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中考物理一轮复习课时突破练习课件 第22课时 欧姆定律 (含解析)
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这是一份中考物理一轮复习课时突破练习课件 第22课时 欧姆定律 (含解析)，共50页。PPT课件主要包含了教材梳理夯实基础，思维导图构建体系，UIR，nR0，实验突破素养提升，探究一动态电路分析，答案C，探究二电路故障分析，答案B，重难探究逐个击破等内容，欢迎下载使用。
考点一 探究:电流与电压、电阻的关系(见实验突破)
考点二 欧姆定律及其应用
R=R1+R2+…+Rn
【点拨】公式 是电阻的计算式而不是决定式,R与I、U均无关,只与导体的长度、材料、横截面积及温度有关。
考点三 伏安法测电阻(见实验突破)
【点拨】如图22-1所示是物理电学实验的经典电路图,利用此图还可完成探究电流与电压、电阻的关系,测定值电阻的电功率等实验。若把定值电阻换成小灯泡,还可测量小灯泡正常发光时的电阻和电功率。
1.串联“分压”与并联“分流”
1.我国加大了对酒后驾车的处罚力度,酒精测试仪可检测驾驶员是否是酒后驾车,如图22-2甲所示,其原理如图乙所示。图乙中酒精气体传感器的电阻R与酒精气体的浓度成反比,则测试到的酒精气体浓度越大,通过该传感器的电流 ________,电压表的示数________。(均选填“越小”“越大”或“不变”)
2.如图22-3所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置,R是滑动变阻器,它的金属滑片是杠杆的一端。由油量表(相当于电流表)指针所指的刻度,就可以知道油箱内油面的高度。当油箱内油量减少后,油面下降,浮子向 (选填“上”或“下”)移动,滑动变阻器R的滑片向 (选填“上”或“下”)移动,接入电路中的电阻 (选填“变大”“变小”或“不变”),则电路中的电流_____ (选填“变大”“变小”或“不变”),油量表相应的示数 (选填“变大”“变小”或“不变”)。如果油量表的表盘上刻着对应的油面高度,就可以从油量表上知道油箱内油面的高度。
1.如图22-4所示,闭合开关S1、S2,电路正常工作。现只将开关S2断开,则( )A.电流表示数减小,电压表示数不变B.电流表示数增大,电压表示数不变C.电流表示数减小,电压表示数减小D.电流表示数增大,电压表示数增大
[答案]A[解析]闭合开关S1、S2,两电阻并联,电流表测干路中电流,电压表测电源电压,只将开关S2断开时,电路为R1的简单电路,电流表测通过R1的电流,电压表测电源电压,所以电压表示数不变,电流表示数减小,故选A。
2.[2018·遂宁] 如图22-5所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向b端移动的过程中,下列说法正确的是( )A.电压表V的示数变小,电流表A1的示数变大B.电压表V的示数不变,电流表A2的示数变小C.电压表V的示数与电流表A1的示数的乘积变小D.电压表V的示数与电流表A1和A2的示数差的比值不变
[解析]由题图可知,电阻R1和滑动变阻器R2并联,电压表V测电源电压,示数保持不变,电流表A1测干路中的电流,电流表A2测通过R1的电流,闭合开关S,将滑动变阻器R2的滑片P向b端移动时,滑动变阻器R2接入电路的电阻变大,电源电压保持不变,根据欧姆定律 可知,通过滑动变阻器R2的电流变小,通过R1的电流不变,电流表A1的示数变小,电流表A2的示数不变,故A、B错误。电压表V的示数与电流表A1的示数的乘积变小,故C正确。因为电流表A1和A2的示数差为通过滑动变阻器R2的电流,在滑动变阻器R2的滑片P向b端移动的过程中,通过它的电流变小,因此电压表V的示数与电流表A1和A2的示数差的比值变大,故D错误。
3.压敏电阻的阻值是随所受压力的增大而减小的。小聪同学想设计一个通过电表示数反映压敏电阻所受压力大小的电路,要求压力增大时电表示数增大。如图22-6所示的电路中不符合要求的是( )
[答案]D[解析]压敏电阻和R0并联时,如果压力增大,压敏电阻阻值会减小,而电路两端电压不变,所以通过压敏电阻的电流增大,干路电流增大,故A、B选项所示电路均符合要求,不符合题意;压敏电阻和R0串联时,如果压力增大,压敏电阻阻值会减小,电路中电流增大,R0两端的电压增大,而总电压不变,因此压敏电阻两端的电压减小,故C选项所示电路中电压表示数变大,符合要求,不符合题意,D选项所示电路中电压表示数减小,不符合要求,符合题意。
4.如图22-7所示,电源电压保持不变,闭合开关S,灯L不亮,电流表有示数,电压表没有示数。则电路的故障可能是( )A.灯L断路B.灯L短路C.电阻R断路D.电阻R短路
[答案]B[解析]由题图可知,电阻R与灯L串联,电压表测灯L两端电压,电流表测电路中电流。灯L断路,电流表无示数,灯泡不亮,故A错误。灯L短路时,电压表无示数,电流表有示数,故B正确。电阻R断路时,电压表和电流表均无示数,灯L不亮,故C错误。电阻R短路时,电压表测电源电压,有示数,电路为通路,电流表有示数,灯L发光,故D错误。
5.在如图22-8所示的电路中,闭合开关S,灯泡L1和L2均不发光,且电流表和电压表指针均指在零刻度处。现将灯泡L1和L2的位置对调,其余元件位置不变,重新闭合开关S时,发现两只灯泡仍不发光,电流表指针仍然不动,但电压表指针发生了明显偏转。依据上述信息可以判断( )A.灯泡L1的灯丝断了B.灯泡L2的灯丝断了C.电源接线处松脱D.电流表损坏了
6.在如图22-9所示的电路中,电源电压U=6 V恒定不变,R1=5 Ω,R2=10 Ω,开关S闭合后,通过R1的电流为 A,R2两端的电压为 V;若将R1、R2并联后仍接在该电源两端,则通过R1、R2的电流之比I1 : I2= 。
探究三 欧姆定律的相关计算
7.通过电阻R1、R2的电流随其两端电压变化的关系图像如图22-10所示,则电阻R1的阻值为 Ω;若把它们并联在12 V的电路中,则通过R2的电流是______ A,通过电阻R1、R2的电流之比是 。
[答案] 40 0.6 1∶2
8.两只定值电阻,甲标有“10 Ω 1 A”,乙标有“15 Ω 0.6 A”,把它们并联接在同一电路中,电路两端允许加的最大电压是 V;干路中允许通过的最大电流为 A。
9.如图22-11所示,电源电压恒为6 V,R1是定值电阻,A、B是滑动变阻器R2的两端。闭合开关S,当滑片P在A端时,电流表A的示数为0.6 A;当滑片P移到B端时,电流表A的示数为0.2 A。则R1和滑动变阻器R2的最大阻值分别是( )A.10 Ω,15 ΩB.10 Ω,20 ΩC.10 Ω,30 ΩD.30 Ω,10 Ω
10.如图22-12甲所示的电路中,电源电压不变。闭合开关后,滑片P由b端向a端移动的过程中,电压表示数U与电流表示数I的关系如图乙所示,则电源电压U=__ 阻R= Ω,滑动变阻器的最大阻值是 Ω。
11.小林用一个电流表和一个阻值为10 Ω的电阻R0来测量未知电阻Rx的阻值,设计了如图22-13所示的电路,在只闭合开关S的情况下,电流表的示数为0.6 A;同时闭合开关S、S1时电流表的示数为0.9 A,电源电压不变,求:(1)电源电压。(2)电阻Rx的阻值。
突破 探究电流与电压、电阻的关系及电阻的测量
电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
例1 小于、小明两个实验小组在探究电流与电压、电阻的关系。可供使用的实验器材有:电源(电压为6V,保持不变),电流表、电压表、开关各一个,阻值不同的定值电阻四个(5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω),两只滑动变阻器(规格分别为“20 Ω 2 A”“50 Ω 1 A”),导线若干。(一)小于实验小组探究电流与电压的关系。(1)如图22-14甲所示是同组的小阳连接的实验电路,组长小于在检查时发现有一根导线连接错了。请你在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线画出正确的连线。
(2)排除故障后,进行实验得到的数据如表一所示,由此可得到的实验结论是 _______________________________________________________。 (3)某次实验中,调节滑动变阻器滑片到某位置时,电流表示数如图乙所示,则电流表示数是 A,结合表一中数据可知,电阻的阻值是 Ω。
(4)实验中,小于和小阳各自提出了自己的探究思路。小阳认为:可以通过改变串联蓄电池的个数,来改变定值电阻两端的电压值。小于认为:可以通过改变滑动变阻器连入电路中电阻的大小来调节定值电阻两端的电压值。请你对这两个探究思路进行评估。你认为_______ (选填“小阳”或“小于”)的思路相对比较合理,理由是_________________________________。
操作方便,电路安全,数据收集方便
(二)小明实验小组探究电流与电阻的关系。(1)小明连接了与小于组相同的正确电路,将5 Ω的电阻连入电路中,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为1.5 V,记下此时电流表的示数I1,此时滑动变阻器接入电路的阻值为 Ω。 (2)将5 Ω电阻换成10 Ω电阻后,闭合开关,此时滑片应向 (选填“左”或“右”)端移动,同时要观察 (选填“电流表”或“电压表”)才可能达到实验目的。移动滑动变阻器滑片的目的是__________________________________________________________。
保持定值电阻两端电压一定
(或保持电压表示数不变)
(3)将10Ω电阻换成15Ω电阻后,闭合开关,接下来的操作是_____________________________________________________________。 (4)为了能用以上三个定值电阻进行实验,应选择规格是“ ”的滑动变阻器。 (5)小明在换用15Ω电阻做实验时,发现电压表的小量程突然损坏,他灵机一动,断开开关,将 就解决了这个问题。
调节滑动变阻器,使电压表的示数为1.5V,记下电流表的示数I3
电压表的大量程并在滑动变阻器两端
(6)小明将实验得到的数据填入表二中,分析实验数据,得出的结论是 ____________________________________________。 (7)实验时若小明也想用20 Ω的定值电阻做该实验,则通过计算可知,它所用的滑动变阻器的最大阻值不能小于 Ω。 (8)利用本实验的器材,你还能进行的实验有_________________________________ __________________________________________________________________________________________________________________。
当电阻两端电压一定时,电流与电阻成反比
测电阻(或测电功率;探究串联电路
中的电压关系;探究串联电路中的电流关系;探究并联电路中的电压关系;探究
并联电路中的电流关系等,答案不唯一)
例2 在做“用伏安法测量定值电阻”的实验中,小明同学设计了如图22-15甲所示的电路,请你完成下列问题:(1)请用笔画线代替导线将如图甲所示的电路连接完整,要求滑片向右滑动时,电流表示数变小。
(2)闭合开关,小明移动滑片,发现电压表无示数,电流表有示数,则故障原因可能是 。 (3)调节滑动变阻器,根据测量的几组数据绘制成如图乙所示的图像,则该电阻的阻值R=____Ω。当R两端的电压为1.2 V时,R的实际功率为______W。
(4)经过多次测量,得出R的阻值后,小明还想测量一段电炉丝的电阻Rx,但在连接电路时,发现电流表和滑动变阻器都已损坏。于是小明就利用刚才已测得的定值电阻R,重新设计并连接了如图丙所示的电路。电源电压未知且恒定不变。请把下列实验步骤补充完整:只闭合开关S1,读出 ;再闭合开关S2,读出 。可得到电阻Rx的表达式为Rx= 。
(5)如果将该实验的定值电阻R更换为标有“2.5 V”字样的小灯泡,正确完成电路连接,闭合开关后,小明发现小灯泡的亮度很暗,移动滑动变阻器滑片也不能改变小灯泡的亮度。出现该现象的原因是 。排除故障后,小明按照实验要求测量了多组实验数据并利用数据绘制出了如图22-16所示的I-U关系图像,该图像是曲线的原因是___________________________________。该实验中,小明测量多组实验数据的目的是 (选填“减少误差”或“寻找规律”)。由图像可知该小灯泡正常发光时的电阻是_____Ω。
滑动变阻器接了下面两个接线柱
小灯泡的电阻随温度的升高而增大
一、缺电流表(伏阻法)
二、缺电压表(安阻法)
考点一 探究:电流与电压、电阻的关系(见实验突破)
考点二 欧姆定律及其应用
R=R1+R2+…+Rn
【点拨】公式 是电阻的计算式而不是决定式,R与I、U均无关,只与导体的长度、材料、横截面积及温度有关。
考点三 伏安法测电阻(见实验突破)
【点拨】如图22-1所示是物理电学实验的经典电路图,利用此图还可完成探究电流与电压、电阻的关系,测定值电阻的电功率等实验。若把定值电阻换成小灯泡,还可测量小灯泡正常发光时的电阻和电功率。
1.串联“分压”与并联“分流”
1.我国加大了对酒后驾车的处罚力度,酒精测试仪可检测驾驶员是否是酒后驾车,如图22-2甲所示,其原理如图乙所示。图乙中酒精气体传感器的电阻R与酒精气体的浓度成反比,则测试到的酒精气体浓度越大,通过该传感器的电流 ________,电压表的示数________。(均选填“越小”“越大”或“不变”)
2.如图22-3所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置,R是滑动变阻器,它的金属滑片是杠杆的一端。由油量表(相当于电流表)指针所指的刻度,就可以知道油箱内油面的高度。当油箱内油量减少后,油面下降,浮子向 (选填“上”或“下”)移动,滑动变阻器R的滑片向 (选填“上”或“下”)移动,接入电路中的电阻 (选填“变大”“变小”或“不变”),则电路中的电流_____ (选填“变大”“变小”或“不变”),油量表相应的示数 (选填“变大”“变小”或“不变”)。如果油量表的表盘上刻着对应的油面高度,就可以从油量表上知道油箱内油面的高度。
1.如图22-4所示,闭合开关S1、S2,电路正常工作。现只将开关S2断开,则( )A.电流表示数减小,电压表示数不变B.电流表示数增大,电压表示数不变C.电流表示数减小,电压表示数减小D.电流表示数增大,电压表示数增大
[答案]A[解析]闭合开关S1、S2,两电阻并联,电流表测干路中电流,电压表测电源电压,只将开关S2断开时,电路为R1的简单电路,电流表测通过R1的电流,电压表测电源电压,所以电压表示数不变,电流表示数减小,故选A。
2.[2018·遂宁] 如图22-5所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向b端移动的过程中,下列说法正确的是( )A.电压表V的示数变小,电流表A1的示数变大B.电压表V的示数不变,电流表A2的示数变小C.电压表V的示数与电流表A1的示数的乘积变小D.电压表V的示数与电流表A1和A2的示数差的比值不变
[解析]由题图可知,电阻R1和滑动变阻器R2并联,电压表V测电源电压,示数保持不变,电流表A1测干路中的电流,电流表A2测通过R1的电流,闭合开关S,将滑动变阻器R2的滑片P向b端移动时,滑动变阻器R2接入电路的电阻变大,电源电压保持不变,根据欧姆定律 可知,通过滑动变阻器R2的电流变小,通过R1的电流不变,电流表A1的示数变小,电流表A2的示数不变,故A、B错误。电压表V的示数与电流表A1的示数的乘积变小,故C正确。因为电流表A1和A2的示数差为通过滑动变阻器R2的电流,在滑动变阻器R2的滑片P向b端移动的过程中,通过它的电流变小,因此电压表V的示数与电流表A1和A2的示数差的比值变大,故D错误。
3.压敏电阻的阻值是随所受压力的增大而减小的。小聪同学想设计一个通过电表示数反映压敏电阻所受压力大小的电路,要求压力增大时电表示数增大。如图22-6所示的电路中不符合要求的是( )
[答案]D[解析]压敏电阻和R0并联时,如果压力增大,压敏电阻阻值会减小,而电路两端电压不变,所以通过压敏电阻的电流增大,干路电流增大,故A、B选项所示电路均符合要求,不符合题意;压敏电阻和R0串联时,如果压力增大,压敏电阻阻值会减小,电路中电流增大,R0两端的电压增大,而总电压不变,因此压敏电阻两端的电压减小,故C选项所示电路中电压表示数变大,符合要求,不符合题意,D选项所示电路中电压表示数减小,不符合要求,符合题意。
4.如图22-7所示,电源电压保持不变,闭合开关S,灯L不亮,电流表有示数,电压表没有示数。则电路的故障可能是( )A.灯L断路B.灯L短路C.电阻R断路D.电阻R短路
[答案]B[解析]由题图可知,电阻R与灯L串联,电压表测灯L两端电压,电流表测电路中电流。灯L断路,电流表无示数,灯泡不亮,故A错误。灯L短路时,电压表无示数,电流表有示数,故B正确。电阻R断路时,电压表和电流表均无示数,灯L不亮,故C错误。电阻R短路时,电压表测电源电压,有示数,电路为通路,电流表有示数,灯L发光,故D错误。
5.在如图22-8所示的电路中,闭合开关S,灯泡L1和L2均不发光,且电流表和电压表指针均指在零刻度处。现将灯泡L1和L2的位置对调,其余元件位置不变,重新闭合开关S时,发现两只灯泡仍不发光,电流表指针仍然不动,但电压表指针发生了明显偏转。依据上述信息可以判断( )A.灯泡L1的灯丝断了B.灯泡L2的灯丝断了C.电源接线处松脱D.电流表损坏了
6.在如图22-9所示的电路中,电源电压U=6 V恒定不变,R1=5 Ω,R2=10 Ω,开关S闭合后,通过R1的电流为 A,R2两端的电压为 V;若将R1、R2并联后仍接在该电源两端,则通过R1、R2的电流之比I1 : I2= 。
探究三 欧姆定律的相关计算
7.通过电阻R1、R2的电流随其两端电压变化的关系图像如图22-10所示,则电阻R1的阻值为 Ω;若把它们并联在12 V的电路中,则通过R2的电流是______ A,通过电阻R1、R2的电流之比是 。
[答案] 40 0.6 1∶2
8.两只定值电阻,甲标有“10 Ω 1 A”,乙标有“15 Ω 0.6 A”,把它们并联接在同一电路中,电路两端允许加的最大电压是 V;干路中允许通过的最大电流为 A。
9.如图22-11所示,电源电压恒为6 V,R1是定值电阻,A、B是滑动变阻器R2的两端。闭合开关S,当滑片P在A端时,电流表A的示数为0.6 A;当滑片P移到B端时,电流表A的示数为0.2 A。则R1和滑动变阻器R2的最大阻值分别是( )A.10 Ω,15 ΩB.10 Ω,20 ΩC.10 Ω,30 ΩD.30 Ω,10 Ω
10.如图22-12甲所示的电路中,电源电压不变。闭合开关后,滑片P由b端向a端移动的过程中,电压表示数U与电流表示数I的关系如图乙所示,则电源电压U=__ 阻R= Ω,滑动变阻器的最大阻值是 Ω。
11.小林用一个电流表和一个阻值为10 Ω的电阻R0来测量未知电阻Rx的阻值,设计了如图22-13所示的电路,在只闭合开关S的情况下,电流表的示数为0.6 A;同时闭合开关S、S1时电流表的示数为0.9 A,电源电压不变,求:(1)电源电压。(2)电阻Rx的阻值。
突破 探究电流与电压、电阻的关系及电阻的测量
电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
例1 小于、小明两个实验小组在探究电流与电压、电阻的关系。可供使用的实验器材有:电源(电压为6V,保持不变),电流表、电压表、开关各一个,阻值不同的定值电阻四个(5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω),两只滑动变阻器(规格分别为“20 Ω 2 A”“50 Ω 1 A”),导线若干。(一)小于实验小组探究电流与电压的关系。(1)如图22-14甲所示是同组的小阳连接的实验电路,组长小于在检查时发现有一根导线连接错了。请你在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线画出正确的连线。
(2)排除故障后,进行实验得到的数据如表一所示,由此可得到的实验结论是 _______________________________________________________。 (3)某次实验中,调节滑动变阻器滑片到某位置时,电流表示数如图乙所示,则电流表示数是 A,结合表一中数据可知,电阻的阻值是 Ω。
(4)实验中,小于和小阳各自提出了自己的探究思路。小阳认为:可以通过改变串联蓄电池的个数,来改变定值电阻两端的电压值。小于认为:可以通过改变滑动变阻器连入电路中电阻的大小来调节定值电阻两端的电压值。请你对这两个探究思路进行评估。你认为_______ (选填“小阳”或“小于”)的思路相对比较合理,理由是_________________________________。
操作方便,电路安全,数据收集方便
(二)小明实验小组探究电流与电阻的关系。(1)小明连接了与小于组相同的正确电路,将5 Ω的电阻连入电路中,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为1.5 V,记下此时电流表的示数I1,此时滑动变阻器接入电路的阻值为 Ω。 (2)将5 Ω电阻换成10 Ω电阻后,闭合开关,此时滑片应向 (选填“左”或“右”)端移动,同时要观察 (选填“电流表”或“电压表”)才可能达到实验目的。移动滑动变阻器滑片的目的是__________________________________________________________。
保持定值电阻两端电压一定
(或保持电压表示数不变)
(3)将10Ω电阻换成15Ω电阻后,闭合开关,接下来的操作是_____________________________________________________________。 (4)为了能用以上三个定值电阻进行实验,应选择规格是“ ”的滑动变阻器。 (5)小明在换用15Ω电阻做实验时,发现电压表的小量程突然损坏,他灵机一动,断开开关,将 就解决了这个问题。
调节滑动变阻器,使电压表的示数为1.5V,记下电流表的示数I3
电压表的大量程并在滑动变阻器两端
(6)小明将实验得到的数据填入表二中,分析实验数据,得出的结论是 ____________________________________________。 (7)实验时若小明也想用20 Ω的定值电阻做该实验,则通过计算可知,它所用的滑动变阻器的最大阻值不能小于 Ω。 (8)利用本实验的器材,你还能进行的实验有_________________________________ __________________________________________________________________________________________________________________。
当电阻两端电压一定时,电流与电阻成反比
测电阻(或测电功率;探究串联电路
中的电压关系;探究串联电路中的电流关系;探究并联电路中的电压关系;探究
并联电路中的电流关系等,答案不唯一)
例2 在做“用伏安法测量定值电阻”的实验中,小明同学设计了如图22-15甲所示的电路,请你完成下列问题:(1)请用笔画线代替导线将如图甲所示的电路连接完整,要求滑片向右滑动时,电流表示数变小。
(2)闭合开关,小明移动滑片,发现电压表无示数,电流表有示数,则故障原因可能是 。 (3)调节滑动变阻器,根据测量的几组数据绘制成如图乙所示的图像,则该电阻的阻值R=____Ω。当R两端的电压为1.2 V时,R的实际功率为______W。
(4)经过多次测量,得出R的阻值后,小明还想测量一段电炉丝的电阻Rx,但在连接电路时,发现电流表和滑动变阻器都已损坏。于是小明就利用刚才已测得的定值电阻R,重新设计并连接了如图丙所示的电路。电源电压未知且恒定不变。请把下列实验步骤补充完整:只闭合开关S1,读出 ;再闭合开关S2,读出 。可得到电阻Rx的表达式为Rx= 。
(5)如果将该实验的定值电阻R更换为标有“2.5 V”字样的小灯泡,正确完成电路连接,闭合开关后,小明发现小灯泡的亮度很暗,移动滑动变阻器滑片也不能改变小灯泡的亮度。出现该现象的原因是 。排除故障后,小明按照实验要求测量了多组实验数据并利用数据绘制出了如图22-16所示的I-U关系图像,该图像是曲线的原因是___________________________________。该实验中,小明测量多组实验数据的目的是 (选填“减少误差”或“寻找规律”)。由图像可知该小灯泡正常发光时的电阻是_____Ω。
滑动变阻器接了下面两个接线柱
小灯泡的电阻随温度的升高而增大
一、缺电流表(伏阻法)
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