家庭电路故障练习题.docx
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家庭电路故障练习题
家庭电路故障及判断
学会判断家庭电路常见的故障不仅能提高学生学以致用的意识，还能解决实际生活中的问题，培养学习兴趣。
所以，家庭电路的故障及判断是常考的题型之一，家庭电路常见故障有：
开路、短路和线路故障。
1．开路 电灯不亮，用电器不工作，表明电路中出现开路。
开路时电路中无电流通过，该故障可用测电笔查出。
2．短路 短路就是指电流没有经过用电器而直接构成通路。
发生短路时，电路中的电阻很小，电流很大，保险丝自动熔断。
判断短路故障的常见方法是：
断开所有用电器和总开关，然后将火线上的保险丝取下，换上一只额定电压为220V的灯泡，闭合总开关，若发现这个灯泡正常发光，则电路中存在短路；若发现这个灯泡发光较暗，则电路可能是正常的。
3．线路故障 线路故障的一个原因是线路连接处接触不良，线路故障的另一个原因是线路严重老化。
一、出现断路，用测电笔判断
例1．（2009杭州）如图1所示，闭合电键S后，发现电灯L不亮，且保险丝没有熔断。
某同学用测电笔测试灯头的两根电线C、D，发现这两处都能使测电笔的氖管发光，再用测电笔测试火线A和零线B时，氖管在测火线A时能发光，在测零线B时不发光。
那么可以判定故障是（ ）
A．火线和零线短路 B．电灯L短路C．电线AC段某处断路 D．电线BD段某处断路
点拨：
家庭电路中的两根电线，一根是火线，另一根是零线，它们间的电压是220V。
正常情况下，零线与大地之间电压为零（这便是“零线”名称的由来），火线与大地之间电压是220V，能使测电笔发光（这便是“火线”名称的由来）。
题目中，测电笔在测试A、C、D时，氖管都发光，表明这三处都与大地间有电压。
这说明C、D之间无电压，这就是灯泡虽然与火线联通，但不会发光的原因。
我们也可以用排除法来判断：
如果选A或B，火线和零线短路及电灯L短路，都会使电路中电流过大，造成保险丝没有熔断，二题目告诉我们保险丝没有熔断；若选C，AC段某处断路，会使C与火线脱离接触，就不会使测电笔的氖管发光。
而BD段某处断路一方面造成灯泡断路而不能发光，另一方面使D点通过灯丝与火线联通，能使氖管发光。
答案：
D
二、出现短路，用灯泡判断
例2．（2009四川绵阳）灾后重建，小宇同学家的永久性住房已经建好。
在全家搬进去之前，小宇同学准备检查生活用电线路是否有问题，他先断开所有用电器和总开关，然后将火线上的保险丝取下，换上一只额定电压为220V的灯泡，闭合总开关，发现灯泡正常发光。
由此判断
A．线路安装完全正确，因为灯泡正常发光B．线路安装不正确，电路中有短路
C．线路安装不正确，电路中有断路D．仅由此不能判断线路是否有问题
点拨：
要明确，保险丝与用电器是串联连接的。
将火线上的保险丝取下，换上的灯泡与电路中原来的用电器也是串联的。
如果原来的电路没有问题，那么它们的总电压是220V，这个换上的灯泡因实际电压低于额定电压而不能正常发光；现在发现这个换上的灯泡正常发光，只能说明它的电压就是220V，也就是原来的用电器两端电压为零，即电路中有短路。
答案：
B
三、线路故障，观察判断
例3．（2009金华）近年来有许多重大火灾都是因线路故障造成的。
线路故障的一个原因是线路连接处接触不良。
当线路连接处接触不良时，与连接完好相比该处的阻值将增大，在该处消耗的电功率将 （填“减小”或“增大”或“不变”），会产生局部过热，引发火灾。
线路故障的另一个原因是线路严重老化。
由橡胶或塑料制成的导线线皮是用来绝缘的，但时间长了，线皮会老化变质，绝缘性能变差，甚至龟裂露出线芯，通电时产生火花或导线之间会发生短路。
当导线之间发生短路时，导线中电流过 （填“大”或“小”），酿成火灾。
点拨：
当线路连接处接触不良时，与连接完好相比该处的阻值将增大，而整个电路的电流可以认为不变，根据
该处消耗的电功率将增大。
当导线之间发生短路时，可以认为R=0，根据
，导线中电流过大，导线会因过热而引发火灾。
答案：
增大 大
用测电笔如何判断火线和零线
1、用测电笔判断火线和零线时，使用方法正确，若氖管发光表示接触的是火线．
分析：
测电笔的工作原理：
人站在大地上，手接触笔尾金属体，笔尖金属体接触火线，火线和大地之间的电压是220V，测电笔和人是串联的，串联的电阻起分担电压的作用，电阻越大，分担的电压越大，测电笔的电阻很大，分担的电压很大，人分担的电压很小，电压不高于36V，对人没有危害．此时在测电笔和人体中都有电流，电流微弱不会对人造成危害．这个微弱的电流可以使氖管发光．人站在大地上，手接触笔尾金属体，笔尖金属体接触零线，零线和大地之间的电压是0V，在测电笔和人体中都没有电流通过，氖管不发光．
小结：
使用测电笔时，手接触笔尾金属体，笔尖金属体接触零线或火线；氖管发光的是火线，氖管不发光的是零线．
电路故障练习题
1、如图为一条刚装好的民用照明电路，在未装保险丝之前，先将规格为“220V 40W”的白炽灯L0接在火线上要装保险丝的两个接线柱上，当只闭合S1时，L0和L1都呈暗红色；当只闭合S2时，L0正常发光；当只闭合S3时，L0不亮．下列判断正确的是（ ）
A、L1所在支路短路
B、L2所在支路短路
C、L3所在支路短路
D、L2所在支路开路
解：
当只闭合S1时，L0和L1都呈暗红色，说明此段电路正常；当只闭合S3时，L0不亮，说明此段电路有断路情况；
在只闭合S2时，L0正常发光，所以说明此处支路肯定被短路，使得火线上的灯泡与零线相连而正常发光；
故选B
2、小洋的妈妈从市场上买了一只廉价台灯，她刚将插头插入家里的插座中，还未来得及闭合台灯开关，室内电灯就全部熄灭．原因可能是（ ）
A、插头与插座接触不良
B、灯泡的灯丝断了
C、台灯的灯座内短路
D、台灯的插头内短路
解：
因为台灯和其它用电器并联，插头与插座接触不良或灯泡的灯丝断了，只能使本支路的灯（台灯）不亮，不能使其它的灯熄灭，故A、B错误；
台灯的灯座内短路，当插头插入插座时若不闭合开关，不会造成电源短路，台灯不亮，不会影响室内的其它的灯，故C错；
插头内短路，当插头插入插座时都会使整个电路发生短路，使电路中电流过大，烧断保险丝或跳闸，使室内电灯就全部熄灭，故D正确．
3、小洋的妈妈从市场上买了一只廉价台灯，她刚将插头插入家里的插座中，还未来得及闭合台灯开关，室内电灯就全部熄灭．原因可能是（ ）
A、插头与插座接触不良
B、灯泡的灯丝断了
C、台灯的灯座内短路
D、台灯的插头内短路
解：
因为台灯和其它用电器并联，插头与插座接触不良或灯泡的灯丝断了，只能使本支路的灯（台灯）不亮，不能使其它的灯熄灭，故A、B错误；
台灯的灯座内短路，当插头插入插座时若不闭合开关，不会造成电源短路，台灯不亮，不会影响室内的其它的灯，故C错；插头内短路，当插头插入插座时都会使整个电路发生短路，使电路中电流过大，烧断保险丝或跳闸，使室内电灯就全部熄灭，故D正确．
4、在家庭电路中常常发生：
在台灯插头插入插座后，闭合台灯开关，室内其它电灯熄灭，保险丝熔断．有时在台灯开关断开的情况下，把台灯插头插入插座时，室内其它电灯全部熄灭，保险丝熔断．引起这两种故障的最大可能（ ）
A、前者是插座短路，后者是灯泡短路
B、前者是灯泡短路，后者是插座短路
C、两者都是插座短路
D、两者都是插头短路
解：
由台灯插头未插入插座时室内电灯正常发光可知，插座处没有短路，所以选项A和C不正确；在台灯插头插入插座后，闭合开关，室内其他电灯熄灭，保险丝熔断，这是灯泡短路造成的．因为灯泡短路时，闭合开关，就会造成火线与零线间的短路，此时电路中电流过大，烧断保险丝；
在台灯开关断开的情况下，把台灯插头插入插座时，室内其他电灯全部熄灭，保险丝熔断，这是插头短路引起．因为插头短路时，一旦插头插入插座，就会造成火线与零线间的短路，此时电路中电流过大，烧断保险丝．故选B
5、职业学校电气专业的小强同学在学习安装照明电路时，由于操作不规范，导致开关中两个接线柱接到一起．这样产生的后果是（ ）
A、灯不能正常发光
B、熔丝迅速熔断
C、开关依然起作用
D、灯总是亮着
解：
开关的作用是控制用电器的工作，若开关中两个接线柱接到一起，则电灯不会熄灭．故选D．
6、一天晚上，小明家中的电灯突然熄灭，其他用电器也停止了工作，他检查电路发现保险丝并没有烧断，用测电笔测试室内各处电路时，氖管都发光，由电路故障可能是（ ）
A、进户零线断路
B、进户火线断路
C、某用电器的插座短路
D、某盏灯的灯丝断了
解：
测电笔能亮，说明火线上有电，而零线上本该不亮，但也亮了，说明是零线开路了．故选A．
7、小刘家里的空气开关有一天突然跳起，他赶紧关掉家里的用电器，然后再去将空气开关复位，但开关又立即跳起，这可能是（ ）
A、电路中的用电器总功率过大
B、电路中有断路现象
C、电路中有短路现象
D、空气开关的额定电流太小
解：
关掉家里的用电器，然后再去将空气开关复位，但开关又立即跳起，说明不是由于总功率过大造成的，只能是电路中有短路现象发生．故选C．
8、在《电工手册》中，列出了白炽灯的常见故障与检修方法，其中一项故障现象及其可能原因如下表所示：
上述故障现象的可能原因可以概括为（ ）
A、电路中出现了短路
B、电路中出现了断路
C、并联变成了串联
D、供电电压偏低
解：
电灯不亮，一般是电路发生了开路，一般检查灯丝、灯头内的导线、开关处的接线、熔丝是否开路．故选B．
9、某同学家中电灯不亮，电冰箱等用电器也不工作，检查保险丝没有熔断，用测电笔测试所有导线接头及用电器时，测电笔氖管均发光，断定故障是（ ）
A、入户电源线火线某处断路；
B、入户电源线零线某处断路；
C、入户电源线某处火线与零线短接；
D、供电局停电
解：
由于用测电笔测零线时也亮，说明零线通过用电器与火线相连，说明入户电源线零线某处断路．故选B．
10、如图，是某居民家中的部分电路，开始时各部分工作正常．将电饭煲的插头插入三孔插座后，正在烧水的电热壶突然不能工作，但电灯仍正常工作．拔出电饭煲的插头，电热壶仍不能工作．把测电笔分别插入插座的左、右插孔，氖管均能发光．若电路中仅有一处故障，则（ ）
A、电热壶所在电路的B、D两点间导线断路
B、电路的C、D两点间断路
C、插座左、右插孔短路
D、插座的接地线断路
解：
电灯仍正常工作，说明不是保险丝烧坏了，没有发生短路，而把测电笔分别插入插座的左、右插孔，氖管均能发光，说明火线有电，而零线开路了，且是在C、D之间开路．故选B．
I-U图象题探究
一、从图象直接获取数据
例1 在某一温度下，两个电路元件甲和乙中的电流与电压的关系如图1所示。
由图可知，将元件甲、乙并联后接在电压为2V的电源两端，则流过元件甲的电流是 A，流过元件乙的电流是 A
分析：
分析一个图象，首先要注意它互相垂直的两个坐标轴各表示的物理量，对图1来讲，它反应的是两个电路元件甲和乙中的电流与电压的关系。
从图上可以看出，过电压为2V垂直于电压坐标轴的直线与甲的交点，对应的电流为0.4A。
即电压为2V时流过元件甲的电流是0.4A；同理电压为2V时流过元件乙的电流是0.2A时。
答案：
0.4 0.2
二、从图象求未知的物理量
例2 如图2表示了通过某导体的电流与其两端电压的关系。
由图中信息可知（ ）
A．导体的电阻为6欧
B．导体的电阻为1.5欧
C．导体的电阻随导体两端电压的增大而增大
D．导体两端电压为0时，导体的电阻也为0
分析：
图2是导体的电流与其两端电压关系的图象，从I-U的图线是一条直线，再结合数学知识可知，通过导体的电流与其两端电压成正比，因为只有正比例函数的图线才能是一条直线。
因此，图线中的任何一个电压的数据与它对应的电流的比值都等于导体的电阻值。
我们取图线上的整数值，这样便于计算，误差也小。
如取电压为3.0V，对应的电流为0.5A，根据
，所以导体电阻为6欧。
再根据导体电阻是由导体本身决定的，即导体的电阻与导体两端电压和通过的电流无关，所以C、D都是错的。
答案：
A
三、从图象判断数据变化的趋势
例3 如图3所示的电路，电源电压保持不变。
闭合开关S，调节滑动变阻器，两电压表的示数随电路中电流变化的图线如图4所示。
根据图线的信息可知:
（甲/乙）是电压表V2示数变化的图线，电源电压为 V,电阻R1的阻值为
。
解析：
从图4可知，图线甲反映的是随电路中电流的增大，电压表的示数也随着增大；而乙刚好相反，反映的是随电路中电流的增大，电压表的示数也反而减小。
再由图3可知，电阻R1和电阻R2串联，电压表V1测量的是电阻R1的电压，根据
，当R1不变，电流增大时，电压U1也增大。
电压表V2的示数怎样变呢？
V2测量的是滑动变阻器两端的电压，根据两个电阻串联，串联电路的总电压等于各用电器两端电压之和，现在总电压不变，U1变大，所以U2变小。
即电流增大时，电压表V2示数反而变小。
因此，第一个空格的答案是：
乙。
根据电源电压总是等于电阻R1和电阻R2两端电压之和，可取任一电流下的甲、乙对应的电压，如电流为0.2A时，甲是4V，乙是2V，因此电源电压是6V。
从上面的讨论可知，甲对应的是电阻R1的电压随电流变化的图线，要求其阻值，可以用甲图线中的任何一个电压的数据与它对应的电流的比值。
我们仍然取图线上的整数值，这样便于计算，误差也小。
如取电压为4V，对应的电流为0.2A，根据
，所以R1的阻值为10
。
答案：
乙 6 10
四、电磁学图像题综合
例4如下图所示，一个白炽灯泡，当其两端电压增加时，以下是它的电流随电压变化的图像，正确的是（ ）
解析：
电阻一定时，电流跟电压成正比，但灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而增大，所以通过灯丝的电流并不和灯泡两端的电压完全成正比。
答案：
D
例5图10中是某实验小组在探究“欧姆定律”过程中，根据实验数据绘制的图像，其中表示电压不变时，电流随电阻变化的图像是________图；表示电阻不变时，电流随电压变化的图像是_________。
（选填"甲"或"乙"）
图10
解析：
图10甲横轴表示电阻，单位是欧姆，纵轴表示电流，单位是安培，反映的是电流随电阻变化的情况；图10乙横轴是电压，纵轴是电流，反映电流随电压变化的情况。
答案：
甲，乙
例6用电器R1和R2上都标有“6V”字样，已知它们的电流随电压变化的图像如图11所示。
利用该图像可求出用电器R1的额定功率是 W；若把R1和R2串联在电源电压为6V的电路中工作，则用电器R2的实际功率是 W。
图11
解析：
图11中，横轴是电流，单位是安培，纵轴是电压，单位是伏特；从图中可以看出，R1与R2都是定值电阻，当U=6V时，通过R1的电流I1=0．15A，通过R2的电流=0．3A，那么R1=
=40Ω，R2=
=20Ω，R1的额定功率P1=UI1=6V×0．15A=0．9W。
把R1和R2串联在在电源电压为6V的电路中，通过R2的电流I2=
=0．1A，R2两端的电压为U2=I2R2=0．1A×20Ω=2V，R2的实际功率P2=U2I2=2V×0．1A=0．2W。
答案：
0．9，0．2
例7、如下图所示，一根条形磁铁，左端为S极，右端为N极，图中表示从S极到N极磁性强弱变化情况的图像中正确的是（ ）
解析：
条形磁铁两端磁性强，中间的磁性最弱。
答案：
D
练习
1、张华同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时，将记录的实验数据通过整理作出了如图5所示的图象，根据图象，下列说法错误的是（ ）
A．当在导体乙的两端加上1V的电压时，通过导体乙的电流为0.1A
B．将甲、乙两导体并联后接到电压为3V的电源上时，干路中的电流为0．9A
C．通过导体甲的电流与其两端的电压成正比
D．导体甲的电阻大于导体乙的电阻
2．有两个阻值不同的定值电阻R1、R2，它们的电流随电压变化的I-U图线如图（9）所示。
如果R1、R2串联后的总电阻为R串，并联后的总电阻为R并，则关于R串、R并的I-U图线所在的区域，下列说法中正确的是（ ）
图（9）
A．R串在Ⅱ区域，R并在Ⅲ区域 B．R串在Ⅲ区域，R并在Ⅰ区域
C．R串在Ⅰ区域，R并在Ⅱ区域 D．R串在Ⅰ区域，R并在Ⅲ区域
3．张华同学在探究通过导体的电流与其两端电压的关系时，将记录的实验数据通过整理做出了如下图所示的图像，根据图像，下列说法错误的是（ ）
A．通过导体A的电流与其两端的电压成正比
B．导体A的电阻大于导体B的电阻
C．当在导体B的两端加上1V的电压时，通过导体B的电流为0．1A
D．将A、B两导体串联后接到电压为3V的电源上时，通过导体的电流为0．2A
4．小明利用标有“6V 6W”的灯泡L1和“6V 3W”的灯泡L2进行实验。
（1）当L1正常发光时，通过L1的电流为 A。
（2）如图（11）甲所示：
Ａ、Ｂ分别为通过灯泡L1和L2中的电流随两端电压变化关系的曲线。
现将两灯连入图（11）乙所示电路中，使其中一个灯泡正常发光时，电路消耗的总功率为 W。
参考答案与部分提示：
1、D 2．D 3．B 4．1；4（灯泡L2的电阻大，与L1串联后，正常发光的应该是L2，此时它两端的电压为6V，电路中的电流为0．5A，从图甲可以看出，此时L1两端的电压为2V。
）
例说变阻器
了解滑动变阻器的结构，明确滑动变阻器接入电路的是哪一部分，重点分析滑动变阻器接入电路部分的长短变化，随后判断滑动变阻器的阻值变化，最后判断电路中其他元器件等的变化情况。
一、因滑动变阻器阻值的变化而引起电路的变化
例1 图中，甲乙两个滑动变阻器外型完全相同，而且两个金属滑片固定在一起，可以同时向左或向右移动相同的距离。
已知甲的最大阻值比乙的阻值小，以下判断正确的是（）
A．P向左移动灯变亮；
B．P向右移动灯变亮；
C．无论P向左或向右移动，电灯亮度不变；
D．滑片P放在滑动变阻器中点时，电灯最亮，从中间无论P向左或向右移动，电灯亮度都要变暗；
分析：
两个滑动变阻器连在一起，此时滑片滑动时应同时考虑二者的作用。
由于两个滑动变阻器外型完全相同，而甲的最大阻值比乙的最大阻值要小，由此可知甲乙两个滑动变阻器的材料不同。
由于R甲当滑片P向左移动一段长度时（ΔL甲=ΔL乙），甲接入电路的阻值减小乙接入电路的阻值增大，但甲的阻值的减小量（ΔR甲）小于乙的阻值的增加量（ΔR乙），即（ΔR甲<ΔR乙），故接入电路的阻值相对于向左移动前的阻值是增大的，灯要变暗；同理，向右移动一段长度时（ΔL甲=ΔL乙），甲接入电路的阻值增大乙接入电路的阻值减小，但甲的阻值的增加量（ΔR甲）小于乙的阻值的减小量（ΔR乙），故接入电路的阻值相对向右移动前的阻值是减小的，灯要变亮；答案：
选B。
练习1．上题中滑片P在什么位置时灯最亮？
练习2．如图所示变阻器上标有“10Ω，1A”字样，若此时滑片P离A端的长度为整段电阻丝长的2/5，则BD接入电路时，电阻为 ；AD接入电路时，电阻为 。
练习3．如图所示，电源的电压不变，开关S闭合，在滑片P向右移动的过程中，以下判断正确的是（ ）
Ａ．电压表示数不变；B．电压表示数变大；C．电压表示数变小；D．先变大后变小；
练习4．如图所示是一种自动测定油箱内油面高的装置，R是滑动变阻器，它的金属片是杠杆的一端且由定位挡板限制只能在电阻R滑动，根据油量表（由电流表改装而成）指针所指的刻度，就可以知道油箱内油面的高度h。
已知电流增大时，电流表指针向右偏转，则（ ）
A．油面下降时，电流表指针向右偏转；
B．油量表的零刻度线一定与电流表原零刻度线重合；
C．油量表的刻度值从左往右是逐步增大的；
D．油箱内的油越少，流过电流表的电流越大；
二、根据电路中其他量的变化确定滑动变阻器的连接或调节情况
例2 如图所示是一种可以改变收音机音量大小的电路元件（电位器）结构示意图，A、B、C是固定的铜片，d是一段弧形电阻，e是一端连接B上，另一端可在d上滑动的铜片。
为了使滑片e顺时针转动时音量增大（通过该元件的电流增大），应该将该元件的铜片B和 接入电路。
（填“A”或“C”）
分析：
改变收音机音量大小的电路元件（电位器）实质是滑动变阻器，根据题意，弧形电阻d相当于滑动变阻器的电阻丝，要求滑片e顺时针转动时音量增大（通过该元件的电流增大），言下之意是滑动变阻器接入电路的阻值变小，因此应将A接入电路。
答案：
填C。
练习5．学习滑动变阻器后，小李同学制作了一个简易调光灯，装置如图所示，他把滑动端的金属夹首先夹在了铅笔芯的b端，这样做的目的是 ；金属夹向a端移动的过程中，电路中的电流将增大，这一看不见的变化可由看得见的现象呈现，即 。
练习6．如图所示，将两个变阻器串联后连入电路，要使电路中的电流最小，则滑片P1和P2的位置应（ ）
A．P1、P2都移到最左端；
B．P1、P2都移到最右端；
C．P1移到最左端，P2都移到最右端；
D．P1移到最右端，P2都移到最左端；
练习参考答案：
练习1答案：
滑片P在最右端时灯最亮。
只有甲接入电路，此时滑动变阻器接入电路的电阻最小。
练习2答案：
6Ω；4Ω。
练习3答案：
选B。
练习4答案：
选C。
练习5答案：
使接入电路的电阻值最大（或保护电路）；小灯泡变亮。
练习6答案：
选D。
三、考查滑动变阻器的连接方式
一般情况下，滑动变阻器四个接线柱连入电路时，上、下各连入一个接线柱，不可同时。
连入上面两个接线柱（此时变阻器相当于导线），也不可同时连入下面两个接线柱（此时连入电路的阻值是变阻器的最大电阻，滑动片滑动时，变阻器的阻值不变）。
上、下各取一个接线柱连入电路时，滑片的移动才能引起接入电路中电阻的变化（可以简单地记为“一上一下”）。
例3 粗心的小强把开关、小风扇、滑动变阻器、电源用导线连接好后，闭合开关，小风扇转动了，他想改变小风扇的转速，但无论怎样调节滑动变阻器，小风扇的转速就是不变。
请你在图2甲中画出小强的连线方式，并在图2乙中画出能改变小风扇转速的连线方式。
解析：
小强连接的电路是一个通路，但是滑动变阻又不起作用，说明变阻器没有正确接入电路，可能是同时接入了两个上接线柱，也可能是同时接入了两个下接线柱。
如图3甲所示，当然也可能是同时接入了两个上接线柱，这里不再作出，感兴趣的同学可以自己动手作出来。
正确的图形如图3乙所示，接入一上一下两个接线柱。
四、综合与创新
关于滑动变阻器，大家还需要注意以下几点：
1．每个变阻器都有规定的最大电阻和允许通过的最大电流，使用时通过的电流不能超过这个最大值。
例如某变阻器上标有“50Ω 2A”，表示这个滑动变阻器的最大阻值为50Ω（阻值变化范围为0--50Ω），允许通过的最大电流为2A。
2．滑动变阻器的另一作用为保护电路，因而在闭合开关之前，滑动变阻器的滑片应该滑到阻值最大的那一端。
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