2021年上海中考物理母题讲次18 电路故障分析篇-(教师版)_第1页
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1、1 1 1 1 20 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 20 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 专题 电路故障分析篇母题揭以下内容:1、题分析 2、路故障析解题要点 、中考拟题固【题源 】上海考题 在图所的电路中,电源电压保持不变,电 、 的阻值相等电键S 闭合,电流表示数为 0,电压表的数为 ,电正常工作,一段时间后观察到一电表的示变小,0另一个电表示数变大若电阻 R 、 中有一个出故障,请据相关信息写出两电表的示数及相应的故1 2障_【答案电流表示为零,电表示数为 2U 则 断路若电表示数为零电流表示为 则 R 短路。0 1 1【解析】,电电路压 测量 R 电,

2、串个了路或果则中,数示电源出果电会压该 故,电电路, V 电 R 电, R 相 闭后表 的 ,压电 2U 阻电原电流的 2 为 2I 题时 一示另示有 2 可电变零 路示变为 2U ,表连电 电 大路但,数为与联为 阻 R 路流 2I 合电为表 2U 断 数流 2I R 短【题源 】 上中真题 在图所示的电路中,电源压保持不,闭合电 S,发现只有个电表的指针生偏转,知电阻 R 、滑动阻器 R 中仅有一出现了故1 电路的故障可能 _ 接着移动变阻器 的滑 P ,只观到一个电表示数发生改变,则障一定是 _ 2【答案】 开路或 短路1 1【解析】R 短路1()由图示知,当闭电键 S 时,电阻串联电压

3、表 V 测电源压,电流表电路中的流,电压 V1测定值电阻端的电压如果 R 断,则两电压表有示数,电流表无示,符合题;如果 R 短路,电压表1 1V 和电流表示数,电表 无示数,合题意;果 R 断路,则只电压表 V 有示数,不合题意;果是1 R 短,则三个电表都有示数,不符合题;所以故只能是 R 断路或 短路;2 1 1()如果是 短路移动滑片时,只有电流示数变化符合题意如果是 断路,动滑片时,所有的电1 表示数都不,不符合意;所以障一定是 短路1知要:1、提了流 ,则将电表串联接电路中,电流表有数,说明电路是连通的,故障是电泡被短路 若电流表示为零,则明电路中电流通过,因此电路中出现了开路可见

4、,电泡处可能生了开路2、给电表,可过下面两法分析:方法 1、将电压并联在电两端,因阻完好,若电压表有示数,说明电表和电源连通的,此可能 是电压表两点之外短,即电灯可能被短路;若电压表无示数,说电灯泡处现了开路象。方法 2、将电压并联在电泡两端,电压表有示数,说明电压表和电源通,且两内没有被路现象,这 时电路中的障只能是灯开路;电压表无示数,则说明电压表两节之内有短现象,由可说明,时电 路中的故障电灯泡被路。要:1、据、联路的点断电路故障的断问题可考查学生电路的组成(结构)、特点等知识理解程度因此,把电路的结、特 点是解决这问题的前2、电表断路故的法1电压有示数的原电压表两接柱间含电部分的电为通

5、路,同时与电压表并联的部分路没有短现象发生,电表有 示数2电压无示数的原(1)电压表接线柱含电源部分电路为断(开路(2)电压两接线柱间含电源部分虽然为通路但与电压并联的部电路出现了短路现象一填题1( 上海杨区九年级一模在图示电中,电源压保持不变,电阻 R 、R 的阻值为 R 。闭合开关1 0S,路正常作,电压表数为 U 。一段间后,仅一个电表示数变小。若电路中仅有处故障,只发生0在电阻 R 、 上。请根据关信息写此时两电示数及相对应的故障。 _1 2【答案】若电压示数为 2U ,电表示数为 0 则电阻 断路若电压表示为 0,电流表示为 20 00,则电阻 R 短路1【解析】闭合开关后两电阻串,

6、电流表电流,电压表测 R 电压。若 R 断路电流表示数为 ,电表测电源电,1 1示数增大,为电阻 、 的阻值均 R ,所以压表示数增为 2U ;若 短路,压表示数为 0,电流表1 2 0 10 0 示数增大,据欧姆定,变为原的两倍,即 2 ;若 R 断路,电流电压表示均为 0 不符合意;若20R 短路,流表示数增大,电压表数也增大不符合题。22(2020 海九年级专练习)在图所示的路中,电源电压为 U 且持不变,所有原件均完好。开关闭后,电流表数将_,电压表数将_( 均填变大 、变小 或不变)。一段时间,R、L 之一生了故障,路中只有个电表示变大,写出此时电压表的示数及相应的故障 _【答案】变

7、大变小若电压表示为 0,则 短路,电压表示为 U, L 断路【解析】1 由电路可知,开 断开时电压表串在电路中测电源电压,电流表断路所以通过流表的电为 0,则电流表无数;闭合关 后,灯 与电阻 R 串联,电压表 L 两电压,电流表测电路电流,电流表无 示数变为有数,所以流表示数大了。2 因串联路中的总压等于各电压之和以由电压测电源电压变为测串联电路中 L 端电压知压 表的示数变了。3 一段时后,、 之一发了故障,路中只有一个电表示数变大,有两情况:电流示数变大,电路总电减小了,时电压表示数为 0,灯泡 发生短;电压示数变大,测 L 两电压变为电源电压此时电压示数为 ,泡 生断,电流表示数为 0

8、 3( 上海九级专题练)如图所示,电源电压为 保持变。开关 S 闭合后,路正常工。一段时0间后,观察两只电表数差值变为 2I :03 3 ()电阻 R 、 中仅有一个现故障,则故障发生后表 A 的示数为_,表 的数为_ ,电路故1 2 l 障是_ (2) 某同学 R 替换发生故的电阻,闭合开关 S 后 A 表数为 3 ,则 R 阻值为_ 。3 0 3【答案】0 2 I0电阻 R 断路10I0【解析】123 由路图可知电阻 R 、 并联,电流 A 测路电流,电流表 A 测电 所支路电流。电阻 R 、1 2 2 R 中仅有个出现故障,若发生短,会形成源短路,能会损坏源、电表等,所以不可能是短路;段

9、时 2间后,观察两只电表数差值变为 2I ,明两表示一个增大一个减小,所以不可能是电阻 断路,0 能是是电阻 断路没有电流通电流表 A 所测路,电表 A 的数为 0 此时只有电 R 的简单路,即通1 1 l 过 R 的电流 2I 20。4 用 R 替换发故障的电阻,电阻 R 、R 并联,们两端电相等,此时干路电流为 33 30,通过上分析已知通过 R 的电流 2I 20,根据并联流特点可通过 R 的的流3I I I I 3 0并联电路各路两端电相等,且这里等于电源电压,根据I UR可得 R 的电阻3 0I I3 4( 上海九级专题练)在图所示的电路中,电源电压为 12 伏且不,滑动变阻器 R

10、上标有20 1A1字样,将滑 移到变器的最右端,闭合电键 :最 大最 大(1) 若电路 MN 间仅连入流表,求:时电路中电流 I_和电路消的电功率 P ;(2) 现有阻为 10 欧 20 欧三个电阻,请从中选择个接入 MN 间要求滑可以移动到变阻器两端且电路能正工作应选的电阻阻为_ 欧足上要求时电压表数的最大化量 U _。【答案】0.6A 7.2W 20 6V【解析】(1)1 因为片移到变器的最右端,所以滑动变阻器全部入电路,接入电路电阻为 20 ,若电路的 MN 间仅连入电表,此时路中的电为I R 20 2 电路消的电功率 UI 0.6A (2)3 根据意,当滑移至最左端时,电路中的电阻最小

11、电路中的流最大,根据滑动阻器的铭牌,最 大电流不能过 1A所以需要最小电阻为 R I 1A所以,选择定值电阻 20 电阻4 当滑片最左端时电压表被路,电压示数为 0当滑片移到最右端电压表的数为U 12VU R 6V 20 所以,电压示数的最变化量为2 1 1 2 1 1 6V-0=6V 5( 上海)图所示的路中,电源电压保持不变,闭合电键 (已电阻 R 、滑动变器 R 中仅有一 2个出现了故);若发三个电表中一个电表示数中的故可能是 _ 发现个电表中有两个电表无数, 电路中的故可能是_ 。接着续观察发现 V 无示数,A、 有示,且移动变阻器 R 的滑片 P;若电流表的示发生了改,则故1 障一定

12、是_ 若电压表 V 的示数不,则故障定是 。2【答案】 R 短路或 R 短路 2断路或2断路短路短路【解析】12 假设 断,那么电流没有示数电压表 测的是电电压,电压表 没有数;假设 R 短路,么1 有电流流过 ,电流表有示,电压表 没有示数电压表 V 有示数;假设 R 断路,么电流表有示数,2 2 2电压表 V 没有示数电压表 测的是电电压;假 R 短路,么有电流流过 R ,电流表示数,电表 V 1 2 2 12没有示数,压表 V 有数;综上述,若发现三个电表中有一个电表示数,电中的故障能是 R 短路或1 1者 R 短路;发现三个表中有两电表无示数,电路中的故障可能是 R 断路或 断;2 2

13、3 假设 短路,流表的示数是2I U,移动变阻 的滑片 , 的阻和电压大小都不变,那么电流表2的示数也不,这与条不符合,以不是 短路应该是 R 短路2 14 假设 短路,流表的示数是2I 11,移动变阻 的滑片 , 的阻不变化,电流也不变化,电压表2V 的示数不,为零,压表 V 的示数不变,这题意 V 有数不符合,所以不可能是 R 短,只能是 2 212 2 短路。6( 上海长区九年级一模在如图所的电路中 R 、 为定电阻且阻相等,电电压为 且不1 2变。闭合开 后,电路常工作,流表示数 I。一段时间观察到仅一个电表数变小。已知电路中只有一处故障且发生在阻 R 或 R 上。请出两电表的示数及其

14、对应的故障 _ 。1 2【答案】 表示数为 0, 表示为 2, 短路 表示数为 , 表示数 0,R 断2 【解析】由题意可知电压表测是 R 两端的电压;假设 R 短路,么电压表的是电源压,电压的示数变大,根2 据I UR可知,电路的总电阻小,那么流变大,即电流表的示数变大,两表的示数变大,这题意不符合,故可能是 R 短路;假设 断路那么没有流流过 R 、 和电流表,电流表示数零,电压的示1 1 1 数也为零,两表的示都变小,与题意不符合,故不可能是 R 断路;假 短,那么电压表的示数变,1 2变为零,电中的总电变小,根 路后I U U可知,电流大,这与意相符合由题意可知 I , R 短 R R

15、I I即电流表的数是 2I假设 R 断么没有电流流过电流表流表示变小为零压表测是电源电压 ,2电压示数变,这与题相符合。7( 上海杨区九年级一模在图(a)所的电路中电源电压 18 伏变,电阻 R 的值为 10 欧,1滑动变阻器 上标“2R 的电流 0.6 安。 11001A字样,将一表盘如图 b)所示的电表并联在路中。闭开关 S,通过2 2 (1) 求 R 两端的压 U 。_1 (2) 求滑动阻器 的阻值 _2(3) 在移动动变阻器片 过中,电压表数的变化 为 伏。判断电压表并联_ 两(选 填R ” 、R ”或电),滑动变阻器 R 的阻范围。_1 2 2【答案】6V 20 R【解析】(1)1

16、R 两端的压11880U=IR =0.6A10=6V1(2)2 由图知电阻 R 、 串联,串电路各用器电压之和等于电源电压,所以1 2U =U -6V=12V2 1串联电路电处处相同所以滑动阻器的电阻为U 12VR 2 = =20I 0.6A(3)34 由意可知电中的最大流为 =1A,此时电阻 两电压最大为 U = I R =1A10 1滑动变阻器压最小为U =U-U =18V 10V=8V2min 滑动变阻器最小电阻R = 2min = =8I max由图可知电表量程为 ,在移动滑变阻器滑片 P 过中,电压示数的变量 U 为 8 伏,电压表并 在电阻 R 两端压,则 的端最大电为2 U =8

17、V+8V=16V 15V不符合题意若电压表联在电源端,始终保持不变,且会大于电压最大量程不符合题,所以电表并 联在电阻 两;1当电阻 R 的电做大时,电 的电最小,此时2 1U = UU =18V -16V=2V1min 此时电路中流最小为Imin 1min 0.2A R 10滑动变阻器最大电阻R2max 16V = 2max = =80I 0.2Amin综上可知滑变阻器 的阻范围为 880 。28 上海九年级专练习图电源电保持不变 闭合后压表 V 示数是 压表 V 示数为 ,1 0电路正常工一段时后,观察电压表 V 的示数变,电压表 V 的示数变大1 (1) 若电阻 、 中仅有一个出现故障,

18、请根据相关息写出两压表的示及相对应的故障 _1 2(2) 若手头有阻值为 R 的完好阻若干个请你利用好的电阻 R22设计一个方,将故障阻替换掉使 1 1 1 1 电路中的两压表都恢原先示数_【答案】R 短路 R 断路; =0, U U 1 2见解析【解析】(1)1 这是个串联电,假设 R 断路则电压表 V 直接串联在电路中,电压表 V 的示数变,不符合题意;1 1 1假设 R 短路电表 被短接示数变电压表 V 的示数大符合题意假设 R 短路电表 V 被短接, 1 示数变小,符合题意假设 R 断路电压表 V 串联在电中,电压 的数变大, 示数变小符合题2 2 意;R 短路或 断路都让 U =0,

19、 U U 1 (2)2 如果 断,那么用完的电阻 R 替换即可;串联电路电是相等的由公式2 I 可知U 1 2 R1 即 U U 1 1 0 2 2 0R 1R2可知如果 短,那么只需要两个完好电阻 R 替换 R ,并接入电路可1 9( 上海中模拟)在图所示的路中,电电压为 且保持变闭合键 S,现电压表的示数不变,已知电 、 中仅有一个出了故障根据相关息写出电表的示数及相对应的故障 1 【答案】若电压的示数为 ,说明 断路或 短路;电压表的示为 0说明 R 断路2 1 1【解析】V V V若电阻 R 断, 1由图知 闭合前电压表正负接线没有接在源正负极上 ,电压表示数 0 , 闭合电压表示数仍

20、为 0符合题意若阻 短路, S 闭合前,R 和电压串联,电表示数为电源电压S 合后 R R 串联电1 1 2压表测 R 两端的电由于 短路 R 两电压即电电压,所电压表示数在 S 闭合后不变,符合题意;若 2 1 R 短 S 闭合前, 和电压串联,电表示数为电源电压, 闭合后,电表测 R 两端的电压所以电压 2 2示数为 0不符合题;若 断路 S 闭合前, 和电压表串,电压表示数为电源电压, S 闭合后,电表测2 1R 两的电压,因为 R2 断, 和电压表联,所以压表示数变,符合题意;综上所述可知电压示数为 2 10 时, 断路;压表示数为 V 时, 短路或 断路1 2102020上海九级专题

21、练习)在如图所的电路中电源电压持不变已知电路中仅有一处故障且只发生在 R 上电键 个电中只有一个电表的指针生偏转电路中可能生的故障是 _ 1 写出指针发偏转的电及相对应故障 _ 【答案】R1若电压表指偏转,则 R 断路,压表测电源电压,电流表无示数;电流表指偏转,则 11短路,电压无示数,流表有示【解析】由图可知, 和 串联,压表测 两端电压,电流表测电路中的电流,1 2 若 R 断,电压表电流表均示数,不符合题意;若 短路,电表和电流均有示数不符合题,故电 2 路中可能发的故障是 R 若电表指针偏转,则 R 断路,电表测电源电压,电流表无示数;若电流表指针1 偏转,则 R 短路电压表无示数,

22、电流表示数1112021上海奉区九年级模)如图所示,电源电压保持为 伏,电 或灯 中仅有处发生故障。当开关 闭合后可以据电压表 (选填 ”或 ”)的示判断故障况,若该电压表的示数为 3 伏,说 明故障是_ 【答案】V电阻 R 短路或泡 L 断路【解析】1 因为电表 V 并联电源两端所以闭合开关后,其示数始终为电电压,所应该根据压表 判断故障 1情况。2 若电压V测灯泡 L 的电压其示数等 3V,若电 R 断路则电压表V无示数,不合题意,电阻 R短路灯泡 L 单联其电等于电源电压符合意若灯 L 断路电压表串联在路中根据联分压规, 其示数等于源电压,合题意,灯泡 短路,压表 V 无示数,不符合题意

23、。所以若电压 V 的示数为 3 伏,说明故是电阻 短路灯泡 断路。122021上海青区九年级模)在如图所示的电路中,电源电压为 U。闭合关 S, L 发光。段时间 后,电灯熄。若已知路中只发一处故障,且只发生在灯 或电阻 上。根据信回答下列题电路可能发生的障是_ 。若电表的指针指零刻度上请写出电表的示数及对应的故障。 _【答案灯 短路或灯 开路,或电阻 R 开路电压表的示为 0,则电 R 开路;若电表示数为 U,灯 L 开路【解析】1 闭合开 S,灯 L 发光。段时间后,电灯熄灭,说明灯 没电流通过,则可能是灯 L 自身短路了或灯 I U1 I U1 开路,亦或阻 R 开路导没有电流通过,从而

24、熄灭2 电流表指针指在刻度上,明电路中有电流通,故障类型为开路。若电压表的示为 ,则电 R 开 路;若电压示数为 U,灯 L 开路132021上海市下中学九年级期末)如所示电路,电源电保持不变,电阻 R 、R 的值相等。开1 2S 闭合,电路常工作,流表 示数为 ,电压 V 的示数 。一段间后,观察到其中两个表示数变 0大。若电路仅有一处障且只发在电阻 R 上,请据相关信息写出此时电压表 V 与流表 的示数1 2 1相对应的故。_ 【答案】若电压 V 的示数为 0 电流表 A 示为 2I10时, 短;若电压表 V 的示数 2 ,电流 A 示数 1 1 0为 2 时,R 短路0 【解析】电路为

25、R R 的串联电,如果电路断路,电流表和其中一电压表示将为 0 而观察其中两个表示数变 1 2大,故电路短路,若压表 的示数为 0 ,电流 A 示数 210时R 短路;若电表 V 的示为 2U ,电流1 1 0表 A 示数 2I 时R 短路。0 142020上海大附属学校九年级三模)图电路中电源电压持不变,灯 L 或阻 R 只有一可能出 了故障,开 闭合后,有一个电指针发生转,则:(1)_ ;(2)_ 。【答案】若电流指针发生转,则 短路若电压表指发生偏转则 R 断路【解析】12 根据表示数判电路故障,若电流表指针发生偏转电路中有流通过,电路故障 R 短;若电 表指针发生转,说明路中没有流通过

26、,故障为 R 断路。152020上海浦新区九年级三模在如图所的电路中电源电压保持不变。电路中存一处障,且故只发生在电 、 1 处,闭合开后:若 A 表不,V 不,则故障 _ ;若 A 表不,V 变,则故障 _ ;若 A 表变,V 不,则故障 _ ;若 A 表变,V 变,则故障 _ 。【答案】R 断 1R 断路2R 短2R 短路1【解析】由图知, 、 R 串联,电流测整个电路的电流,电压表测 R 两端的电。 2 1 若 A 表不,说明电路成了断路 不变说明 断路。12 若 A 表不,说明电路成了断路 变大说明电压串联接入了电压,电压表串联接入路相当于路, 则故障是 R 断路。23 若 A 表变,

27、说明电路通路,根欧姆定律知,电路的电阻减小, V 不,说明电表被短路,则故 障是 短路。2R R 4 若 A 表变,说明电路通路,根欧姆定律知,电路的电阻减小, V 变,说明电表测的电源电压, 则故障是 短路。162020上海崇区九年级三模在图所示电路中,源电压保持不变。闭合电键 ,路正常工作,一段时间后,不发光,障只发生灯 或电阻 :(1) 如电压示数不为,电路故可能是 _ ;(2) 如用完的灯 L 来替代电阻 R,灯 发光,请根据相关信息出此时小 L 的发光情及原先电对应的故0 障: 【答案】灯 L 断路若灯 L 不发光则灯 L 短路;灯 L 发光,则电 断路【解析】(1)1 电压示数不为

28、,说明是电路出现了断路,故障只生在灯 L 或电阻 R ,所以灯 L 断路(2)2 闭合键 S,电路正常作,一段时间后,灯不发光,说明灯断路或电发生断路有以下 3 种情况:第 1 种情,若灯短路,电流表有数,电压示数为 0;第 2 种情,若灯断路,则电压表联在电路,有示数电流表示为 0第 3 种情,若电阻断路,则电流、电压表数都为 0。故答案为:灯 L 不发光,则灯 L 短路;若 L 发光,则电阻 R 断路。172020上海九级专题练习)在图所示电路中,源电压为 ,阻 R 、R 的阻值均为 R。开关 S 由断1 2开到闭合,压表 V 示数电流表 或 A 示数比值均未生变化,若电路的故障只发生在电

29、阻 R R 中的一2 1 2处,则电路各电表的数及故障: _ 。【答案】电阻 R 断路,电压表 V 示数为 U,电流 A 和 A 的数均为1 U【解析】由图像可知合开关前 R 单独入电路中,电压表测电源电压, A 测路电流,压表 示数电流表 A2 或 A 示数的比值均为电阻 R 的值,闭开关后电 R 、 并,电压表测电源电压, 干路电, 测 2 2 2 2支路电流,压表 V 示数电流表 A 或 示数比值均未生变化,即 R 未入电路中即电阻 R 断路,电2 1压表 示数为 ,电流表 A 和 A 的示数均 。2182020上海九级专题练习)在图所示电路中,源电压保不变,由于电阻 R 或 R 出现故

30、障:1 (1) 在电键 S 闭前后,如果现只有一电表的示发生变化故障是_ 如果现只有一电表示数 化的是电流,那么故是 _ ;(2) 在电键 S 闭前后,发现只电表的数均未变,故障_ ;如果发现只电表示数均有变化,但 电路确有故,则故障定是_ 。【答案】电阻 R 短路或电阻 R 断路1 1电阻 R 短路1电阻 断路2电阻 R 短路2【解析】(1)12 闭开关后电为 与 R 串联电路若发生变的电表为流表电表不发生变化则电表所测用1 2电器短路, R 短路;若发生变化的电表为电压表电流表无数,则电可能为断路,由于电压表有示数,1则断路电阻 R 。1(2)3 电键 S 闭合后,发现两只电表的示数均未变

31、化,电流表无数说明电可能为断,电压表也无示数, 则说明断路阻为 R 。24 两表均示数,电中依然有障,则电表有示数未发生断路,电压表有示数,则说电压表所电阻未 短路,故可故障一定 短路。2192020上海普区九年级一模在图所示电路中,源电压保持不变,闭合开关 后,电正常工作一段时间后电流表 的示数小,电压表 V 的示数不变已知故障只发生在电阻 R 、R 上。选择个完好的1 2定值电阻 替 R ,并察比较两电表替换前、后示数,若_ ,可以判断 一定路,理由是 。2 1【答案电流表示数减小不变若电流表示变大则 R 断路或 R 断路两种情况都有可能若电流表示1 2数变小或不,则只有 断这一种情况1【

32、解析】12 由电图知道,电阻并联,电流表测量干路电流,压表测量联电路两电压;电表示数不变,说 明电源完好电阻没有短路;电表示数变小,说明有支路出现断路即 R 断或 R 断路1 2若 R 断路,用某完好的定值电阻 R 换 后,由于有流通过 和 R ,由并联电的电流特点知道,电流表 2 2 1示数会变大若 R 断路,当 R 时,用 替 R 后由于电阻减小了,由欧定律知道电路中的流会变大,即电流 1 2 2表示数变大若 R 断路,当 时,用 替换 R 后,由电阻增大了由欧姆定知道,电中的电流变小,即电流表 1 2示数变小;若 R 断路,当 = R 时,用 替换 R 后,由于电阻不变,所以电流表示不变

33、;1 2 2综上所述,电流表示变大,则 R 断路或 R 断路这种情况都有可能;若电表示数变或不变,只有1 2R 断路这种情况。120( 上海嘉区)在图所示路中,电电压保持变。当开关 S 闭合后,路正常工,一段时后,灯 L 熄灭。电路中仅有处故障,只发生在阻 或灯 上现提供完的电流表电压表各一只,与 规格相同且好的灯 选其中的一个器材接入电路能同检测电路中有可能的障写出操作法、0观察到的现及相对应故障。 。【答案】见解析【解析】由于电路正工作,一时间后, L 熄灭且电路中仅有一处故障发生在电 R 或灯 L 上,说明路有短路或断路;据题意,择与 格相同完好的灯 L ,然后断开开,用L 替换 (或将 并联在 R 两端,0 0再闭合开关若 L 和 都发光则

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