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电学实验大全电学设计性实验题精选1. 有一根细长而均匀的金属管线样品，长约为60cm，电阻大约为6，横截面如图所示。用螺旋测微器测量金属管线的外径，示数如图所示，金属管线的外径为_mm；d0110200mm现有如下器材A电流表（量程0.6A，内阻约0.1)B电流表（量程3A，内阻约0.03)C电压表（量程3V，内阻约3k)D滑动变阻器（1750，0.3 A)E滑动变阻器（15，3A)F蓄电池（6V，内阻很小)AVG开关一个，带夹子的导线若干要进一步精确测量金属管线样品的阻值，电流表应选，滑动变阻器应选。（只填代号字母）。请将如图所示的实际测量电路补充完整。已知金属管线样品材料的电阻率为r，通过多次测量得出金属管线的电阻为R，金属管线的外径为d，要想求得金属管线内形状不规则的中空部分的截面积S，在前面实验的基础上，还需要测量的物理量是。计算中空部分截面积的表达式为S=。2.从下列器材中选出适当的器材，设计一测量金属丝的电阻率的电路。要求操作简便，又尽可能有较高的测量精度，并能得到多组数据。金属丝L(已知其长度为L0，直径为D，电阻小于50 )；电流表A1(量程为10 mA，内阻r140 )；电流表A2(量程为500 A，内阻r2750 )；电压表V(量程为10 V，内阻为10 k)；保护电阻R1(阻值为100 )；滑动变阻器R2(总阻值约为20 )；电池E(电动势为1.5 V，内阻很小)；开关S及导线若干。(1)在虚线框中画出电路图，并标明所用器材的代号；(2)若选出测量数据中的一组数据计算电阻率，则表达式_。3.在“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验中，所用器材有：小电珠（2.5V，0.6W），滑动变阻器，多用电表，电流表，学生电源，开关，导线若干。粗测小电珠的电阻，应选择多用电表_倍率的电阻档（请填写“1”、“10”或“100”）；调零后，将表笔分别与小电珠的两极连接，示数如图(c)，结果为_。实验中使用多用电表测量电压，请根据实验原理图(d)完成实物图(e)中的连线。开关闭合前，应将滑动变阻器的滑片P置于_端。为使小电珠亮度增加，P应由中点向_端滑动。下表为电压等间隔变化测得的数据，为了获得更准确的实验图象，必须在相邻数据点_间多测几组数据（请填写“ab”、“bc”、“cd”、“de”或“ef”）数据点abcdefU/V0.000.501.001.50.2.002.50I/A0.0000.1220.1560.1850.2160.244图(c)AVPabSE图(d)A30.6红黑电源+图(e)VALSLVASAVSLAVSL4.在测量小电珠伏安特性曲线实验中，同学们连接的电路中有四个错误电路，如图所示。电源内阻不计，导线连接良好。若将滑动变阻器的触头置于左端，闭合S，在向右端滑动触头过程中，会分别出现如下四种现象：a电珠L不亮；电流表示数几乎为零；b电珠L亮度增加；电流表示数增大；c电珠L开始不亮；后来忽然发光；电流表从示数不为零到线圈烧断；d电珠L不亮；电流表从示数增大到线圈烧断。与上述abcd四种现象对应的电路序号为（ ）A B C D5.某同学在探究规格为“6V，3W”的小电珠伏安特性曲线实验中：在小电珠接入电路前，使用多用电表直接测量小电珠的电阻，则应将选择开关旋至_档进行测量。（填选项前的字母）VA12345678910111213SERPL甲IOU乙A直流电压10V B直流电流5mAC欧姆100 D欧姆1该同学采用图甲所示的电路进行测量。图中R为滑动变阻器（阻值范围020，额定电流1.0A），L为待测小电珠，为电压表（量程6V，内阻20k），为电流表（量程0.6A，内阻1），E为电源（电动势8V，内阻不计），S为开关。在实验过程中，开关S闭合前，滑动变阻器的滑片P应置于最_端；（填“左”或“右”）在实验过程中，已知各元器件均无故障，但闭和开关S后，无论如何调节滑片P，电压表和电流表的示数总是调不到零，其原因是_点至_点的导线没有连接好；（图甲中的黑色小圆点表示接线点，并用数字标记，空格中请填写图甲中的数字，如“2点至3点”的导线）VabRRxSR该同学描绘出小电珠的伏安特性曲线示意图如图乙所示，则小电珠的电阻值随工作电压的增大而_。（填“不变”、“增大”或“减小”）6.某同学利用如图所示的实验电路来测量电阻的阻值。将电阻箱接入a、b之间，闭合开关。适当调节滑动变阻器R后保持其阻值不变。改变电阻箱的阻值R，得到一组电压表的示数U与R的数据如下表：电阻R/5.010.015.025.035.045.0电压U/V1.001.501.802.142.322.45请根据实验数据作出U-R关系图象。用待测电阻Rx替换电阻箱，读得电压表示数为2.00V。利用中测绘的U-R图象可得Rx=_。U/VR/O使用较长时间后，电池的电动势可认为不变，但内阻增大。若仍用本实验装置和中测绘的U-R图象测定某一电阻，则测定结果将_（选填“偏大”或“偏小”）。现将一已知阻值为10的电阻换接在a、b之间，你应如何调节滑动变阻器，便仍可利用本实验装置和中测绘的U-R图象实现对待测电阻的准确测定？7.某同学测量阻值约为25k的电阻Rx，现备有下列器材：A. 电流表（量程100A，内阻约2k）；B. 电流表（量程500A，内阻约300）；直流电源+VARxC. 电压表（量程15V，内阻约100k）；D. 电压表（量程50V，内阻约500k）；E. 直流电源（20V，允许最大电流1A）；F. 滑动变阻器（最大阻值1k，额定功率1W）；G. 电键和导线若干。 电流表应选_；电压表应_。(填字母代号) 该同学正确选择仪器后连接了以下电路，为保证实验顺利进行，并使测量误差尽量减小，实验前请你检查该电路，指出电路在接线上存在的问题：_；_。8.现要测量某小量程电流表的内阻，其内阻在58之间，可选用的器材如下：A待测电流表A（量程10 mA）；B电压表V1（量程0.3 V，内阻约500）；C电压表V2（量程3 V，内阻约3 k）；D滑动变阻器R1（最大电阻l0）；E滑动变阻器R2（最大电阻500）；F定值电阻R3（阻值10）；G电源E（电动势3 V）； H开关S及导线若干。 要求测量结果尽可能精确且电流表、电压表的示数能从零开始调节。器材应选用（填器材序号字母）；在方框内画出实验电路图并标明符号；电流表A内阻的表达式为RA=，式中各符号的物理意义为：。9.电流表A1的量程为0200A、内电阻约为500，现要测其内阻，除若干开关、导线之外还有如下器材： 电流表A2：与A1规格相同；滑动变阻器R1：阻值020电阻箱R2：阻值09999；保护电阻R3：3k电源：电动势E约1.5V、内电阻r约2(1) 如图所示，某同学设计了部分测量电路，在此基础上请你将滑动变阻器接入电路中，使实验可以完成。(2) 电路完成后，依你所选方案写出测量电流表A1内电阻的实验步骤。10.为测量一电源的电动势及内阻在下列三个电压表中选一个改装成量程为9 V的电压表A量程为1 V、内阻大约为1 k的电压表V1B量程为2 V、内阻大约为2 k的电压表V2C量程为3 V、内阻为3 k的电压表V3选择电压表_串联_k的电阻可以改装成量程为9 V的电压表。 利用一个电阻箱、一只开关、若干导线和改装好的电压表(此表用符号V1、V2或V3与一个电阻串联来表示，且可视为理想电压表)，在虚线框内画出测量电源电动势及内阻的实验原理电路图。根据以上实验原理电路图进行实验，读出电压表示数为1.50 V时、电阻箱的阻值为15.0 ；电压表示数为2.00 V时，电阻箱的阻值为40.0 ，则电源的电动势E_V、内阻r_。11.实验室备有下列器材：A.待测定值电阻Rx：阻值约500 ； B.滑动变阻器R1：最大阻值1000 C.滑动变阻器R2：最大阻值10； D.电阻箱R3：最大阻值999.9 E.电阻箱R4:最大阻值99.99 ； F.电流表A:量程3mA,内阻约50AE rSRx电阻箱滑动变阻器G.电源E:电动势约为3V，内阻很小但不可忽略H.单刀双掷开关S及导线若干某同学设计了图示电路，利用该电路较精确地既测出了待测电阻的电阻（约500)，又测出了电源E的电动势。在他设计的电路中滑动变阻器应选_、电阻箱应选_。（填器材前面的字母序号）测量电源电动势的主要步骤是：将开关掷向b,移动滑动变阻器的滑片至某一位置；调节电阻箱的旋钮，使A表的指针指到表盘上某一适当位置；读出电路稳定后电阻箱接入电路的电阻值(记为R)和A表的示数(记为I)；保持_接入电路的电阻不变，调节_，使A表的指针指到表盘上另一适当位置；读出电路稳定后_接入电路的电阻值(记为R)和A表的示数(记为I)，用所测得的物理量表示的电源电动势的表达式是E=_。12.某同学到实验室做“测电源电动势和内阻”的实验时，发现实验台上有以下器材：V1AV2RR0SE r待测电源（电动势约为4V，内阻约为2）一个阻值未知的电阻R0电压表（内阻很大，有5V、15V两个量程）两块电流表（内阻约为5，量程500mA）滑动变阻器A（020，3A）滑动变阻器B（0200，0.2A）电键一个，导线若干。该同学想在完成学生实验“测电源电动势和内阻”的同时测出定值电阻R0的阻值，设计了如图所示的电路。实验时他用U1、U2、I分别表示电表V1、V2、A的读数。在将滑动变阻器的滑片移动到不同位置时，记录了U1、U2、I的一系列值。其后他在两张坐标纸上各作了一个图线来处理实验数据，并计算了电源电动势、内阻以及定值电阻R0的阻值。根据题中所给信息解答下列问题：（1）在电压表V1接入电路时应选择的量程是_，滑动变阻器应选择_（填器材代号“A”或“B”）；（2）在画出图线时，用来计算电源电动势和内阻的图线的横坐标轴、纵坐标轴分别应该用_、_表示；用来计算定值电阻R0的图线的横坐标轴、纵坐标轴分别应该用_、_表示。（填“U1、U2、I”或由它们组成的算式）（3）若实验中的所有操作和数据处理无错误，实验中测得的定值电阻R0的值_（选填“大于”、“小于”或“等于”）其真实值。REArS图甲13.晓玲实验小组认为用一只已知内阻的电流表和电阻箱，采用如图甲所示的电路测电源电动势与内阻，比常规的伏安法更准确。若电流表内阻阻值为RA，则测量的方法与步骤是：A将电阻箱阻值R调到最大，闭合S后观察电流表示数，然后_，使电流表中的示数指到某两个恰当的值，记下此时电阻箱的阻值R1、R2及对应的电流I1、I2；+_0.6A33V15电阻箱图乙B根据以上的数据及_定律，建立方程组，即可求出电源的电动势E与内阻r。该方程组的表达式是：_、_。晓玲她们现在手头只有一个电流表，只知其内阻很小，却不知具体阻值。为了测出该电流表的内阻（0.6A量程），她们找来了如图乙所示两节干电池等实验器材。请你用笔画线将图中的实物连接成能测出电流表内阻的电路。注意滑动变阻器串联接入电路起限流作用，开关闭合前其阻值应_。14.某校科技小组的同学设计了如图所示的电路测电源电动势E及电阻R1和R2的阻值。实验器材有：待测电源E(不计内阻)，待测电阻R1，待测电阻R2，电流表A(量程为0.6A，内阻不计)，电阻箱R(099.99)，单刀单掷开关S1，单刀双掷开关S2，导线若干。OR/2.04.03.0RS1E S2R1R2A（1）测电阻R1的阻值，请将下面的操作步骤补充完整：闭合S1，将S2切换到a，调节电阻箱，读出其示数r1和对应的电流表示数I，_，读出此时电阻箱的示数r2。则电阻R1的表达式为R1。AVSE r图甲（2）测得电阻R12.0后，继续测电源电动势E和电阻R2的阻值。做法是：闭合S1，将S2切换到b，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电流表示数I，由测得的数据，绘出了如图所示的1/IR图线，则电源电动势E_V，电阻R2_。15.某同学利用图甲所示电路，探究了电源在不同负载下的输出功率。所得实验数据如下表，请在给出的直角坐标系上画出U-I图像。U/V1.961.861.801.841.641.56I/A0.050.150.250.350.450.55U/VI/A00.10.20.30.40.50.60.72.12.01.91.81.71.61.5根据所画U-I图像，可求得电流I=0.20A时电源的输出功率为_W。（保留两位有效数）实验完成后，该同学对实验方案进行了反思，认为按图甲电路进行实验操作的过程中存在安全隐患，并对电路重新设计。在图乙所示的电路中，你认为既能测出电源在不同负载下的输出功率，又能消除安全隐患的是。（Rx阻值未知）AVRxRAVRxRAVRxRS图乙AVRSRxSSABCDG1G2PSmAmA待测电流表16.实际电流表有内阻，可等效为理想电流表与电阻的串联。测量实际电流表G1内阻r1的电路如图所示。供选择的仪器如下：待测电流表G1 (05mA，内阻约300)，电流表G2 (010mA，内阻约100)，定值电阻R1 (300)，定值电阻R2 (10)，滑动变阻器R3 (01000)，滑动变阻器R4 (020)，干电池（1.5V），电键S及导线若干。定值电阻应选_，滑动变阻器应选_。(在空格内填写序号)用连线连接实物图。补全实验步骤：按电路图连接电路，_；闭合电键S，移动滑动触头至某一位置，记录G1，G2的读数I1，I2；_；I1I2O以I2为纵坐标，I1为横坐标，作出相应图线，如图所示。根据I2-I1图线的斜率k及定值电阻，写出待测电流表内阻的表达式_。多用电表电流表电阻箱ab图1+17.使用多用电表测量电阻时，多用电表内部的电路可以等效为一个直流电源（一般为电池）、一个电阻和一表头相串联，两个表笔分别位于此串联电路的两端。现需要测量多用电表内电池的电动势，给定的器材有：待测多用电表，量程为60 mA的电流表，电阻箱，导线若干。实验时，将多用电表调至1 挡，调好零点；电阻箱置于适当数值。完成下列填空：仪器连线如图l所示（a和b是多用电表的两个表笔）。若两电表均正常工作，则表笔a为_（填“红”或“黑”）色；mA1001010.1图2(a)图2(b)图2(c)若适当调节电阻箱后，图1中多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如图2(a)，(b)，(c)所示，则多用电表的读数为_，电流表的读数为_mA，电阻箱的读数为_：AmARPESR图1图2mA010203040506018.图1是改装并校准电流表的电路图，已知表头A的量程为Ig=600A，内阻为Rg，mA表是标准电流表，要求改装后的电流表量程为I=60mA。完成下列填空。（1）图1中分流电阻Rp的阻值应为（用Ig、Rg和I表示）。（2）在电表改装完成后的某次校准测量中，mA表的示数如图2所示，由此读出流过mA电流表的电流为_mA。此时流过分流电阻RP的电流为_mA（保留1位小数）。电学实验答案AV1. 1.1250.001A；E如图管线长度L；2.解析：(1)如图所示(2)(式中I1为电流表A1的示数，I2为电流表A2的示数)3【答案】1、7.5如图所示a，babA30.6红黑电源+【解析】小电珠（2.5V，0.6W）对应电阻为，电阻十几欧，所以选“1”档。电流表的电阻也就几欧，与电压表几千欧相比，小电珠算小电阻，所以电压表必须外接，伏安特性曲线要求电压从0开始逐渐变大，所以滑动变阻器必须与电压采用分压接法。从a端开始，电压为零，向b端移动，对小电珠所加电压逐渐变大。ab之间电流增加了0.122A，其它段电流增加了0.03A左右，所以需要在ab之间将电流分为0.030A、0.060A、0.090A，分别测出相应的电压值。4. A【解析】在中伏特表和安培表的连接是错误的，将滑动变阻器的触头置于左端，闭合S后电珠L不亮，在向右端滑动触头过程中，电珠L逐渐变亮，由于总电阻减小，干路电流增大，电流表示数增大，是b；在中安培表连接错误，应该连接在干路上，开始时滑动变阻器的电阻最大，通过电珠的电流太小，电珠L不亮，在向右端滑动触头过程中，电珠后来忽然发光，由于大部分电流流过电流表造成电流表从示数不为零到线圈烧断，是c；在中伏特表和安培表应该互换位置，由于伏特表串联造成电珠L不亮，电流表示数几乎为零，是a；在中安培表使电珠短路，电珠L始终不亮，电流表从示数增大到线圈烧断，是d。即分别对应bcad。正确的是A。5.D左； 1 点至 5 点（或 5 点至 1 点）；增大【解析】根据电珠的规格标称值可算出其正常工作时的电阻为12 ，测电阻选欧姆挡并选1挡。开关闭合前，应保证灯泡电压不能太大，要有实验安全意识，调滑片在最左端使灯泡电压从零开始实验。电表示数总调不到零，是由于电源总是对电表供电，滑动变阻器串联在了电路中，1点和5点间没有接好，连成了限流式接法，这也是限流式与分压式接法的最显著区别。伏安特性曲线的斜率表示电阻的倒数，所以随着电压的增大，曲线斜率减小，电阻增大。6. 【答案】（1）见右下图；（2）20（1921都算对）；（3）偏小；改变滑动变阻器阻值，使电压表示数为1.50V。【解析】（1）根据实验数据描点作出U-R关系图象，如图所示。（2）根据UR关系图象，电压表示数为2.00V时，Rx的阻值为20，读取1921可以。（3）因为电压表示数，当电池的内阻r增大时，同一个R，则电压表读数将变小，按原来的UR图象，则电阻的测量值小于真实值，即偏小。要使电压表读数为1.50V，因为电池内阻r增大，应该把滑动变阻器阻值R调小，以至于使R+r不变。7.【答案】BC电流表应采用内接法滑动变阻器应采用分压式接法R1AR3V1E rSR28. 【答案】ABDEFGH；电路如图；RA= R3，电压表读数U、电流表读数I）【解析】由于待测电流表内阻较小，且量程较小，即使给待测电流表串联上定值电阻R3，二者两端的总电压也不能超过Im（RA+R3）=0.01（10+8）V=0.18V，所以电压表应选B；根据电压表的示数能从零开始调节的要求，可知滑动变阻器需要连成分压式，则应选总电阻较小的滑动变阻器，即选D；为使滑动变阻器便于调节且保护电表不被烧毁，需用滑动变阻器R2作为保护电阻，即选E；为了使电压表B的示数能超过其量程的1/3，需要给电流表串联一个调节电阻R3，即F。本题由于要测电流表内阻，所以应采用内接；根据电压表的示数能从零开始调节的要求，滑动变阻器应连成分压式。根据电路可得电流表A内阻的表达式为RA=R3，其中U为电压表读数、I为电流表读数。9. 【解析】（1）完成电路如图 （2）测量电流表A1内电阻的实验步骤：将变阻器R1的滑动端移到左端，电阻箱的阻值调到最大。闭合开关S1、S，调节变阻器，使两电流表指针有较大的偏转，记录电流表A2的示数I。断开S1，保持S闭合、R1不变，再闭合S2，调节电阻箱，使电流表A2的示数再次为I。读出此时电阻箱的示数R2，R2的大小为电流表A1内电阻r。即r=R2。（另法：将变阻器R1的滑动端移到左端。闭合开关S1、S2、S，调节变阻器、电阻箱，使两电流表指针有较大的偏转，记录电流表A1的示数I1、电流表A2的示数I2、电阻箱的示数R2。设r为电流表A1的内电阻，计算如下：10.【答案】V3或C6如图所示7.510【解析】要改装成9V的电压表，必须在原电压表上串联一固定电阻，题中给出三种电压表，只有C的电阻是确定值，所以应选电压表C，串联电阻R3k6k.电路图如图所示。测量电源电动势和内阻时，路端电压应为电压表示数的3倍，根据闭合电路的欧姆定律得：4.5Er，6Er，解得E7.5V，r10.11.【答案】BD滑动变阻器 电阻箱的旋钮 电阻箱 【解析】本实验采用替代法测定待测电阻的电阻，电阻箱连入电路的电阻应能够调节到的电阻值，所以电阻箱应选用D；电流表A的量程为3mA，电路中的电流应不大于3mA,由闭合电路欧姆定律得，滑动变阻器连入电路的最小电阻应不小于500，滑动变阻器应选B。本实验测电动势的原理为闭合电路欧姆定律，实验过程中应保持滑动变阻器连入电路的电阻不变，只能通过调节电阻箱改变电流测多组数据。设实验中滑动变阻器连入电路的电阻为，电源内阻为，由闭合电路欧姆定律，解得。12.【答案】（1）5VA （2）U1 IU1U2I （3）大于【解析】待测电动势4V，电压表的量程应选择5V，滑动变阻器调节范围较大且便于操作，应选择020的滑动变阻器A；计算电源电动势和内阻的图线应为路端电压U1与干路电流I的关系图线，计算定值电阻R0的图线应为R0两端的电压（U1U2）与电流I的关系图线；R0两端的电压（U1U2）没有误差，电流表示数比R0的实际电流偏小，故R0的测量值偏大。13.【答案】再调节电阻箱 闭合电路欧姆定律 连线如图； 最大【解析】A应调节电阻箱连入电路的电阻；B根据闭合电路欧姆定律列方程，。+_0.6A33V15电阻箱电路连接：滑动变阻器串联连接，变阻器电阻丝端使用右接线柱，电压表应使用3V量程，实物连线如图所示，开关闭合前滑动变阻器连入电路的阻值应最大。14.【答案】（1）将S2切换到b，调节电阻箱，使电流表的示数仍为Ir1-r2（2）1.5 1.0【解析】（1）将S2切换到b，调节电阻箱，使电流表的示数仍为I。因电路中电流I相同，两次测量时电路电阻相等，所以R1=r1-r2 。（2）根据闭合电路欧姆定律得，解得，根据图线斜率得电源电动势E=1.5V,由纵轴截距得R2=1.0。15. 如图所示；0.37（或0.36）；BC16.（1），；（2）如图；（3）将滑动触头移至最左端，多次移动滑动触头，记录相应的G1、G2读数I1、I2；（4）r1(k1)R1mAmA待测电流表【命题分析】本题考查测量电流表的内阻的电路实验。（1）电流表G2满偏时为10mA电流，电流表G1满偏时电流5mA，故为了更好地匹配两个电流表的示数同时达到适当的偏转角度，应使用定值电阻分流5mA，根据并联电阻的分流规律可知，定值电阻的阻值与电流表G1内阻相同时效果最好，即选用R1300的定值电阻；滑动变阻器作为分压式接法，应选用较小的滑动变阻器，方便调节，即选用滑动变阻器R4。（2）直接根据电路图链接实物图，先将电源的正极连接到滑动变阻器的绕线右下角的接线柱上，然后将左下角的接线柱与电键左端相连，将电键右端与电源负极相连，这样形成主干路，然后再连接支路，注意电表的正负极。（3）实验前要保护电路，故将滑动变阻器的滑动触头移至最左端；为了得到多组数据，在多次移动滑动触头，记录下相应的G1、G2读数I1、I2；（4）电流表G1两端的电压等于定值电阻两端的电压U1(I2I1)R1，电流表的内阻r1R1，令k，则电流表G1的内阻r1(k1)R1。17.【答案】(1)黑(2)14.0、53.0、4.6 (3)102 (4)1.54【解析】（1）根据所有电器“红进黑出”的一般原则，对多用电表来说，电流从红表笔进入多用电表，电流从黑表笔从多用电表流出，由于设计电路图中a表笔接在电流表的正极，故电流经过多用电表从a表笔流出，故a表笔为多用电表的黑表笔。（2）欧姆表读数为R14.0；电流表读数为I50mA3.053.0mA；电阻箱读数为：4160.14.6。（3）多用电表接外电路时，考虑到多用电表表头的电流刻度是均匀的，其表头偏转的格数与表盘总格数之比为26：50，而多用电表接外电路时，外电路电流表示数为I53.0mA，设表笔短接时通过多用电表的电流为I0，则，解得I0102mA。（4）设多用电表内阻为r，已知外电路电阻为R14，多用电表接外电路时：EI(rR)，多用电表两表笔短接时：EI0r，联立解得多用电表内的电池电动势E1.54V。18. （1）（2）49.5 49.0【解析】（1）电流表改装，（2）由图示可得，电流表读数为49.5mA，实际流经表头的电流为500A即0.5mA，此时流过分流电阻RP的电流为（49.50.5）mA=49.0mA。12 / 12