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測(cè)量工具的讀數(shù)和使用

刻度尺、秒表、彈簧秤、溫度表、電流表、電壓表等測(cè)量工具的有效數(shù)字..........2

游標(biāo)卡尺..................................................................6

螺旋測(cè)微器................................................................9

多用電表.................................................................11

電壓表、電流表...........................................................19

高考真題之測(cè)量工具.......................................錯(cuò)誤!未定義書簽。

刻度尺、秒表、彈簧秤、溫度表、電流表、電壓表等測(cè)量工具的有效數(shù)字

具體地說,有效數(shù)字是指在分析工作中實(shí)際能夠測(cè)量到的數(shù)字。能夠測(cè)量到的是包括

最后一位估計(jì)的,不確定的數(shù)字。我們把通過直讀獲得的準(zhǔn)確數(shù)字叫做可靠數(shù)字;把通過

估讀得到的那部分?jǐn)?shù)字叫做存疑數(shù)字。把測(cè)量結(jié)果中能夠反映被測(cè)量大小的帶有一位存疑

數(shù)字的全部數(shù)字叫有效數(shù)字。測(cè)得物體的長(zhǎng)度5.15cm。數(shù)據(jù)記錄時(shí),我們記錄的數(shù)據(jù)和實(shí)

驗(yàn)結(jié)果真值一致的數(shù)據(jù)位便是有效數(shù)字。

使用以上儀器時(shí),凡是最小刻度是10分度的,要求讀到最小刻度后再往下估讀一位(估

讀的這位是不可靠數(shù)字,但是是有效數(shù)字的不可缺少的組成部分)。凡是最小刻度不是10分

度的,只要求讀到最小刻度所在的這一位,不再往下估讀。

電流表和電壓表讀數(shù)

量程精確度讀數(shù)規(guī)則

電流表0?3A0.1A

與刻度尺一樣,采用估讀,讀數(shù)規(guī)則較簡(jiǎn)

10

電壓表0?3V0.1V單,只需要精確值后加一估讀數(shù)即可

電流表0?0.6A0.02A估讀位與最小刻度在同一位,采用g估讀

估讀位與最小刻度在同一位,采用:估讀

電壓表0?15V0.5V

例題1:(2022?廣東珠海?高二期末)在做“用單擺測(cè)重力加速度”的實(shí)驗(yàn)時(shí),某同

學(xué)測(cè)得擺線長(zhǎng)為89.20cm,擺球直徑為1.60cm,7t=9.86。

(1)若擺球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)開始計(jì)時(shí),且記數(shù)為1,到第83次經(jīng)過最低點(diǎn)所用的時(shí)

間如圖乙所示,則秒表讀數(shù)為s;

(2)略(3)略

【答案】80

【解析】(1)[1]小表盤上指針在1和1.5之間,所以記為60s,大表盤指針指在20s,

所以最終讀數(shù)為r=60s+20s=80s

例題2:(2022?浙江省衢州市教育局高一階段練習(xí))在“探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的

合成規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中:

(1)該實(shí)驗(yàn)運(yùn)用的思想方法是;

A.等效替代法B.控制變量

法C.理想模型法

(2)某次實(shí)驗(yàn)中,彈簧秤的指針位置如圖所示,其讀數(shù)為N;

1||1

2=后2

34>3

(3)略

【答案】A2.00B

【解析】(1)[1]探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中需要我們讓兩次拉時(shí)的效果

相同,所以是采用了等效替代法。

故選A;

(2)[2]由圖可知,彈簧桿的最小分度為0.1N,則其讀數(shù)為2.00N;

例題3:(2021?廣西?鐘山中學(xué)高二階段練習(xí))如圖甲為物理興趣小組設(shè)計(jì)的多用電

表的電路原理圖,他們選用內(nèi)阻4=10。、滿偏電流4=10mA的電流表,標(biāo)識(shí)不清的電

源,以及由定值電阻、導(dǎo)線、滑動(dòng)變阻器等組裝好的多用電表,當(dāng)選擇開關(guān)接“3”時(shí)為量

程15V的電壓表,該多用電表表盤如圖乙所示,下排刻度均勻,上排刻度線對(duì)應(yīng)數(shù)值還沒

有及時(shí)標(biāo)出。

(1)圖甲中的定值電阻&=_

(2)選擇開關(guān)接“1”時(shí),兩表筆接入待測(cè)電路,若指針指在圖乙所示位置,其讀數(shù)為

mAo

(3)略

【答案】14902.51504504350

【解析】(1)⑴由15V=/?(4+&)

解得&=1490。

(2)[2]選擇開關(guān)接“1”時(shí)為量程為10mA的電流表,讀數(shù)為2.5mA。

例題4:(2022?江蘇?呂叔湘中學(xué)高二期末)某小組通過實(shí)驗(yàn)測(cè)繪一個(gè)標(biāo)有“5.0

V7.5W”某元件的伏安特性曲線,電路圖如圖甲所示,備有下列器材:

A.電池組(電動(dòng)勢(shì)為6.0V,內(nèi)阻約為1。);

B.電壓表(量程為0~3V,內(nèi)阻吊=3kQ);

C.電流表(量程為0~1.5A,內(nèi)阻約為0.5。);

D.滑動(dòng)變阻器4(最大阻值為10Q,額定電流為1A);

E.定值電阻R,(電阻值為1.5kQ);

F.定值電阻是(電阻值為3kQ);

G.開關(guān)和導(dǎo)線若干。

(1)實(shí)驗(yàn)中所用定值電阻應(yīng)選(選填或"/)。

(2)略

(3)某次實(shí)驗(yàn)時(shí),電壓表示數(shù)指針位置如圖丙所示,則電壓表讀數(shù)是V;元件

(4)略

【答案】F2.204.401.8

【解析】(1)[1]因?yàn)樵?biāo)有“5.0V、7.5W”,電壓表要改裝成大于5V的量程,所

以定值電阻應(yīng)選自,即選F。

(2)

(3)[3][4]由電壓表讀數(shù)規(guī)則可知電壓表讀數(shù)為2.20V,因?yàn)?=&=3kQ

所以元件兩端電壓為2.20x2V=4.40V

游標(biāo)卡尺

游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法:''三看”

(1)第一看一精確度

如圖甲所示。

0cmI2C

I,,,,?,111[I?,卜,,,,Jj,〉

0510

易錯(cuò)讀成11mmMXO.1mm-11.40mm。

正確的應(yīng)為11.4mm,游標(biāo)卡尺不需估讀,后面不能隨意加零,也不能隨意去零。

如圖乙所示。

1cm23

1]????_LLLLLI1I」」_

??????????JIIIII_IIII|?

01020

易錯(cuò)讀成10mm+12X0.05mm=10.6mm,正確的應(yīng)為10.60mm。

(2)第二看一游標(biāo)尺上的0刻度線位置,區(qū)分零刻度與標(biāo)尺最前端。

如圖丙所示。

3

2cm

O1O20

易錯(cuò)讀成11mm-^lOXO.0550mm。

正確讀數(shù)為14mm+10X0.05mm-14.50mm。

(3)第三看一游標(biāo)尺的哪條(第4條)刻度線與主尺上的刻度線對(duì)齊。

常見規(guī)格游標(biāo)卡尺

游標(biāo)尺測(cè)量結(jié)果(游標(biāo)尺上第n條刻度

*吉聲

線與主尺上的某刻度線對(duì)齊

刻度刻度總長(zhǎng)度每小格與1mm(mm)

格數(shù)(mm)差(mm)時(shí))(mm)

1090.10.1主尺上讀的毫米數(shù)+0」n

20190.050.05主尺上讀的毫米數(shù)+0.05n

50490.020.02主尺上讀的毫米數(shù)+0.02n

例題L如圖(甲)所示的物體/的長(zhǎng)度是cm-m,如圖(乙)所示的

物體8的長(zhǎng)度是mo

答案4.04.0X10土34.03.40X10-2

解析Zj-(14.0-10.0)cm^4.0cm^.0X102m

Zj?-(14.40-11.00)cm^3.40cn1r34.0mm^3.40X10m。

例題2:(福建省三明市202L2022學(xué)年高二(下)期末質(zhì)量檢測(cè)物理試題)“用雙縫

干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)''實(shí)驗(yàn)中,一同學(xué)將所有器材按要求安裝在如圖所示的光具座上,經(jīng)調(diào)節(jié)

后完成實(shí)驗(yàn)。

(1)已知測(cè)量頭主尺的最小刻度是毫米,副尺上有20分度。用某單色光照射雙縫得到如

圖甲所示的干涉圖樣,分劃板中心刻線在圖中A位置時(shí)記下游標(biāo)卡尺讀數(shù)為0.35mm。轉(zhuǎn)

動(dòng)手輪,使分劃板中心刻線在圖中B位置時(shí)的游標(biāo)卡尺讀數(shù)如圖乙所示,求得相鄰亮條紋

的間距Ay=mm。

(2)已知雙縫間距Q=0.2mm,測(cè)得雙縫到屏的距離L=0.700m。由計(jì)算式2=,

求得所測(cè)光的波長(zhǎng)為m(保留3位有效數(shù)字)。

(3)略

【答案】2.45等7.00x10"

【解析】(1)⑴圖中8位置時(shí)的游標(biāo)卡尺讀數(shù)為15mm+lx0.05mm=15.05mm

相鄰亮條紋的間距緲=mm=2.45mm

"ao”*

⑵⑵⑶根據(jù)△產(chǎn)?

a

可得2=學(xué)

代入數(shù)據(jù)可得/l=7.00xl0-7m

例題3:(2022■全國(guó)?高三課時(shí)練習(xí))下面各圖均是用游標(biāo)卡尺測(cè)量時(shí)的示意圖,

圖甲中游標(biāo)卡尺為50分度的游標(biāo)卡尺,圖乙中游標(biāo)卡尺為20分度的,圖丙中游標(biāo)卡尺為

10分度的,它們的讀數(shù)分別為:__;________;________o

圖甲

6

LHcm

o

【答案】42.1063.3029.8

【解析】[1]在圖甲中,主尺讀數(shù)為42mm,游標(biāo)尺上第5條刻度線與主尺上的一條刻

度線對(duì)齊,由于游標(biāo)尺是50分度的,所以讀數(shù)為42mm+5X0.02mm=42.10mm

[2]在圖乙中,主尺讀數(shù)為63mm,游標(biāo)尺上第6條刻度線與主尺上的一條刻度線對(duì)齊,由

于游標(biāo)尺是20分度的,所以讀數(shù)為63mm+6X0.05nim=63.30mm

[3]在圖丙中,主尺讀數(shù)為29mm,游標(biāo)尺上第8條刻度線與主尺上的一條刻度線對(duì)齊,由

于游標(biāo)尺是10分度的,所以讀數(shù)為29mm+8X0.1mm=29.8mm

螺旋測(cè)微器

原理:螺旋測(cè)微器的精密螺紋的螺距是0.5mni,可動(dòng)刻度有50個(gè)等分刻度,可動(dòng)刻

度旋轉(zhuǎn)一周,測(cè)微螺桿可前進(jìn)或后退0.5mm,因此旋轉(zhuǎn)每個(gè)小分度,相當(dāng)于測(cè)微螺桿前進(jìn)

Q5

或后退;/mm=0.01mm.可見,可動(dòng)刻度每一小分度表示0.01mm,所以螺旋測(cè)微器可準(zhǔn)

確到0.01mm,由于還能再估讀一位,可讀到毫米的千分位,故又名千分尺.

讀數(shù)及注意事項(xiàng):

①固定刻度數(shù)字單位是毫米,無數(shù)字一端是半毫米.

測(cè)量時(shí)被測(cè)物體長(zhǎng)度的半毫米數(shù)由固定刻度讀出,不足半毫米部分由可動(dòng)刻度讀出.

②測(cè)量值=固定刻度讀數(shù)(mm)+可動(dòng)刻度格數(shù)(估讀一位)X0.01(mm),最后換算單位.

在讀固定刻度數(shù)時(shí),要注意固定刻度尺上表示半毫米的刻線是否已經(jīng)露出.看不準(zhǔn)時(shí),

判斷方法是看可動(dòng)刻度接近0還是50.

③可動(dòng)刻度格數(shù)要估讀,即使固定刻度的零點(diǎn)正好與可動(dòng)刻度的某一刻度線對(duì)齊,可

動(dòng)刻度格數(shù)小數(shù)部分要估讀為“0”.結(jié)果以毫米為單位,千分位有一位估讀數(shù)字,不能隨

便丟掉.

④如圖所示,固定刻度示數(shù)為2.0mm,而從可動(dòng)刻度上讀的示數(shù)為15.0,最后的讀數(shù)

為2.0mm+15.0X0.01mm=2.150mm.

例題:(2022■廣西玉林?高二期末)一水平放置、直徑為d的金屬圓盤繞過其圓心

。的豎直軸在豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度為6的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng),盤邊緣上固定一豎直的

擋光片,盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)擋光片從一光電數(shù)字計(jì)時(shí)器的光電門的狹縫中經(jīng)過,如圖甲所示。乙為

光電數(shù)字計(jì)時(shí)器的示意圖,光源4中射出的光可照到6中的接收器上,若46間的光路被

遮斷,顯示器。上可顯示出光線被遮斷的時(shí)間北圓盤直徑用20分度的游標(biāo)卡尺測(cè)得,結(jié)

果如圖丙所示(只畫了部分圖);擋光片的寬度用螺旋測(cè)微器測(cè)得,結(jié)果如讀數(shù)顯示器圖

丁所示(只畫了部分圖)。由圖可知:

光電門

甲乙

24

(1)圓盤的直徑"為mm;

(2)擋光片的寬度/為mm;

(3)金屬圓盤中心。與邊緣的電壓為o(用字母8、d、L、1表示)

【答案】248.159.970—

4f

【解析】(1)[1]圓盤的直徑伏主尺248mm游標(biāo)尺(不需要估讀):3x0.05rmn相加

等于248.15mm;

(2)[2]擋光片的寬度2:主尺9.5mm,副尺(需要估讀)47.Ox。,o1nm相加等于

9.970mm;

(3)[3]根據(jù)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=B方處

22/At

多用電表

例題1:(2022■全國(guó)?高三課時(shí)練習(xí))指針式多用電表是實(shí)驗(yàn)室中常用的測(cè)量?jī)x器。

(1)如圖甲所示為某同學(xué)設(shè)計(jì)的多用電表的原理示意圖。虛線框中S為一個(gè)單刀多擲開關(guān),

通過操作開關(guān),接線柱4可以分別與觸點(diǎn)1、2、3接通,從而實(shí)現(xiàn)使用多用電表測(cè)量不同

物理量的不同功能。關(guān)于此多用電表,下列說法中正確的是。(選填選項(xiàng)前面

的字母)

圖甲

A.當(dāng)S接觸點(diǎn)1時(shí),多用電表處于測(cè)量電流的擋位,其中接線柱8接的是黑表筆

B當(dāng)S接觸點(diǎn)2時(shí),多用電表處于測(cè)量電壓的擋位,其中接線柱8接的是黑表筆

C.當(dāng)S接觸點(diǎn)2時(shí),多用電表處于測(cè)量電阻的擋位,其中接線柱6接的是黑表筆

D.當(dāng)S接觸點(diǎn)3時(shí),多用電表處于測(cè)量電壓的擋位,其中接線柱3接的是紅表筆

(2)用實(shí)驗(yàn)室的多用電表進(jìn)行某次測(cè)量時(shí),指針在表盤的位置如圖乙所示。

a.若所選擋位為直流50mA擋,則示數(shù)為mA。

6.若所選擋位為電阻“X10”擋,則示數(shù)為Q。

c.若所選擋位為電阻“X10”擋,則歐姆表表頭內(nèi)阻為Q。

(3)用表盤為圖乙所示的多用電表正確測(cè)量了一個(gè)約15Q的電阻后,需要繼續(xù)測(cè)量一個(gè)

阻值約2kQ的電阻。在用紅、黑表筆接觸這個(gè)電阻兩端之前,請(qǐng)選擇以下必需的步驟,并

按操作順序逐一寫出步驟的序號(hào):。

A.將紅表筆和黑表筆接觸

B.把選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“X100”位置

C.把選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“XIk”位置

D.調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕使表針指向歐姆零點(diǎn)

(4)某小組同學(xué)們發(fā)現(xiàn)歐姆表的表盤刻線不均勻,分析在同一個(gè)擋位下通過待測(cè)電阻的電

流/和它的阻值廄關(guān)系,他們分別畫出了如圖所示的幾種圖像,其中可能正確的是

(5)圖丙為上題(圖乙表盤的)多用電表電阻擋中某一擋位的原理示意圖,其中電流表的

滿偏電流4=100MA,內(nèi)阻癥=100Q,電池的電動(dòng)勢(shì)斤L(fēng)5V,內(nèi)阻片0.5Q,則此時(shí)歐姆

表為電阻擋。

【答案】AC22.0190150BADACX1k

【解析】(1)當(dāng)S接觸點(diǎn)2時(shí),內(nèi)部接電源,則多用電表處于測(cè)量電阻的擋位,

因黑表筆接內(nèi)部電源的正極,則接線柱6接的是黑表筆,故B錯(cuò)誤,C正確;

A.當(dāng)S接觸點(diǎn)1時(shí),電阻與表頭并聯(lián),則多用電表處于測(cè)量電流的擋位,其中接線柱8接

的是黑表筆,故A正確;

D.當(dāng)S接觸點(diǎn)3時(shí),表頭與電阻串聯(lián),則多用電表處于測(cè)量電壓的擋位,其中接線柱笈接

的是黑表筆,故D錯(cuò)誤。

故選AC。

(2)[2]a.若所選擋位為直流50mA擋,則示數(shù)為22.0mA;

[3]6.若所選擋位為電阻X10Q擋,則示數(shù)為19X10Q=190C

[4]c.若所選擋位為電阻X10Q擋,則歐姆表表頭內(nèi)阻等于中值電阻,即為

15X10Q=150Q。

(3)[5]用表盤為題圖乙所示的多用電表正確測(cè)量了一個(gè)約15Q的電阻后,需要繼續(xù)測(cè)量

一個(gè)阻值約2kQ的電阻,則必須要換成“X100”擋,然后兩表筆短接調(diào)零,其正確步驟

是BAD。

,E

(4)[6]根據(jù)閉合電路的歐姆定律可知/=彳丁

則;

/EE

故選AC?

E

(5)[7]由閉合電路的歐姆定律/.二£-

R內(nèi)

1.5V

即100X1()6——

K內(nèi)

解得7?行15kQ

則此時(shí)歐姆表為電阻“Xlk”擋。

例題2.(安徽省宣城市2021-2022學(xué)年高二(下)期末調(diào)研測(cè)試物理試題)電流表

G,的量程為0~5mA,內(nèi)阻為290C,把它改裝成如圖所示的一個(gè)多量程多用電表,電

流、電壓和電阻的測(cè)量都各有兩個(gè)量程。當(dāng)開關(guān)S接到1或2位置時(shí)為電流擋,其中

小量程為0~10mA,大量程為。?100mA。

(1)關(guān)于此多用電表,下列說法正確的是;

A.開關(guān)S接到位置4時(shí)是歐姆擋

B.開關(guān)S接到位置6時(shí)是電壓擋

C.開關(guān)S接到位置5時(shí)的量程比接到位置6時(shí)的量程大

(2)開關(guān)S接位置____________(填“1”或“2”)時(shí)是電流擋的小量程,圖中電阻

%=。;

(3)已知圖中的電源£的電動(dòng)勢(shì)為9V,當(dāng)把開關(guān)S接到位置4,短接45進(jìn)行歐姆

調(diào)零后,此歐姆擋的內(nèi)阻為。,現(xiàn)用該擋測(cè)一未知電阻阻值,指針偏轉(zhuǎn)

到電流表仇滿刻度的(處,則該未知電阻的阻值為C。

【答案】AB##BA2261900600

【解析】(1)[UA.當(dāng)開關(guān)接到位置4時(shí),電流表與內(nèi)電源串聯(lián),電表為歐姆表,故

A正確;

B.當(dāng)開關(guān)S接到位置6時(shí),電流表與電阻串聯(lián),起到分壓作用,電表為電壓表,故B

正確;

C.開關(guān)S接到位置5時(shí)與接到位置6時(shí)對(duì)比,接到6時(shí)串聯(lián)的電阻大,分壓作用也大,

電壓表的量程也更大,故C錯(cuò)誤。

故選ABo

(2)[2]當(dāng)開關(guān)S接到2位置時(shí),并聯(lián)的電阻大,分流小,其電流表的量程小。

[3]記接1時(shí)的最大電流為接2時(shí)最大電流為71,,由題意可知,當(dāng)開關(guān)接到1時(shí),

有/1+&)=(「/.)6

當(dāng)開關(guān)接到2時(shí),有=—4)(凡+&)

代入數(shù)據(jù)解得&=261。

(3)[4][5]由上述分析可知,當(dāng)開關(guān)S接到位置4時(shí),電路中的滿偏電流為乙=10mA,

E'9V

900Q

則由題意即歐姆定律可得R=廠=10義]0一3〃泊=

由指針偏轉(zhuǎn)到電流表G,滿刻度的:處可得:

55R+K

解得R=600C

例題3.(2021?廣西?鐘山中學(xué)高二階段練習(xí))如圖甲為物理興趣小組設(shè)計(jì)的多用

電表的電路原理圖,他們選用內(nèi)阻&=1。。、滿偏電流(=10mA的電流表,標(biāo)識(shí)不清

的電源,以及由定值電阻、導(dǎo)線、滑動(dòng)變阻器等組裝好的多用電表,當(dāng)選擇開關(guān)接“3”

時(shí)為量程15V的電壓表,該多用電表表盤如圖乙所示,下排刻度均勻,上排刻度線對(duì)

應(yīng)數(shù)值還沒有及時(shí)標(biāo)出。

-R

r?--r^-2

xlOOOxl

xlOOxlO

甲乙丙

(1)圖甲中的定值電阻旦=_______

(2)選擇開關(guān)接“1”時(shí),兩表筆接入待測(cè)電路,若指針指在圖乙所示位置,其讀數(shù)

為_______mAo

(3)興趣小組在實(shí)驗(yàn)室找到了一個(gè)電阻箱,利用組裝好的多用電表設(shè)計(jì)了如下從“校

對(duì)”到“測(cè)量”的實(shí)驗(yàn):

①將選擇開關(guān)接“2”,紅黑表筆短接,調(diào)節(jié)用的阻值使電表指針滿偏;

②將多用電表紅黑表筆與電阻箱相連,調(diào)節(jié)電阻箱使多用電表指針指在電表刻度盤中

央C處,此時(shí)電阻箱如圖丙所示,則C處刻度線的標(biāo)注值應(yīng)為Q;

③用待測(cè)電阻尺代替電阻箱接入兩表筆之間,表盤指針依舊指在圖乙所示位置,則計(jì)

算可知待測(cè)電阻&約為_______。;(保留三位有效數(shù)字)

④小組成員拿來一塊電壓表,將多用電表的兩個(gè)表筆分別觸碰電壓表的兩接線柱,其

中黑表筆接電壓表的正接線柱,該電壓表示數(shù)為L(zhǎng)45V,可以推知該電壓表的內(nèi)阻

____________

【答案】14902.51504504350

【解析】⑴⑴由15V=/?(4+&)

解得R?=1490C

(2)[2]選擇開關(guān)接“1”時(shí)為量程為10mA的電流表,讀數(shù)為2.5mA。

(3)[3]由內(nèi)圖可知C處刻度線的標(biāo)注值應(yīng)為150。。

[4]由[3]分析知中值電阻為150。,即歐姆表的內(nèi)阻為150。,則滿偏時(shí)

E=10X10-3X150V=1.5V

E

當(dāng)電流表示數(shù)為2.5mA時(shí)2.5mA=2

1JULZ~r/\v

解得R,=450C

⑸由———x1.5V=1.45V

仆+150c

解得%=4350Q

例題4.(2022?湖南衡陽?高二期末)簡(jiǎn)易多用電表內(nèi)部電路圖如圖甲所示。已知

表頭(靈敏電流計(jì)G)的內(nèi)阻=1180、滿偏電流/.=10mA,多

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