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文檔簡(jiǎn)介
專練
1.某同學(xué)用以下器材接成如圖甲所示的電路,并將原微安表盤改成如圖乙所示的歐姆表盤,成功地改裝
了一個(gè)簡(jiǎn)易的“Rx1k”的歐姆表,使用中發(fā)現(xiàn)這個(gè)歐姆表用來測(cè)量阻值在10?20k。范圍內(nèi)的電阻時(shí)精確度
令人滿意,表盤上數(shù)字T5”為原微安表盤滿偏電流一半處.所供器材如下:
甲乙
A.滿偏電流/g=100pA的微安表一個(gè)
B.電動(dòng)勢(shì)E=1.5V,電阻可忽略不計(jì)的電池
C.阻值調(diào)至14k。的電阻箱R
D.紅、黑測(cè)試表筆和導(dǎo)線若干
(1)根據(jù)題中信息可知原微安表的內(nèi)阻心=Q.
(2)在圖甲電路的基礎(chǔ)上,不換微安表和電池,圖乙的刻度也不改變,僅增加1個(gè)電阻,就能改裝成“Rxl”
的歐姆表.要增加的電阻應(yīng)接在之間(填。、b、c),電阻阻值為.(保留兩位有效數(shù)字)
(3)畫出改裝成的歐姆表后的電路圖.
2.一只小燈泡,額定功率為0.75W,額定電壓值已模糊不清.A小組的同學(xué)想測(cè)定其額定電壓值,于是
先用歐姆表測(cè)出該燈泡的電阻約為3Q,然后根據(jù)公式計(jì)算出該燈泡的額定電壓。=痢=1.5丫:6小組同學(xué)
認(rèn)為A小組測(cè)量方法有誤,他們利用下面可供選擇的器材設(shè)計(jì)一個(gè)電路,測(cè)量通過燈泡的電流和它兩端的
電壓,并根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)來繪制燈泡的U—/圖線,進(jìn)而找到燈泡的額定電壓.
A.電壓表V(量程3V,內(nèi)阻約3kQ)
B.電流表Ai(量程1500mA,內(nèi)阻約0.02Q)
C.電流表A2(量程500mA,內(nèi)阻約0.6Q)
D.滑動(dòng)變阻器以(0?10。)
E.滑動(dòng)變阻器&(0?100Q)
F.電源E(電動(dòng)勢(shì)4.0V,內(nèi)阻不計(jì))
G.開關(guān)S和導(dǎo)線若干
H.待測(cè)燈泡L(額定功率0.75W,額定電壓未知)
(1)在實(shí)驗(yàn)過程中,B小組的同學(xué)將燈泡兩端的電壓由零緩慢地增加,在下面所給的虛線框中畫出實(shí)驗(yàn)
的電路原理圖.上述器材中,電流表選(選填“Ai”或"A/');滑動(dòng)變阻器選(選填或
1
(2)當(dāng)電壓達(dá)到1.23V時(shí),發(fā)現(xiàn)燈泡亮度很暗,當(dāng)達(dá)到2.70V時(shí),燈泡功率已超過額定功率,便立即斷
開開關(guān),并將所測(cè)數(shù)據(jù)記錄在下面表格中.
次數(shù)1234567
UN0.200.601.001.401.802.202.70
//mA80155195227255279310
請(qǐng)你根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在圖中作出燈泡的U-I圖線.
(3)由圖象得出該燈泡的額定電壓應(yīng)為V;顯然這一結(jié)果大于L5V,究其原因是
3.某同學(xué)利用如圖所示的電路,測(cè)定一個(gè)自感系數(shù)很大的線圈L的直流電阻Rz,實(shí)驗(yàn)室提供下列器材:
①待測(cè)線圈乙阻值約為2Q,額定電流為2A
②電流表Ai量程為0.6A,內(nèi)阻門為0.2。
③電流表A2量程為3A,內(nèi)阻力約為0.2Q
④變阻器Q阻值為0?10。,變阻器史阻值為0?:1k。
⑤電池E,電動(dòng)勢(shì)為9V,內(nèi)阻很小
⑥定值電阻氏3=10。,尺4=1000。
Si
⑦開關(guān)、S2
要求實(shí)驗(yàn)時(shí),改變變阻器的阻值,待電路穩(wěn)定時(shí),可使在盡可能大的范圍內(nèi)測(cè)得多組Ai表、A2表的讀
數(shù)/1、h,利用/2—/i的圖象,求出電感線圈的電阻.
(1)實(shí)驗(yàn)中定值電阻應(yīng)選用,變阻器應(yīng)選用.(填代號(hào))
2
(2)/2-Z1對(duì)應(yīng)的函數(shù)關(guān)系式為.(選用題干所給出的物理符號(hào)表示)
(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)應(yīng)先斷開開關(guān),后斷開開關(guān).
(4)由/2—八圖象得出區(qū)的平均值為6.0,則電感線圈的直流電阻為________.(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)
11
4.高電阻放電法測(cè)電容的實(shí)驗(yàn),是通過對(duì)高阻值電阻放電的方法測(cè)出電容器充電電壓為。時(shí)所帶的電
荷量。,從而再求出待測(cè)電容器的電容C,某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)情況如下:
乙
(1)按圖甲所示電路連接好實(shí)驗(yàn)電路.
(2)接通開關(guān)S,調(diào)節(jié)電阻箱尺的阻值,使小量程電流表的指針偏轉(zhuǎn)接近滿刻度,記下這時(shí)電流表的示
數(shù)7O=5OONA、電壓表的示數(shù)Uo=6.OV,To和。O分別是電容器放電的初始電流和初始電壓,此時(shí)電阻箱
尺的阻值為8.5kQ,則電流表的內(nèi)阻為kQ.
(3)斷開開關(guān)S,同時(shí)開始計(jì)時(shí),每隔5s或10s讀一次電流/的值,將測(cè)得數(shù)據(jù)填入預(yù)先設(shè)計(jì)的表格中,
根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上標(biāo)出以時(shí)間,為橫坐標(biāo)、電流/為縱坐標(biāo)的點(diǎn),如圖乙中用"x”表示的點(diǎn).
(4)請(qǐng)?jiān)趫D乙中描繪出電流隨時(shí)間變化的圖線,并根據(jù)圖線估算出該電容器兩端電壓為Uo時(shí)所帶的電荷
量00約為C;(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(5)根據(jù)公式來計(jì)算電容器的電容.(只要求寫出表達(dá)式,不要求計(jì)算結(jié)果)
5.某同學(xué)為了測(cè)量金屬熱電阻在不同溫度下的阻值,設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路,其中心為電阻箱,Rx
為金屬熱電阻,電壓表可看做理想電表,電源使用的是穩(wěn)壓學(xué)生電源(內(nèi)阻不計(jì)),實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①按照電路圖連接好電路
②記錄當(dāng)前溫度t
③將單刀雙擲開關(guān)S與1閉合,記錄電壓表讀數(shù)U,電阻箱阻值Ri
④將單刀雙擲開關(guān)S與2閉合,調(diào)節(jié)變阻箱使電壓表讀數(shù)仍為U,記錄電阻箱阻值7?2
⑤改變溫度,重復(fù)②?④的步驟
i2
—|穩(wěn)壓學(xué)生電源|-----
甲
3
(1)則該金屬熱電阻在某一溫度下的阻值表達(dá)式為:&=,根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)畫出其電阻&隨溫
度f變化的關(guān)系如圖乙所示;
(2)若調(diào)節(jié)電阻箱阻值,使&=120Q,則可判斷,當(dāng)環(huán)境溫度為時(shí),金屬熱電阻消耗的功率
最大.
6.實(shí)驗(yàn)室里有一只“WA200”型的二極管,但它兩端的“+”“一”號(hào)被磨掉了.小王想測(cè)出它的正負(fù)極,并測(cè)
量它的正向電阻、反向電阻.小王先在網(wǎng)上查出該型二極管的正向電阻約5。、反向電阻約50Q小王在實(shí)驗(yàn)
室找出以下器材:
電流表A,量程0.6A,內(nèi)阻人=0.1。
電壓表Vi,量程2V,內(nèi)阻rv=lk。
電壓表V2,量程3V,內(nèi)阻約為2k。
定值電阻Ri,阻值凡=40。
滑動(dòng)變阻器心,阻值范圍0?5。
電源£,電動(dòng)勢(shì)3V,內(nèi)阻不計(jì)
開關(guān)及導(dǎo)線若干
(1)小王先在二極管兩端標(biāo)上4和8,按如圖甲所示電路連接,他發(fā)現(xiàn)電流表、電壓表的示數(shù)都幾乎不隨
滑動(dòng)變阻器&的阻值的變化而改變(電路保持安全完好),說明哪端是二極管的正極(填/或BY
(2)小王標(biāo)出了二極管的正負(fù)極,接著他設(shè)計(jì)了如圖乙所示的電路.某次測(cè)量中讀出電壓表讀數(shù)為U、電
流表的讀數(shù)為/,則二極管“正向電阻”的精確計(jì)算式R=(用讀數(shù)和字母表示).
(3)請(qǐng)您選用上面器材,幫小王設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)量二極管“反向電阻”的電路,填在圖丙的方框內(nèi).要求:能夠
多次測(cè)量、盡量精確.
7.某同學(xué)用如圖所示電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn),測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)、電壓表內(nèi)阻及電流表量程.器材如下:
4
電源£(電動(dòng)勢(shì)大小、內(nèi)阻未知);
電流表G(總刻度30小格,量程未知,內(nèi)阻不計(jì));
電阻箱火(0?9999.9。);
電壓表V(0?3V);
單刀雙擲開關(guān)S及導(dǎo)線若干.
實(shí)驗(yàn)步驟如下:
a.單刀雙擲開關(guān)S接1,調(diào)節(jié)電阻箱阻值,使電流表滿偏(指針偏轉(zhuǎn)30格),讀出此時(shí)電阻箱阻值為800.0
b.繼續(xù)調(diào)節(jié)電阻箱阻值,當(dāng)電流表半偏(指針偏轉(zhuǎn)15格)時(shí),讀出電阻箱阻值為1800.0Q.
c.開關(guān)S接2,把電阻箱阻值調(diào)為0,讀出此時(shí)電流表指針偏轉(zhuǎn)10格,電壓表示數(shù)2.80V.
請(qǐng)回答下列問題:
(1)開關(guān)S閉合前應(yīng)把電阻箱阻值調(diào)為________;(填“最大值”或“最小值”)
(2)由以上測(cè)量數(shù)據(jù)可推算得到電壓表內(nèi)阻&=。,電流表量程為mA,電源電動(dòng)勢(shì)
E=V;
(3)若電流表和電阻箱中只有一個(gè)斷路;該同學(xué)利用電路中的電壓表來檢查故障,具體做法為:開關(guān)S
斷開,用一根導(dǎo)線一端連接2,則另一端應(yīng)接電路點(diǎn)(填Z"或?").判斷依據(jù)是
8.LED綠色照明技術(shù)已經(jīng)走進(jìn)我們的生活.某實(shí)驗(yàn)小組要精確測(cè)定額定電壓為3V的LED燈正常工作時(shí)
的電阻,已知該燈正常工作時(shí)電阻大約為500Q,電學(xué)符號(hào)與小燈泡電學(xué)符號(hào)相同.
實(shí)驗(yàn)室提供的器材有:
A.電流表Ai(量程為50mA,內(nèi)阻RAI約為3。)
8.電流表人2(量程為3111人,內(nèi)阻RA2=15。)
C.定值電阻尺I=697Q
D.定值電阻尺2=1985Q
E.滑動(dòng)變阻器R(0?20Q)
F.電壓表V(量程0?12V,內(nèi)阻Rv=lkQ)
G.蓄電池E(電動(dòng)勢(shì)為12V,內(nèi)阻很小)
H.開關(guān)S
(1)部分電路原理圖如圖所示,請(qǐng)選擇合適的器材,電表1為,電表2為,定值電阻
為.(填寫器材前的字母編號(hào))
5
電表1
定值電阻奇袤2
i
R
(2)將電路圖補(bǔ)充完整.
(3)寫出測(cè)量LED燈正常工作時(shí)的電阻表達(dá)式&=(用已知量和測(cè)量量表示),當(dāng)表達(dá)式中的
(填字母)達(dá)到,記下另一電表的讀數(shù)代入表達(dá)式,其結(jié)果為LED燈正常工作的電阻.
9.某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)研究小燈泡的電流與電壓的關(guān)系,可用的器材如下:電源(電動(dòng)勢(shì)為3V,內(nèi)阻為1。)、
電鍵、滑動(dòng)變阻器(最大阻值為20。)、電壓表、電流表、小燈泡、導(dǎo)線若干.(電壓表和電流表均視為理想電
表)
乙
(1)實(shí)驗(yàn)中得到了小燈泡的U-I圖象如圖甲所示,則可知小燈泡的電阻隨電壓增大而.(選填
“增大”“減小”或“不變”)
(2)根據(jù)圖甲,在圖乙中把缺少的導(dǎo)線補(bǔ)全,連接成實(shí)驗(yàn)的電路.
(3)若某次連接時(shí),把N3間的導(dǎo)線誤接在/C之間,合上電鍵,任意移動(dòng)滑片發(fā)現(xiàn)都不能使小燈泡完全
熄滅,則此時(shí)的電路中,小燈泡獲得的最小功率是W.(計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字)
10.要測(cè)量一節(jié)內(nèi)阻較大的干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路,電路中的定值
電阻R=8C.
6
(1)閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)到最右端.閉合開關(guān)后,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,記錄多組電壓表的
示數(shù)5、U2,填在下表中,請(qǐng)根據(jù)表格數(shù)據(jù)在如圖所示的坐標(biāo)系中作出6—Ui的圖象.
51V0.100.200.300.400.500.60
Ui/N1.050.900.750.700.450.30
50X.M
根據(jù)作出的圖象可得到電池的電動(dòng)勢(shì)E=V,電池的內(nèi)阻r=Q.
(2)由于電壓表(填“Vi”或“V2”)內(nèi)阻的存在,測(cè)得的干電池電動(dòng)勢(shì)(填“大于”“等于”或
“小于”)電動(dòng)勢(shì)的真實(shí)值,測(cè)得的干電池內(nèi)阻(填“大于""等于''或"小于”)內(nèi)阻的真實(shí)值.
11.為了測(cè)量某種材料制成的電阻絲&的電阻率,提供的器材有:
A.電流表G,內(nèi)阻尺g=120Q,滿偏電流/g=6mA
B.電壓表V,量程為6V
C.螺旋測(cè)微器,毫米刻度尺
D.電阻箱R)(0-99.99Q)
E.滑動(dòng)變阻器五(最大阻值為5Q)
F.電池組£(電動(dòng)勢(shì)為6V,內(nèi)阻約為0.05。)
G.一個(gè)開關(guān)S和導(dǎo)線若干
乙
(1)用多用電表粗測(cè)電阻絲的阻值,當(dāng)用“xlO”擋時(shí)發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過大,應(yīng)該換用擋(填“xl”
或“xioo”),進(jìn)行一系列正確操作后,指針靜止時(shí)位置如圖甲所示.
7
⑵把電流表G與電阻箱并聯(lián)改裝成量程為0.6A的電流表使用,則電阻箱的阻值應(yīng)調(diào)為&=
Q.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
(3)為了用改裝好的電流表測(cè)量電阻絲叢的阻值,請(qǐng)根據(jù)提供的器材和實(shí)驗(yàn)需要,將圖乙中電路圖補(bǔ)畫
完整.
(4)測(cè)得電阻絲的長度為3電阻絲的直徑為d,電路閉合后,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片到合適位置,電壓
表V的示數(shù)為U,電流表G的示數(shù)為/.請(qǐng)用已知量和測(cè)量量的字母符號(hào),寫出計(jì)算電阻率的表達(dá)式/>=
12.某探究活動(dòng)小組自主設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)裝置來測(cè)量物體的帶電量。如圖所示是一個(gè)外表面鍍有金屬膜的空
心帶電小球,用絕緣絲線懸掛于。點(diǎn),O點(diǎn)固定一個(gè)可測(cè)量絲線偏離豎直方向角度6的量角器,M,N是兩
塊相同的、正對(duì)著豎直平行放置的金屬板(金屬板間電場(chǎng)可看做勻強(qiáng)電場(chǎng)).另外還要用到的器材有天平、刻度
尺、電壓表、電流表(已知內(nèi)阻人=1。)、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器R及導(dǎo)線若干.已知重力加速度為g。
根據(jù)題意回答下列問題:
(1)實(shí)驗(yàn)電路如圖甲已接好,在實(shí)驗(yàn)中能夠準(zhǔn)確讀出多組相應(yīng)的電壓表示數(shù)。、電流表示數(shù)/和絲線偏
離豎直方向的角度"探究小組同學(xué)以電壓。為縱坐標(biāo),以tan。為橫坐標(biāo),建立直角坐標(biāo)系.通過繪制圖線
得到一條傾斜直線(題中未畫出),得出斜率為左為了求出小球所帶電荷量q,該小組同學(xué)還必須測(cè)量的物理
量有、(寫出物理量名稱及其符號(hào)),則小球的帶電荷量q=(用題目中給出的和測(cè)
量的物理量符號(hào)表示);
(2)實(shí)驗(yàn)探究過程中,有同學(xué)提出用此電路可以測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,通過改變滑動(dòng)變阻器的位置,從
而改變電表的示數(shù),他設(shè)計(jì)出以電壓U為縱坐標(biāo),以電流/為橫坐標(biāo),建立直角坐標(biāo)系,作出U—/圖線如
圖乙所示,由此可求得電動(dòng)勢(shì)為E=,內(nèi)阻r的準(zhǔn)確測(cè)量值為.
13.采用伏安法測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻廠時(shí),由于電表因素帶來了實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差.某研究性學(xué)習(xí)小組
對(duì)此進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn),設(shè)計(jì)出如圖所示的測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)£和內(nèi)電阻,的電路,£是輔助電源,/、3兩點(diǎn)間
有一靈敏電流計(jì)G.
(1)請(qǐng)你補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)步驟:
①閉合開關(guān)Si、S2,調(diào)節(jié)R和R使得靈敏電流計(jì)G的示數(shù)為零,這時(shí),/、8兩點(diǎn)的電勢(shì)必、0B的關(guān)
8
系是丹陽選填“遠(yuǎn)大于”“遠(yuǎn)小于”或“等于”).讀出電流表和電壓表的示數(shù)/1和U1;
②改變滑動(dòng)變阻器AR的阻值,重新使得,讀出.
(2)由上述步驟中測(cè)出的物理量,可以得出電動(dòng)勢(shì)£表達(dá)式為、內(nèi)電阻廠的表達(dá)式.
(3)該實(shí)驗(yàn)方案的優(yōu)點(diǎn)是消除了誤差.
14.某實(shí)驗(yàn)小組用如下器材設(shè)計(jì)一個(gè)歐姆表:
A.電流表G(滿偏電流為/g,內(nèi)阻為4)
B.電源:電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r
C.滑動(dòng)變阻器R
D.紅表筆°、黑表筆b
(1)將如下圖所示器材連成一個(gè)歐姆表.
紅表筆[]黑表筆口
(2)組裝好電路后將紅、黑表筆短接,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電流表滿偏,此時(shí)滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值
為.
(3)將待測(cè)電阻員連入電路,發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)|/g,則Ri的阻值為________.
15.某實(shí)驗(yàn)小組要精確測(cè)定一個(gè)額定電壓為3V的LED燈正常工作時(shí)的電阻,已知該燈正常工作時(shí)電
阻大約為300。,電學(xué)符號(hào)與小燈泡電學(xué)符號(hào)相同.
實(shí)驗(yàn)室提供的器材有:
A.電流表Ai(量程為15mA,內(nèi)阻RAI約為10。)
B.電流表A2(量程為2mA,內(nèi)阻RA2=20Q)
C.定值電阻Ri=10Q
D.定值電阻尺2=1980。
E.滑動(dòng)變阻器R(0?20。)一個(gè)
F.電壓表V(量程為15V,內(nèi)阻Rv約為3kQ)
G.蓄電池£(電動(dòng)勢(shì)為4V,內(nèi)阻很小)
H.開關(guān)S一個(gè)
(1)要完成實(shí)驗(yàn),除蓄電池、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器外,還需選擇的器材有(填寫器材前的字母編號(hào)).
9
(2)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖.
(3)寫出測(cè)量LED燈正常工作時(shí)的電阻表達(dá)式&=,說明式中題目未給出的各物理量的意義:
16.某學(xué)習(xí)小組研究一個(gè)標(biāo)有“3.6V1.8W”的小電珠的伏安特性曲線,可供選用的器材如下:
①電流表A,量程0?0.6A,內(nèi)阻約為0.2。;
②電壓表V,量程0?15V,內(nèi)阻約為15kQ;
③滑動(dòng)變阻器凡阻值范圍0?10Q;
④學(xué)生電源E,電動(dòng)勢(shì)為4V,內(nèi)阻不計(jì);
⑤開關(guān)S及導(dǎo)線若干.
-----^^一
-a--0--
丁
(1)該學(xué)習(xí)小組中的某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路進(jìn)行測(cè)量,請(qǐng)按照?qǐng)D甲所示的實(shí)物圖幫該同學(xué)將圖
乙中的電路圖補(bǔ)充完整.
(2)該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),由于電壓表的量程較大而造成讀數(shù)誤差很大,因而影響了測(cè)量結(jié)果.于是又
從實(shí)驗(yàn)室找來一只量程為心=100卜次、內(nèi)阻&=1000。的靈敏電流計(jì),想把該靈敏電流計(jì)改裝成量程為5V
的電壓表,則需串聯(lián)一個(gè)阻值為。的電阻.
10
(3)該同學(xué)用改裝后的電壓表進(jìn)行實(shí)驗(yàn),得到電流表讀數(shù)/1和靈敏電流計(jì)讀數(shù)/2如下表所示.請(qǐng)?jiān)趫D丙
中的坐標(biāo)紙上畫出/1一/2圖線.
11(A)00.190.300.370.430.460.480.49
I2(|iA)010203040506070
(4)若將該小電珠接在如圖丁所示的電路中,則該小電珠消耗的電功率約為W.(已知電源的電
動(dòng)勢(shì)為£=3.0V,內(nèi)阻,=1.5。,定值電阻凡=4.5。,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字.提示:可作出該小電珠在
此電路中的/一U圖象幫助求解.)
17.某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路,用以測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,使用的實(shí)驗(yàn)器材為:
待測(cè)一節(jié)干電池、電流表A(量程0.6A,內(nèi)阻小于1。)、電流表Ai(量程0.6A,內(nèi)阻不知)、電阻箱(0-99.99
。)、滑動(dòng)變阻器(0?10。)、單刀雙擲開關(guān)、單刀單擲開關(guān)各一個(gè)及導(dǎo)線若干.考慮到干電池的內(nèi)阻較小,
電流表的內(nèi)阻不能忽略.
11
3.0
2.0
1.0
3.0
T
⑴該同學(xué)按圖甲連線,閉合開關(guān)K,將開關(guān)S與。接通,通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器和電阻箱,讀取電流表
A的示數(shù)為0.20A、電流表Ai的示數(shù)為0.60A、電阻箱(如圖乙)的示數(shù)為.Q,則電流表A的內(nèi)阻為
⑵利用圖甲所示電路測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)步驟:
①請(qǐng)同學(xué)們按圖甲所示電路在圖丙中的實(shí)物上完成實(shí)驗(yàn)所需的線路連接;
②斷開開關(guān)K,調(diào)節(jié)電阻箱凡將開關(guān)S接。,記錄電阻箱的阻值和電流表示數(shù);
③重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟②進(jìn)行多次測(cè)量.
()圖丁是由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的一尺圖象,由此求出干電池的電動(dòng)勢(shì)
31E=V、內(nèi)阻r=
(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
12
高考押題專練
1.某同學(xué)用以下器材接成如圖甲所示的電路,并將原微安表盤改成如圖乙所示的歐姆表盤,成功地改裝
了一個(gè)簡(jiǎn)易的“Rx1k”的歐姆表,使用中發(fā)現(xiàn)這個(gè)歐姆表用來測(cè)量阻值在10?20k。范圍內(nèi)的電阻時(shí)精確度
令人滿意,表盤上數(shù)字T5”為原微安表盤滿偏電流一半處.所供器材如下:
A.滿偏電流4=100pA的微安表一個(gè)
B.電動(dòng)勢(shì)E=1.5V,電阻可忽略不計(jì)的電池
C.阻值調(diào)至14kQ的電阻箱R
D.紅、黑測(cè)試表筆和導(dǎo)線若干
(1)根據(jù)題中信息可知原微安表的內(nèi)阻Rs=Q.
(2)在圖甲電路的基礎(chǔ)上,不換微安表和電池,圖乙的刻度也不改變,僅增加1個(gè)電阻,就能改裝成“Rxl”
的歐姆表.要增加的電阻應(yīng)接在之間(填a、b、c),電阻阻值為.(保留兩位有效數(shù)字)
(3)畫出改裝成“Rxl”的歐姆表后的電路圖.
【答案】(1)1k(2)a、c15。(3)見解析圖
【解析】(1)根據(jù)“使用中發(fā)現(xiàn)這個(gè)歐姆表用來測(cè)量阻值在10?20kQ范圍內(nèi)的電阻時(shí)精確度令人滿意”
說明在測(cè)阻值在10?20k。的電阻時(shí)歐姆表的指針在刻度盤的中間附近,由此可結(jié)合刻度盤確定此表的中值
電阻,即表內(nèi)總電阻約為R總=15kQ當(dāng)表筆短接時(shí),電流滿偏,根據(jù)歐姆定律有:7g=^^,代入£、R、
R+Rg
/g的值可得&=1kQ.
(2)要把原表改裝成“Rxl”的歐姆表,就要減少表的內(nèi)阻,依題意,顯然只有在ac之間并聯(lián)一個(gè)小電阻皮,
才能使表內(nèi)總電阻等于中值電阻7?并=15Q根據(jù)R并=區(qū)因&,代入R以及尺的數(shù)值可計(jì)算得RF5Q
(3)畫出改裝成“Rx1”的歐姆表后的電路圖如圖所示.
2.一只小燈泡,額定功率為0.75W,額定電壓值已模糊不清.A小組的同學(xué)想測(cè)定其額定電壓值,于是
先用歐姆表測(cè)出該燈泡的電阻約為3Q,然后根據(jù)公式計(jì)算出該燈泡的額定電壓。=倔=1.5丫:6小組同學(xué)
13
認(rèn)為A小組測(cè)量方法有誤,他們利用下面可供選擇的器材設(shè)計(jì)一個(gè)電路,測(cè)量通過燈泡的電流和它兩端的
電壓,并根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)來繪制燈泡的U—/圖線,進(jìn)而找到燈泡的額定電壓.
A.電壓表V(量程3V,內(nèi)阻約3k。)
B.電流表Ai(量程1500mA,內(nèi)阻約0.02Q)
C.電流表A2(量程500mA,內(nèi)阻約0.6Q)
D.滑動(dòng)變阻器Q(0?10。)
E.滑動(dòng)變阻器7?2(0~100Q)
F.電源£(電動(dòng)勢(shì)4.0V,內(nèi)阻不計(jì))
G.開關(guān)S和導(dǎo)線若干
H.待測(cè)燈泡L(額定功率0.75W,額定電壓未知)
(1)在實(shí)驗(yàn)過程中,B小組的同學(xué)將燈泡兩端的電壓由零緩慢地增加,在下面所給的虛線框中畫出實(shí)驗(yàn)
的電路原理圖.上述器材中,電流表選_______(選填“Ai”或“A2”);滑動(dòng)變阻器選(選填或
(2)當(dāng)電壓達(dá)到1.23V時(shí),發(fā)現(xiàn)燈泡亮度很暗,當(dāng)達(dá)到2.70V時(shí),燈泡功率已超過額定功率,便立即斷
開開關(guān),并將所測(cè)數(shù)據(jù)記錄在下面表格中.
次數(shù)1234567
UIN0.200.601.001.401.802.202.70
//mA80155195227255279310
請(qǐng)你根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在圖中作出燈泡的U—/圖線.
(3)由圖象得出該燈泡的額定電壓應(yīng)為V;顯然這一結(jié)果大于L5V,究其原因是
【答案】⑴見解析圖A2RI
⑵見解析圖
(3)2.5(24?2.6均可)燈泡的冷態(tài)電阻小于正常工作時(shí)的電阻(或燈泡電阻隨溫度升高而變大)
14
【解析】(1)題目表格中電流最大310mA,考慮測(cè)量的精確度,故電流表選擇A2;
要描繪小燈泡的U—/圖象,電壓要從零開始連續(xù)調(diào)節(jié),故滑動(dòng)變阻器用分壓式接法,選擇小量程的變
阻器方便操作,故變阻器選擇R;電路如圖所示.
(2)小燈泡的。一/圖象如圖所示:
(3)小燈泡的額定功率為0.75W;當(dāng)電壓為2.5V時(shí),電流為0.3A,此時(shí)電功率為:P=S=2.5xO.3W
=0.75W,恰好等于額定功率,故額定電壓為2.5V;顯然這一結(jié)果大于1.5V,究其原因是燈泡電阻隨著溫
度的升高而變大.
3.某同學(xué)利用如圖所示的電路,測(cè)定一個(gè)自感系數(shù)很大的線圈乙的直流電阻用,實(shí)驗(yàn)室提供下列器材:
①待測(cè)線圈乙阻值約為2Q,額定電流為2A
②電流表Ai量程為0.6A,內(nèi)阻n為0.2。
③電流表A2量程為3A,內(nèi)阻投約為0.2。
④變阻器4阻值為0?10。,變阻器&阻值為0?1k。
⑤電池£,電動(dòng)勢(shì)為9V,內(nèi)阻很小
⑥定值電阻7?3=10Q,^4=1000Q
⑦開關(guān)Si、S2
要求實(shí)驗(yàn)時(shí),改變變阻器的阻值,待電路穩(wěn)定時(shí),可使在盡可能大的范圍內(nèi)測(cè)得多組Ai表、A2表的讀
數(shù)八、/2,利用/2—八的圖象,求出電感線圈的電阻.
(1)實(shí)驗(yàn)中定值電阻應(yīng)選用,變阻器應(yīng)選用.(填代號(hào))
(2必一八對(duì)應(yīng)的函數(shù)關(guān)系式為.(選用題干所給出的物理符號(hào)表示)
(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)應(yīng)先斷開開關(guān),后斷開開關(guān).
15
(4)由/2-/1圖象得出區(qū)的平均值為6.0,則電感線圈的直流電阻為________.(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)
h
【答案】(1)尺3Ri(2)/2="-+'%(3)S2S1(4)2.04Q
RL
【解析】(1)采用已知內(nèi)阻的小量程電流表AI替代電壓表測(cè)量電壓,需要串聯(lián)一個(gè)大于等于夫=咨Q
0.6
-0.2。=6.5。的定值電阻,所以實(shí)驗(yàn)中定值電阻應(yīng)選用阻值為10。的心,
要用分壓電路,選擇較小的滑動(dòng)變阻器,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用阻值為0?10。的
⑵由/1(%+n)=(/2—八)&,得:立=—十”,所以:/2=為土生土i/i
I\RLRL
(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)為防止燒壞電路,應(yīng)先斷開開關(guān)S2,將電感線圈與Ai斷開,然后再斷開子.
(4)由/2=&+4+八/1,代入數(shù)據(jù)得:&=g2±n=10+02Q=2.04Q
RL55
4.高電阻放電法測(cè)電容的實(shí)驗(yàn),是通過對(duì)高阻值電阻放電的方法測(cè)出電容器充電電壓為U時(shí)所帶的電
荷量。,從而再求出待測(cè)電容器的電容C,某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)情況如下:
5X)
^
A/X
3
nX?)
2zX)
1v?
vfX
0
乙
(1)按圖甲所示電路連接好實(shí)驗(yàn)電路.
(2)接通開關(guān)S,調(diào)節(jié)電阻箱尺的阻值,使小量程電流表的指針偏轉(zhuǎn)接近滿刻度,記下這時(shí)電流表的示
數(shù)7O=5OONA、電壓表的示數(shù)Uo=6.OV,To和。O分別是電容器放電的初始電流和初始電壓,此時(shí)電阻箱
R的阻值為8.5k。,則電流表的內(nèi)阻為kQ.
(3)斷開開關(guān)S,同時(shí)開始計(jì)時(shí),每隔5s或10s讀一次電流/的值,將測(cè)得數(shù)據(jù)填入預(yù)先設(shè)計(jì)的表格中,
根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上標(biāo)出以時(shí)間/為橫坐標(biāo)、電流/為縱坐標(biāo)的點(diǎn),如圖乙中用“x”表示的點(diǎn).
(4)請(qǐng)?jiān)趫D乙中描繪出電流隨時(shí)間變化的圖線,并根據(jù)圖線估算出該電容器兩端電壓為Uo時(shí)所帶的電荷
量0。約為C;(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(5)根據(jù)公式來計(jì)算電容器的電容.(只要求寫出表達(dá)式,不要求計(jì)算結(jié)果)
【答案】(2)3.5
(4)如圖所示8.0x10-3
16
J/|xA
6(X)
5(X)
400
300
200
100
O1020300.5060708090100t/s
(5)C=Q
Uo
【解析】(2)由歐姆定律有:Uo=Io(Rs+R)
得:R=-~R=—Q-8.5xl03Q=3.5xl03Q=3.5kQ
SIo500x10"
(4)用平滑曲線連接各點(diǎn),查出所畫的曲線與坐標(biāo)軸所圍的格數(shù)以求得面積.因AQ=1?加即為曲線與坐標(biāo)
軸所圍的格數(shù)的面積,則利用數(shù)格子方法,估算出電容器兩端電壓為Uo時(shí)的電量為:00=32x2.5x10-4c=
8.0xl()rc
(5)根據(jù)電容的定義式可知,利用C=0可求出電容C
Uo
5.某同學(xué)為了測(cè)量金屬熱電阻在不同溫度下的阻值,設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路,其中心為電阻箱,R,
為金屬熱電阻,電壓表可看做理想電表,電源使用的是穩(wěn)壓學(xué)生電源(內(nèi)阻不計(jì)),實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①按照電路圖連接好電路
②記錄當(dāng)前溫度t
③將單刀雙擲開關(guān)S與1閉合,記錄電壓表讀數(shù)U,電阻箱阻值4
④將單刀雙擲開關(guān)S與2閉合,調(diào)節(jié)變阻箱使電壓表讀數(shù)仍為U,記錄電阻箱阻值尺2
⑤改變溫度,重復(fù)②?④的步驟
12
~|穩(wěn)壓學(xué)生電源卜
(1)則該金屬熱電阻在某一溫度下的阻值表達(dá)式為:&=,根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)畫出其電阻&隨溫
度f變化的關(guān)系如圖乙所示;
(2)若調(diào)節(jié)電阻箱阻值,使&=120Q,則可判斷,當(dāng)環(huán)境溫度為時(shí),金屬熱電阻消耗的功率
最大.
【答案】⑴函同(2)20℃
【解析】(1)設(shè)電源電壓為E,則將單刀雙擲開關(guān)S與1閉合時(shí),衛(wèi)=殳旭;單刀雙擲開關(guān)S與2閉合
Rx
17
時(shí):^^=看聯(lián)立解得:&=加血(2)金屬熱電阻消耗的功率最大時(shí),此時(shí)金屬熱電阻的值等于電阻箱
的阻值,即R\=R)=120Q,根據(jù)電阻一時(shí)間關(guān)系可知:凡:=/+100,當(dāng)&=120。時(shí),t=20℃.
6.實(shí)驗(yàn)室里有一只“WA200”型的二極管,但它兩端的“+”“一”號(hào)被磨掉了.小王想測(cè)出它的正負(fù)極,并測(cè)
量它的正向電阻、反向電阻.小王先在網(wǎng)上查出該型二極管的正向電阻約5£1、反向電阻約50Q.小王在實(shí)驗(yàn)
室找出以下器材:
電流表A,量程0.6A,內(nèi)阻人=0」。
電壓表Vi,量程2V,內(nèi)阻rv=lkC
電壓表V2,量程3V,內(nèi)阻約為2kQ
定值電阻Ri,阻值凡=40。
滑動(dòng)變阻器&,阻值范圍
電源E,電動(dòng)勢(shì)3V,內(nèi)阻不計(jì)
開關(guān)及導(dǎo)線若干
(1)小王先在二極管兩端標(biāo)上4和8,按如圖甲所示電路連接,他發(fā)現(xiàn)電流表、電壓表的示數(shù)都幾乎不隨
滑動(dòng)變阻器Ri的阻值的變化而改變(電路保持安全完好),說明哪端是二極管的正極(填/或BY
(2)小王標(biāo)出了二極管的正負(fù)極,接著他設(shè)計(jì)了如圖乙所示的電路.某次測(cè)量中讀出電壓表讀數(shù)為U、電
流表的讀數(shù)為/,則二極管“正向電阻”的精確計(jì)算式式=(用讀數(shù)和字母表示).
(3)請(qǐng)您選用上面器材,幫小王設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)量二極管“反向電阻”的電路,填在圖丙的方框內(nèi).要求:能夠
多次測(cè)量、盡量精確.
【答案】(1)2(2)y-rA
(3)見解析圖
【解析】(1)因電壓表和電流表均不隨變阻器的阻值變化而變化,說明二極管反向接入,故8端為二極
管的正極;
(2)由題圖乙可知,采用了電流表內(nèi)接法,則由歐姆定律可知:R=『A.
(3)要想多次測(cè)量應(yīng)采用分壓式接法,由于反向電阻較大,屬于大電阻,電路中電流較小,為了能準(zhǔn)確
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測(cè)量,可以將V1與4并聯(lián)后充當(dāng)電流表使用,再與電壓表V2并聯(lián),即可求出電阻,故原理圖如圖所示.
7.某同學(xué)用如圖所示電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn),測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)、電壓表內(nèi)阻及電流表量程.器材如下:
電源£(電動(dòng)勢(shì)大小、內(nèi)阻未知);
電流表G(總刻度30小格,量程未知,內(nèi)阻不計(jì));
電阻箱R(0?9999.9Q);
電壓表V(0?3V);
單刀雙擲開關(guān)S及導(dǎo)線若干.
實(shí)驗(yàn)步驟如下:
a.單刀雙擲開關(guān)S接1,調(diào)節(jié)電阻箱阻值,使電流表滿偏(指針偏轉(zhuǎn)30格),讀出此時(shí)電阻箱阻值為800.0
Q.
b.繼續(xù)調(diào)節(jié)電阻箱阻值,當(dāng)電流表半偏(指針偏轉(zhuǎn)15格)時(shí),讀出電阻箱阻值為1800.0Q.
c.開關(guān)S接2,把電阻箱阻值調(diào)為0,讀出此時(shí)電流表指針偏轉(zhuǎn)10格,電壓表示數(shù)2.80V.
請(qǐng)回答下列問題:
(1)開關(guān)S閉合前應(yīng)把電阻箱阻值調(diào)為;(填“最大值”或“最小值”)
(2)由以上測(cè)量數(shù)據(jù)可推算得到電壓表內(nèi)阻Rv=。,電流表量程為mA,電源電動(dòng)勢(shì)
E=V;
(3)若電流表和電阻箱中只有一個(gè)斷路;該同學(xué)利用電路中的電壓表來檢查故障,具體做法為:開關(guān)S
斷開,用一根導(dǎo)線一端連接2,則另一端應(yīng)接電路點(diǎn)(填“〃’或"6”).判斷依據(jù)是
【答案】(1)最大值(2)28003.03.0(3)6若電壓表有讀數(shù),則故障為電阻箱斷路;若電壓表無讀
數(shù),則故障為電流表斷路
【解析】(1)為了讓電流由最小值開始調(diào)節(jié),故應(yīng)將電阻箱的阻值調(diào)為最大值;
p
(2)設(shè)每一格代表電流為/,當(dāng)開關(guān)接1時(shí),電流表滿偏時(shí)有:30/=:8Go
E
半偏時(shí)有:15/=
r+1800
19
而電阻箱電阻為零時(shí)有:10/="^二,U=lOIRv
Rv+r
聯(lián)立解得:7?v=2800Q;/="10-4A;£=3.0V;
則可知電流表量程為307=3.0mA.
(3)電路斷開,一根導(dǎo)線一端連接2,則另一端應(yīng)接電路6點(diǎn),可將電壓表與G串聯(lián)接到電源兩端,若
電壓表有讀數(shù),則故障為電阻箱斷路;若電壓表無讀數(shù),則故障為電流表斷路.
8.LED綠色照明技術(shù)已經(jīng)走進(jìn)我們的生活.某實(shí)驗(yàn)小組要精確測(cè)定額定電壓為3V的LED燈正常工作時(shí)
的電阻,已知該燈正常工作時(shí)電阻大約為500Q,電學(xué)符號(hào)與小燈泡電學(xué)符號(hào)相同.
實(shí)驗(yàn)室提供的器材有:
A.電流表Ai(量程為50mA,內(nèi)阻RAI約為3Q)
8.電流表人2(量程為3111人,內(nèi)阻RA2=15。)
C.定值電阻幻=697。
D.定值電阻&=1985Q
E.滑動(dòng)變阻器R(0?20Q)
F.電壓表V(量程0?12V,內(nèi)阻Rv=lkQ)
G.蓄電池E(電動(dòng)勢(shì)為12V,內(nèi)阻很小)
H.開關(guān)S
(1)部分電路原理圖如圖所示,請(qǐng)選擇合適的器材,電表1為,電表2為,定值電阻
為.(填寫器材前的字母編號(hào))
(2)將電路圖補(bǔ)充完整.
(3)寫出測(cè)量LED燈正常工作時(shí)的電阻表達(dá)式R,=(用已知量和測(cè)量量表示),當(dāng)表達(dá)式中的
(填字母)達(dá)到,記下另一電表的讀數(shù)代入表達(dá)式,其結(jié)果為LED燈正常工作的電阻.
【答案】(1)FBD
(2)如圖所示
20
/2展+以2)
(3)~-h1.5mA
----h
Rv
【解析】(1)電表2與定值電阻串聯(lián),應(yīng)是電流表,根據(jù)電流表示數(shù)可得LED兩端的電壓,由于電流表
Ai阻值未知,所以電表2選用A2,定值電阻以阻值太小,因此定值電阻應(yīng)選用&;電流表Ai量程太大,
電壓表內(nèi)阻已知,可以當(dāng)電流表使用,所以電流表1選用電壓表.
(3)電壓表示數(shù)為U,電流表示數(shù)為/2,/=/2+氏可得凡="(:+&);當(dāng)/2(&+RA2)=3V,
Rv"
即/2=1.5mA時(shí)LED燈正常工作,尺的值為LED燈正常工作時(shí)的電阻.
9.某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)研究小燈泡的電流與電壓的關(guān)系,可用的器材如下:電源(電動(dòng)勢(shì)為3V,內(nèi)阻為1。)、
電鍵、滑動(dòng)變阻器(最大阻值為20。)、電壓表、電流表、小燈泡、導(dǎo)線若干.(電壓表和電流表均視為理想電
表)
乙
(1)實(shí)驗(yàn)中得到了小燈泡的U-I圖象如圖甲所示,則可知小燈泡的電阻隨電壓增大而.(選填
“增大”“減小”或“不變”)
(2)根據(jù)圖甲,在圖乙中把缺少的導(dǎo)線補(bǔ)全,連接成實(shí)驗(yàn)的電路.
(3)若某次連接時(shí),把43間的導(dǎo)線誤接在NC之間,合上電鍵,任意移動(dòng)滑片發(fā)現(xiàn)都不能使小燈泡完全
熄滅,則此時(shí)的電路中,小燈泡獲得的最小功率是W.(計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字)
【答案】(1)增大(2)見解析圖(3)0.33
【解析】⑴根據(jù)歐姆定律尺知,小燈泡的電阻隨電壓增大而增大.
(2)由圖甲可知,電壓從零開始調(diào)節(jié)的,因此滑動(dòng)變阻器采用的是分壓式接法,由于燈泡電阻較小,因
此電流表需要外接,由此可正確連接實(shí)物圖如圖所示:
21
(3)由電路圖可知,把N8間的導(dǎo)線誤接在NC之間時(shí),滑動(dòng)變阻器左右兩部分電阻絲并聯(lián)然后與燈泡串
聯(lián),當(dāng)滑動(dòng)變阻器并聯(lián)電阻最大,即滑片位于中點(diǎn)時(shí),電路總電阻最大,通過燈泡的電流最小,燈泡功率
最小,此時(shí)滑動(dòng)變阻器并聯(lián)阻值為5。,此時(shí)等效電源內(nèi)阻為60,在同一坐標(biāo)系內(nèi)作出電源的U—/圖象
如圖所示,由圖象可知,燈泡兩端電壓U=0.95V,電流/=0.35A,燈泡實(shí)際功率P=S=0.95x0.35WM.33
W.
10.要測(cè)量一節(jié)內(nèi)阻較大的干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路,電路中的定值
電阻7?i=8Q.
(1)閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)到最右端.閉合開關(guān)后,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,記錄多組電壓表的
示數(shù)5、U2,填在下表中,請(qǐng)根據(jù)表格數(shù)據(jù)在如圖所示的坐標(biāo)系中作出6一Ui的圖象.
U1/V0.100.200.300.400.500.60
Ui/N1.050.900.750.700.450.30
根據(jù)作出的圖象可得到電池的電動(dòng)勢(shì)E=V,電池的內(nèi)阻r=Q.
⑵由于電壓表(填“V1”或“V2”)內(nèi)阻的存在,測(cè)得的干電池電動(dòng)勢(shì)(填“大于”“等于”或
22
“小于”)電動(dòng)勢(shì)的真實(shí)值,測(cè)得的干電池
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