6.1、专题训练(六、七).docx
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- 6.1 专题 训练
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1、专题训练(六、七)第五章 电流和电路一、摩擦起电:摩擦过的物体具有吸引轻小物体的现象叫摩擦起电;二、两种电荷:用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫正电荷;用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫负电荷;三、电荷间的相互作用:同中电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;四、验电器1、用途:用来检验物体是否带电;2、原理:利用同种电荷相互排斥;五、电荷量(电荷):电荷的多少叫电荷量,简称电荷;单位是库仑,简称库,符号为C;六五、元电荷:1、原子是由位于中心的带正电的原子核和核外带负电的电子组成;2、最小的电荷叫元电荷(一个电子所带电荷)用e表示;e=1.610-19;3、在通常情况下,原子核所带正电荷与核外电子总共所带负
2、电荷在数量上相等,电性相反,整个原子呈中性;七、摩擦起电的实质:电荷的转移。(由于不同物体的原子核束缚电子的本领不同,所以摩擦起电并没有新的电荷产生,只是电子从一个物体转移到了另一个物体,失去电子的带正电,得到电子的带负电)八、导体和绝缘体:善于导电的物体叫导体(如金属、人体、大地、酸碱盐溶液),不善于导电的物体叫绝缘体(如橡胶、玻璃、塑料等);导体和绝缘体在一定条件下可以相互转换;九、电流:电荷的定向移动形成电流;电流方向:正电荷定向移动的方向为电流的方向(负电荷定向移动方向和电流方向相反);在电源外部,电流的方向从电源的正极流向负极;十、电路:用导线将用电器、开关、用电器连接起来就组成了电
3、路;电源:提供电能(把其它形式的能转化成电能)的装置;用电器:消耗电能(把电能转化成其它形式的能)的装置;十一、电路的工作状态:1、通路:处处连通的电路;2、开路:某处断开的电路;3、短路:用导线直接将电源的正负极连同;十二、电路图及元件符号:用符号表示电路连接的图叫电路图(记住常用的符号)画电路图时要注意:整个电路图导线要横平竖直;元件不能画在拐角处。十三、串联和并联1、把电路元件逐个顺次连接起来的电路叫串联电路;串联电路特点:电流只有一条路径;各用电器互相影响;2、把电路元件并列连接起来的电路叫并联电路;并联电路特点:电流有多条路径;各用电器互不影响;3、常根据电流的流向判断串、并联:从电
4、源的正极开始,沿电流方向走一圈,回到负极,则为串联,若出现分支则为并联;十四、电路的连接方法1、线路简捷、不能出现交叉;2、连出的实物图中各元件的顺序一定要与电路图保持一致;3、一般从电源的正极起,顺着电流方向,依次连接,直至回到电源的负极;4、并联电路连接中,先串后并,先支路后干路,连接时找准节点。5、在连接电路前应将开关断开;十五、电流的强弱1、电流:表示电流强弱的物理量,符号I,单位是安培,符号A,还有毫安(mA)、微安(A)1A103mA106A3、电流强度(I)等于1秒内通过导体横截面的电荷量;I=Q/t十六、电流的测量:用电流表;符号1、电流表的结构:接线柱、量程、示数、分度值2、
5、电流表的使用(1)先要三“看清”:看清量程、指针是否指在临刻度线上,正负接线柱;(2)电流表必须和用电器串联;(相当于一根导线);(3)选择合适的量程(如不知道量程,应该选较大的量程,并进行试触。)注:试触法:先把电路的一线头和电流表的一接线柱固定,再用电路的另一线头迅速试触电流表的另一接线柱,若指针摆动很小(读数不准),需换小量程,若超出量程(电流表会烧坏),则需换更大的量程。3、电流表的读数:(1)明确所选量程;(2)明确分度值(每一小格表示的电流值);(3)根据表针向右偏过的格数读出电流值;十七、串、并联电路中电流的特点:串联电路中电流处处相等;并联电路干路电流等于各支路电流之和;一、电
6、压1、电源的作用是给电路两端提供电压;电压是使电路中形成电流的原因。电路中有电流,就一定有电压;电路中有电压,却不一定有电流,因为还要看电路是否是通路。电路中有持续电流的条件:一要有电源;二是电路是通路。2、电压用字母U表示,国际制单位的主单位是伏特,简称伏,符号是V。常用单位有千伏(KV)和毫伏(mV)。1KV = 103V=106mV。家庭照明电路的电压是220V;一节干电池的电压是1.5V;一节蓄电池的电压是2V;对人体安全的电压不高于36V。3、电压表的使用:A、电压表应该与被测电路并联;(当电压表直接接在电源两极时,因为电压表内阻无穷大,所以电路不会短路,所测电压就是电源电压)B、要
7、使电流从电压表的正接线柱流进,负接线柱流出。C、根据被测电路的选择适当的量程(被测电压不要超过电压表的量程,预先不知道被测电压的大约值时,先用大量程试触)。4、电压表的读数方法:A、看接线柱确定量程。B、看分度值(每一小格代表多少伏)。C、看指针偏转了多少格,即有多少伏。(电压表有两个量程: 03 V,每小格表示的电压值是0.1 V;015V,每小格表示的电压值是0.5 V。)5、电池串联,总电压为各电池的电压之和;相同电池并联,总电压等于其中一节电池的电压。二、探究串联电路中电压的规律1、实验步骤:A、提出问题;B、猜想或假设;C、设计实验;D、进行实验;D、分析论证、E、评价交流(D和E可
8、以合为得出结论)2、在串联电路中,总电压等于各部分电压之和。并联电路中,各支路两端的电压相等(各支路两端的电压与电源电压相等)。三、电阻1、容易导电的物体叫导体,如铅笔芯、金属、人体、大地等;不容易导电的物体叫绝缘体,如橡胶、塑料、陶瓷等。导电能力介于两者之间的叫半导体,如硅金属等。2、导体对电流的阻碍作用叫电阻,用R表示,国际制单位的主单位是欧姆,简称欧,符号是。常用单位有千欧(K)和兆欧(M),1M=103K=106。电阻在电路图中的符号为 。3、影响电阻大小的因素有:材料;长度;横截面积;温度。电阻是导体本身的一种特性,它不会随着电压、电流的变化而变化。4、某些导体在温度下降到某一温度时
9、,就会出现其电阻为0的情况,这就是超导现象,这时这种导体就叫超导体。5、阻值可以改变的电阻叫做变阻器。常用的有滑动变阻器和变阻箱。6、滑动变阻器的工作原理是:通过改变连入电路中的电阻丝的长度来改变连入电路中的电阻。作用:通过改变连入电路中的电阻丝的长度来改变连入电路中的电阻,从而改变电路中电流,进而改变部分电路两端的电压,还起保护电路的作用。正确接法是:一上一下的接。它在电路图中的符号是 它应该与被控电路串联。四、欧姆定律1、欧姆定律是由德国物理学家欧姆在1826年通过大量的实验归纳出来的。2、欧姆定律:导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体两端的电阻成反比。公式为:I=U/R ,变形公
10、式有:U=IR , R=U/I3、欧姆定律使用注意:单位必须统一,电流用A,电压用V,电阻用;不能理解为:电阻与电压成正比,与电流成反比,因为电阻常规情况下是不变的。4、用电器正常工作时的电压叫额定电压;正常工作时的电流叫额定电流;但是生活中往往达不到这个标准,所以用电器实际工作时的电压叫实际电压,实际工作时的电流叫实际电流。5、当电路出现短路现象(电路中电源不经过用电器而直接被接通的情况)时,根据I=U/R 可知,因为电阻R很小,所以电流会很大,从而会导致火灾。6、电阻的串联与并联:串联:R=R1+R2+Rn (串联电阻的总电阻的阻值比任何一个分电阻阻值都大)并联:1/R=1/R1+1/R2
11、+1/Rn (并联电阻的总电阻的阻值比任何一个分电阻阻值都小)n个阻值为r的电阻串联则R总=nr;n个阻值为r的电阻并联则R总=r/n五、测量小灯泡的电阻1、根据欧姆定律公式I=U/R 的变形R=U/I 可知,求出了小灯泡的电压和电流,就可以计算出小灯泡的电阻,这种方法叫做伏安法。2、电路图如右图:3、测量时注意:A、闭合开关前,滑动变阻器滑片应该滑到电阻最大端;B、测量电阻时,应该先观察小灯泡的额定电压,然后测量时使用的电压应该按照从额定电压依次降低测量。C、可以将几次测量的结果求平均值,以减小误差。4、测量过程中,电压越低,小灯泡越暗,温度越低,因此电阻会略小一点。5、会用电压表或导线判断
12、断路的位置。六、欧姆定律和安全用电1、对人体安全的电压应该不高于36V,因为根据欧姆定律I=U/R 可知,在电阻不变的情况下,电压越高,通过人体电流就会越大,所以高压电对人体来说是非常危险的。2、我们不能用潮湿的手去触摸电器,因为人的皮肤潮湿时,电阻会变小,从而会增大触电的可能性。一般情况下,不要靠近高近带电体,不要接触低压带电体。3、雷电是自然界一种剧烈的放电现象,对人来说是非常危险的,所以在有雷电现象时,不要站在大树或其它较高的导电物体下,也不能站到高处。4、为了防止雷电对人们的危害,美国物理学家富兰克林发明了避雷针,让雷电通过金属导体进入大地,从而保证人或建筑物的安全。七、电能1、电能可
13、从其它形式的能量转化而来,也可以转化为其它形式的能量。2、电能用W表示,常用单位是千瓦时(kWh),又叫“度”,在物理学中能量的通用单位是焦耳(J),简称焦。1kWh=3.6106J。3、电能表是测量一段时间内消耗的电能多少的仪器。几个重要参数:“220V”是指这个电能表应该在220V的电路中使用;“10(20)A”指这个电能表的额定电流为10A,在短时间内最大电流不超过20A;“50Hz”指这个电能表在50赫兹的交流电路中使用;“2500revs/kWh”指这个电能表的每消耗一千瓦时的电能,转盘转过2500转。4、电能转化为其他形式能的过程是做功的过程,电流做了多少功就消耗了多少电能,也就是
14、有多少电能转化为其它形式的能。实质上,电功就是电能,也用W表示,通用单位也是焦耳(J),常用单位是千瓦时(kWh)。八、电功率1、电功率是表示消耗电能的快慢的物理量,用P表示,国际制单位的主单位是瓦特,简称瓦,符号是W。常用单位有千瓦(kW)。1kW = 103W 。电功率的定义为:用电器在1秒内消耗的电能。2、电功率与电能、时间的关系: P=W/t 在使用时,单位要统一,单位有两种可用:(1)、电功率用瓦(W),电能用焦耳(J),时间用秒(S);(2)、电功率用千瓦(kW),电能用千瓦时(kWh,度),时间用小时(h)。3、1千瓦时是功率为1kW的用电器使用1h所消耗的电能。4、电功率与电压
15、、电流的关系公式: P=IU 单位:电功率用瓦(W),电流用安(A),电压用伏(V)。5、用电器在额定电压下工作时的电功率(或者说用电器正常工作时的电功率),叫做额定功率。用电器实际工作时的电功率叫实际功率,电灯的亮度就取决于灯的实际功率。6、推导公式:P=UI=I2R=U2/RW=Pt=UIt=I2Rt=(U2/R)t九、测量小灯泡的电功率1、测量小灯泡电功率的电路图与测电阻的电路图一样。2、进行测量时,一般要分别测量小灯泡过暗、正常发光、过亮时三次的电功率,但不能用求平均值的方法计算电功率,只能用小灯泡正常发光时的电功率。十、电和热1、电流通过导体时电能转化成热的现象叫电流的热效应。利用电
16、来加热的用电器叫电热器。2、根据电功率公式和欧姆定律,可以得到: P=I2R 这个公式表示:在电流相同的条件下,电能转化成热时的功率跟导体的电阻成正比。3、当发电厂电功率一定,送电电压与送电电流成反比,输电时电压越高,电流就越小。此时因为输电线路上有电阻,根据P=I2R 可知,电流越小时,在电线上消耗的电能就会越少。所以电厂在输电时提高送电电压,减少电能在输电线路上的损失。4、电流的热效应对人们有有利的一面(如电炉、电热水器、电热毯等),也有不利的一面(如电视机、电脑、电动机在工作时产生的热量)。我们要利用有利电热,减少或防止不利电热(如电视机的散热窗,电脑中的散热风扇,电动机的外壳铁片等)。
17、十一、电功率和安全用电根据公式I=P/U 可知,家庭电路电压一定时,电功率越大,电流I也就越大。所以在家庭电路中:A、不要同时使用很多大功率用电器;B、不要在同一插座上接入太多的大功率用电器;C、不要用铜丝、铁丝代替保险丝,而且保险丝应该在可用范围内尽量使用细一些的。十二、焦耳定律电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比。公式为:Q=I2Rt 。当电流通过导体做的功(电功)全部用来产生热量(电热),则有Q=W,可用电功公式算Q,即Q=W=Pt=UIt=I2R t=( U2/R)t。十三、生活用电 1、家庭电路由:进户线电能表总开关保险盒用电器。 2、两根
18、进户线是火线和零线,它们之间的电压是220伏,可用测电笔来判别。如果测电笔中氖管发光,则所测的是火线,不发光的是零线。3、所有家用电器和插座都是并联的。而开关则要与它所控制的用电器串联。4、保险丝:是用电阻大,熔点低的铅锑合金制成。它的作用是当电路中有过大的电流时,保险产生较多的热量,使它的温度达到熔点,从而熔断,自动切断电路,起到保险的作用。5、引起电路中电流过大的原因有两个:一是电路发生短路;二是用电器总功率过大。6、安全用电的原则是:不接触低压带电体;不靠近高压带电体。7、在安装电路时,要把电能表接在干路上,保险丝应接在火线上(一根已足够);控制开关也要装在火线上,螺丝口灯座的螺旋套要接
19、在零线上。十四、串并联电路特点1、串联电路有以下几个特点:电流:I=I1=I2=In(串联电路中的电流处处相等)电压:U=U1+U2+Un(总电压等于各部分电压之和)电阻:R=R1+R2+Rn(总电阻等于各分电阻之和)。如果n个阻值为r的电阻串联,则有R =nr 分压作用: = 计算U1、U2可用:U1= U总 U2= U总比例关系: = = = = = 2、并联电路有以下几个特点:电流:I=I1+I2+In(干路电流等于各支路电流之和)电压:U=U1=U2=Un(总电压与各支路两端的电压相等)电阻:1/R=1/R1+1/R2+1/Rn(总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数和)。如果n个阻值为r的
20、电阻并联,则有R=r/n 分流作用: = 计算I1、I2可用:I1=I总 I2=I总比例关系:电压: = = = = = 3、实际功率与额定功率的计算:同一个电阻或灯炮,接在不同的电压下使用,则有: = 如:当实际电压是额定电压的一半时,则实际功率就是额定功率的1/4。例“220V 100W”是表示额定电压是220V,额定功率是100W的灯泡如果接在110V的电路中,则实际功率是25W。串联、并联电路中的电流、电压、电阻的总分关系连结情况电流、电压、电阻三者的总分关系表达式串联电路电流各处相等I总 = I1 = I2 =In总电压等于各用电器的电压之和U总 = U1+U2+Un总电阻等于各用电
21、器的电阻之和R总 = R1+R2+Rn并联电路总电流等于各支路的电流之和I总 = I1+I2+In电压各处相等U总 = U1 = U2 =Un总电阻的倒数和等于各支路的倒数之和 = +伏安法实验:1实验原理:P=UI(测电功率);R= (测电阻)2实验器材:电源、导线、开关、电压表、电流表、滑动变阻器、灯泡(或电阻)3电路图:(如右图)4实验中滑动变阻器的作用是改变小灯泡(或电阻)两端的电压,保护电路。5. 实验之前应把滑动变阻器调至阻值最大处1、电流和电路 电压 电阻命题点1 物理学史1. (2019长沙16题3分)在下图所示的物理学家中,以其名字命名为电流单位的是 ()命题点2 电荷间的相
22、互作用2. (2019长沙20题3分)如图所示,用餐巾纸摩擦一根可以绕支架自由转动的吸管,使它带上电,现用另一带电玻璃棒靠近吸管的一端,发现它们互相排斥关于这一现象,下列说法正确的是 ()第2题图A. 吸管带的是正电B. 吸管在摩擦中失去电子而带负电C. 吸管和玻璃棒带同种电荷D. 吸管和玻璃棒带异种电荷3. (2019长沙17题3分)A、B、C三个轻质小球,已知A带负电,A和B互相吸引,C和A互相排斥,则 ()A. B一定带正电,C带负电B. B可能不带电,C带负电C. B可能带正电,C带正电D. B一定不带电,C带正电命题点3 4. (2019长沙20题3分)小璇按照物理属性的不同将六种物
23、品分成了甲、乙两组其中甲组有铝条、铅笔芯、水银;乙组有玻璃、陶瓷片、干木棒小璇这样分类所依据的物理属性是 ()A. 密度B. 导电性C. 硬度D. 磁性命题点4 影响电阻大小的因素5. (2019长沙23题3分)关于导体的电阻,下列说法正确的是 ()A. 导体容易导电说明它对电流没有任何阻碍作用B. 导体的电阻越大,它对电流的阻碍作用越小C. 相同条件下,铜导线比铁导线的导电性能好,说明导体的电阻与材料有关D. 导体的电阻由它两端的电压和通过的电流决定命题点5 串、并联电路的识别6. (2019长沙19题3分)如图所示是一种声光报警器电路,各元件均能正常工作下列现象描述正确的是 ()第6题图A
24、. 只闭合S2时,铃响灯不亮B. 只闭合S1时,灯亮铃不响C. 同时闭合S1、S2,铃响灯不亮D. 同时闭合S1、S2,灯亮铃不响命题点6 7. (2019长沙22题2分)现代社会倡导文明出行,某班同学对十字路口人行横道的红、绿交通信号灯进行了观察,画出了如图所示的控制人行横道红、绿灯的电路图,你认为可行的是 ()8. (2019长沙23题3分)某品牌滚筒洗衣机,筒门处有开关S1,筒门关闭时S1闭合,筒门打开时S1断开筒门开关S1和控制开关S2必须同时闭合时,洗衣机才能工作下列符合要求的电路模型是 ()9. (2019长沙23题3分)楼道里,夜间只是偶尔有人经过,电灯总是亮着会浪费电能小明和小
25、刚利用“光控开关”(天黑时自动闭合,天亮时自动断开)和“声控开关”(当有人走动发出声音时,自动闭合,无人走动没有声音时,自动断开)设计了如图所示电路,使楼道照明变得“智能化”,下列符合这种“智能”要求的电路图是 ()10. (2019长沙23题3分)小云观察到他家里的电冰箱冷藏室里有一盏照明灯和小风扇,他看到:当冰箱门打开时,照明灯亮而风扇停转;当冰箱门关闭时,照明灯熄而风扇转为此他设计了下列四个电路图,其中L为照明灯,M为风扇,S为单刀双掷开关,设计合理的是()第11题图11. (2019长沙20题3分)如图所示的电蚊拍,具有灭蚊和照明等功能当开关S1闭合、S2断开时,只有灭蚊网通电起到灭蚊
26、作用;当开关S1和S2都闭合时,灭蚊网与灯都通电同时起到灭蚊和照明作用下列电路设计符合这种要求的是 ()12. (2019长沙23题3分)击剑比赛中,当甲方运动员的剑(图中用“S甲”表示)击中乙方的导电服时,电路导通,且只有乙方指示灯亮当乙方运动员的剑(图中用“S乙”表示)击中甲方导电服时,电路导通,且只有甲方指示灯亮如图所示的四个电路图中,符合上述要求的是 ()命题点7 探究串、并连电路电流的规律13. (2019长沙35题6分)小明等3人实验小组用如图所示的电路来探究并联电路中电流的关系,第13题图其实验过程如下:(1)把电流表分别接入到电路中的A、B、C处,将第一次测出的电流值填入下表:
27、A处的电流IAB处的电流IBC处的电流IC第一次测量0.100.120.22第二次测量0.200.240.44第三次测量0.250.300.55(2)为了防止个别偶然因素的影响,他们采用了以下两种方法之一来重复实验,完成第二次和第三次测量方法一:改变电源电压方法二:更换其中一条支路中的灯泡(规格不同)请你根据他们的实验步骤和有关数据回答下列问题在拆接电路时,开关必须_;上面设计的表格中存在的不足之处是_;表格补充完整后,通过对上面数据的分析可知:后面两次实验是采用方法_来进行的实验的结论是:并联电路中干路的电流等于_命题点8 探究串、并联电路中电压的规律考向拓展考向拓展1图1. (2009长沙
28、)在做“探究串联电路中的电压规律”的实验时,有多个灯泡可供选择,小明把两只灯泡L1、L2串联起来接到电源上,如图所示:当分别把电压表连在图中AB两点、BC两点及AC两点时,闭合开关后测得的数据是:UAB0,UBC12 V,UAC12 V,则故障可能是_;故障排除后,实验正常进行,通过测量得到了两组实验数据如下表:实验次数AB间接电压U1/VBC间接电压U2/VAC间接电压U3/V1481226612分析两组实验数据,可得出:_本实验设计你认为有什么不合理或可以改进的地方吗?若有,请加以说明(若是电路改进则填写在虚线框内)命题点 9电路故障分析考向拓展2. (2019长沙)如图所示,小灯泡L1和
29、L2规格相同,当开关S闭合时,两灯均发光,电流表和比较,_的示数较大经过一段时间后有一盏灯熄灭,电流表的示数变小,且滑片P无论怎样滑动,电流表的示数都不再发生变化,由此可判断灯_已烧坏考向拓展2图2、 欧姆定律课时1 欧姆定律的理解及相关计算命题点1 1. (2019长沙32题6分)如图所示为我市某中学物理兴趣小组设计的电子身高测量仪电路图其中定值电阻R16 ,电源电压恒为4.5 V,R2的规格为“15 0.5 A”,电压表量程为3 V,电流表量程为0.6 A,闭合S:第1题图(1)当被测身高变矮时,电流表的示数_(选填“变大”“变小”或“不变”)(2)当R2接入电路中的电阻为9 时,电压表的
30、示数是_V.(3)为了保证电路中各元件安全工作,变阻器接入电路的阻值范围是_2. 2019长沙39(1)(2)(3)题6分小红同学自制了一个卡通福娃,她想用亮度可调节的红、绿灯做它的眼睛她选用规格为“6 V3 W”的红灯和“6 V6 W”的绿灯及“18 1.5 A”的滑动变阻器等元件设计了如下电路当闭合开关S、S1、S2,滑动变阻器的滑片P移至b端时,两灯都正常发光(电源电压不变)问:(1)电源电压为多少伏?(2)两灯都正常发光时电流表的示数为多少?(3)S、S2闭合、S1断开,电流表示数为0.25 A时,滑动变阻器连入电路的电阻为多少?第2题图3. (2009长沙39题8分)某班科技小组的同
31、学设计了一种简易的电子拉力计,图甲是其原理图放在水平地面上的物体A通过硬质弹簧与拉环相连,弹簧上端和金属滑片P固定在一起(弹簧的电阻不计,P与R2接触良好且不计摩擦)已知物体A的质量为100 kg,定值电阻R16 ,R2是一根长为6 cm的均匀电阻线(阻值与其长度成正比),其最大阻值为24 ,电源电压为6 V,电流表的量程为00.6 A当不拉拉环时,金属滑片P刚好处于a端已知该弹簧伸长的长度l与所受竖直向上的拉力F间的关系如图乙所示,问:(1)要把电流表的表盘改为拉力计的表盘,则拉力计表盘的零刻度应标在电流表表盘的何处?(2)闭合开关,当电流表示数为0.6 A时,R2接入电路中的电阻为多少?(
32、3)在保证电路安全的条件下,物块A对地面的压力范围是多少?(取g10 N/kg)第3题图4. (2019长沙39题8分)投入使用才17年的长沙浏阳河大桥由于严重损坏于今年年初被拆除重建导致大桥损坏的一个重要原因是过往车辆严重超载新桥建设现已开始,为了能抓拍超载车辆,小明及其物理兴趣小组成员决定为大桥管理者设计一个“汽车超载记录器”来进行监控管理如图甲为该超载记录器原理图Rx为压敏电阻,当车辆驶入被监测路段时,其阻值随它受到的压力变化而变化,变化关系如图乙所示当电压表示数达到或超过4 V时,继电器的衔铁被吸下,工作电路中的照相机就开始工作,抓拍超载车辆已知电源电压U10 V,电压表量程为05 V
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