。
图5
【基础新设问】
（1）请根据电路图，用笔画线表示导线将图乙中的实物电路连接完整。
答图3
如答图3所示
（2）正确连接电路后，闭合开关，只有灯L1发光，电压表示数为 3 V，则电路的故障是_____。（选填字母）
A．灯L1短路　　　B．灯L2短路　　　
C．灯L1断路　　　D．灯L2断路
（3）排除故障，进行实验。在测量灯L2两端的电压时，为了节省实验时间，小云保持电压表所接的B接点不动，只拆下A点的接线，改接到C点上，该操作________（选填“能”或“不能”）准确测出灯L2两端的电压，原因是______________________________。
B
不能
电压表的正、负接线柱接反了
（4）小云进行了多次测量，并将实验数据记录在表中。
①同学小明指出小云设计的表格不规范，该表格存在的问题是________________。
电压没有单位
次数 UAB UBC UAC
1 1.0 2.0 3.0
2 1.2 1.8 3.0
3 1.5 1.6 3.0
②（批判质疑）（2025洛阳二模改编）小云对第3次实验数据的有效性提出了质疑，以下对数据的处理方法更合理的是_____。（选填字母）
A．尊重实验事实，允许测量误差的存在
B．分析数据时，排除第3次实验的数据　　
③分析表中数据，可得出结论：______________。（只写表达式）
A
UAC＝UAB＋UBC
【提升与创新】
（5）分析上表数据可知，小云采取的方案是_____（选填字母）。
A．换用不同规格的灯泡多次实验　　　　
B．改变电源电压多次实验
（6）（操作细节）实验结束后，应先断开开关，拆除________两端导线后，再拆除其他导线并整理好器材。
A
电源
（7）小云接着用如图6所示电路探究并联电路中电压的特点：
①闭合开关后，她观察到三个电压表的指针均偏转，灯L1发光，灯L2不发光。以下对此现象的分析最不合理的是_____。（选填字母）
A．灯L2可能是完好的
B．可能是灯L2断路
C．灯L2可能被短路了
D．干电池旧了，电压较低
C
图6
②（创新设问）她测完一组数据后，为了寻找普遍规律，下列操作可行的是______。（双选，选填字母）
A．多次断开、闭合开关，多测几组数据
B．换电压表的另一量程，再测一组数据
C．换用不同规格的灯泡，再测几组数据
D．将灯L2换成滑动变阻器，再测几组数据
CD
实验二　探究影响导体电阻大小的因素【10年未考】
实验梳理表2
猜想 1．常见的导线都是铜芯或铝芯，却很少用铁芯；即使都是铜芯的导线，长短、粗细也不尽相同。由此猜想：导体电阻的大小可能与导体的材料、长度、横截面积有关
实验 思路 2．如何比较导体电阻的大小？通过观察电流表的示数来比较导体电阻的大小。在相同电压下，通过导体的电流越小，说明接入电路的导体的电阻越______。此处运用的研究方法是________法
3．如何验证猜想？在控制其他因素不变的情况下，改变某一个因素，观察比较电阻的变化。例如，在长度和横截面积相同的情况下，比较不同材料的导体的电阻大小。此处运用的研究方法是____________法
大
转换
控制变量
实验 过程 4．实验器材：电源、电流表、开关、规格不同的电阻丝、导线、酒精灯、火柴
5．实验过程：按下图连接实物电路，然后将不同规格的电阻丝分别接入电路，并记录通电后__________的示数


　
6．分析论证：（1）分析1、2两组数据，可以得出结论：电阻的大小与导体的________有关；
（2）分析2、3两组数据，可以探究电阻的大小与导体____________的关系；
（3）分析________两组数据，可以得出结论：在导体的材料和横截面积相同时，导体的长度越长，电阻越______
数据 序号 编号 材料 长度/m 横截面积 /mm2 电流/A
1 A 锰铜合金 1.0 0.5 0.26
2 B 镍铬合金 1.0 0.5 0.20
3 C 镍铬合金 1.0 1.0 0.24
4 D 镍铬合金 0.5 0.5 0.24
电流表
材料
横截面积
2、4
大
实验结论 7．（1）导体的电阻大小与它的材料、长度和横截面积有关；
（2）当其他条件不变时，导体的长度越______，横截面积越______，导体的电阻越大
交流 评估 8．其他因素：按右图连接实物电路，闭合开关，点燃
酒精灯对电阻丝进行加热，观察到加热过程中电流表的
示数逐渐变小，说明导体的电阻大小还与________有关
9．实验结束后，同学们进行交流讨论，小英认为通过
观察灯泡的亮度也能比较电阻的大小，因此电流表是多
余的；而小明却不这么认为，这是因为在电源电压一定时，若所选电阻丝的阻值相差太小，则电路中电流变化不大，灯泡亮度变化__________（选填“明显”或“不明显”）。你认为灯泡的主要作用是___________________________ _________
10．某同学利用上述电路探究同样的问题时，手边只有一根电阻丝，他无法探究导体的电阻与________（选填“材料”“长度”“横截面积”或“温度”）的关系。
长
小
温度
不明显
保护电路，防止电流过大损坏
电流表
材料
考点
静电现象（10年9考）
例1　（RJ习题改编）如图7，放在支架上的吸管可水平自由转动。用餐巾纸摩擦吸管使其带电，把用丝绸摩擦过的玻璃棒放在带电吸管一端的附近，吸管被吸引，则吸管带____电。在摩擦的过程中，________（选填“餐巾纸”或“吸管”）失去电子。
负
图7
餐巾纸
1．（RJ、BS素材）（2025安徽）如图8所示，M、N为两个相同的验电器，M带正电，N带负电，M的金属箔张开的角度大于N的金属箔张开的角度。若用一带绝缘柄的金属棒把M和N的金属球连接起来，则
（　　）
A．电子从M转移到N
B．金属棒中始终有电流
C．产生的电流方向从N流向M
D．M的金属箔张开的角度减小
D
图8
考点
串、并联电路分析（10年10考，常结合欧姆定律和电功率考查）
例2　如图9所示，若只闭合开关S3，小灯泡L1和L2______联；要使L1和L2并联，应闭合的开关是__________。若只闭合开关S1、S3，则小灯泡______发光；若将开关S1、S2和S3同时闭合，造成的危害是________________。
串
图9
S1和S2
L2
可能烧坏电源
例3　如图10所示，电源电压恒为3 V。当开关S闭合时，该电路是______联电路，电压表测量______两端的电压；当开关S断开时，电压表的示数为_____V。
串
图10
R1
3
例4　如图11所示，电源电压不变。闭合开关S1和S2，该电路是______联电路，电流表A1测量通过灯______的电流，电流表A2测量通过灯__________的电流，电流表A3测量通过__________________________的电流。
并
图11
L1
L1和L2
干路（或灯L1、L2和L3）
考点
串、并联电路中电流和电压的规律（10年10考，常结合欧姆定律和电功率考查）
例5　如图12所示的电路，电源电压恒为6 V。只闭合开关S1时，电压表的示数为2.5 V，电阻器R2两端的电压为________V；开关S1和S2都闭合时，电压表的示数为_____V。
3.5
图12
6
例6　如图13甲所示的电路，电源电压恒定。同时闭合开关S1、S2，两个电流表指针偏转均如图乙所示，则通过灯L1和L2的电流分别为_________A、_________A；再断开开关S2，则电流表A1的示数________，A2的示数________（后两空均选填“变大”“变小”或“不变”）。
0.44
图13
1.76
不变
变小
2．如图14甲所示的电路中，闭合开关S后，若两个电压表指针偏转均如图乙所示，则电源电压为_____V，灯L1两端的电压为________V，灯L2两端的电压为________V。
6
1.2
4.8
图14
3．如图15所示，电源电压不变。当只闭合开关S1时，电流表的示数为0.26 A，则此时通过灯L2的电流为_________A。当只闭合开关S3时，电流表的示数为0.24 A；当只闭合开关S2和S3时，电流表的示数为0.44 A，则此时通过灯L1、L2的电流分别为________A、_________A。
0.26
图15
0.2
0.24
考点
电路作图（10年10考，常在实验题中考查）
类型一　连接实物图
例7　按图16中的电路图连接实物电路，已知闭合开关S后，通过灯L1的电流为0.3 A，通过灯L2的电流为0.6 A。
图16
如答图4所示
答图4
类型二　画电路图
例8　（2025兰州改编）如图17所示，小灯泡标有“2 V　0.5 A”字样，请用笔画线代替导线将实物电路连接完整，并在虚线框内画出对应的电路图。要求：电压表测小灯泡两端的电压；滑动变阻器的滑片P向左移动时，电流表示数变大，小灯泡变亮。（导线不得交叉）
图17
如答图5所示
答图5
类型三　电路纠错
例9　图18是探究串联电路电压规律的实验电路，其中有一根导线连接错误。请在连接错误的那根导线上画“×”，并在图中改正，使L1和L2组成串联电路，并且电压表测量L2两端的电压。
图18
答图6
如答图6所示
例10　（2025凉山州）我国的无人机技术现已处于国际领先水平。物理兴趣小组的同学们把无人机内部电路简化为由开关S1、S2控制的简单电路，当闭合开关S1时指示灯亮起，再闭合开关S2时电动机启动，无人机起飞。下列选项与上述无人机简易电路相符的是 （　　）
A
考点
电路设计（10年2考，结合家庭电路在作图题中考查）
A B C D
4．（2024无锡）电冰箱冷藏室中的照明灯L由门控开关S1控制，压缩机（电动机）由温控开关S2控制，要求照明灯和压缩机既能单独工作又能同时工作，下列电路中符合上述要求的是 （　　）
A
5．（2025广东）小明家的智能门锁，可通过指纹识别开关S1或密码识别开关S2控制电动机开锁，请在图19中完成其简化电路设计。
图19
如答图7所示
答图7

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