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文檔簡介
1、實驗三、探究光的反射定律【實驗?zāi)康摹浚禾骄抗獾姆瓷湟?guī)律?!驹囼炂鞑摹浚浩矫骁R1個。激光筆1個,帶刻度的硬紙光屏1個,水槽一個,支架1對,夾子1個?!緦嶒灢襟E】:按要求組裝器材。將平面鏡水平放置,然后把一塊標(biāo)有刻度的白色硬紙板豎直放置在平面鏡上;用激光筆射出一束激光,用筆記下入射光線和反射光線的位置,并在刻度光屏上讀出入射角和反射角的度數(shù),記錄在表格中。重復(fù)實驗兩次。改變?nèi)肷涔獾姆较?,多測幾組入射角和發(fā)射角,并將有關(guān)數(shù)據(jù)填入下表。將光屏向前或向后折,觀察反射光線。整理器材。【實驗記錄】:次數(shù)入射角i反射角r123【實驗結(jié)論】:1、在反射現(xiàn)象中,在同一平面內(nèi);2、分居法線兩側(cè);3、反射角入射角。【
2、實驗補充】:1、以法線O時軸,將硬紙板的B面向后旋轉(zhuǎn),這時在B面上觀察不到反射光線,證明三線共面;通過比較入射角和反射角的大小關(guān)系可以證明反射角等于入射角;反射光線和入射光線對稱,并且對稱還意味著分居法線兩側(cè)。2、反射定律是用來確定反射光線位置的,對應(yīng)每一條確定的入射光線而言,反射光線是唯一的。3、如果光線垂直射向平面鏡,入射角為0°,反射角為0°,入射光線、反射光線、法線重合。【考點方向】:光的反射定律是:“二。1、顯示光路:光屏表面粗糙,可以通過顯示光的傳播徑跡,操作時要求入射光線要貼著光屏入射;也可以通過處邑等手段顯示光路。2、驗證共面:光屏可折轉(zhuǎn)的作用是驗證反射光線
3、、入射光線和法線是否在同一平面內(nèi)(三線共面)。將光屏折轉(zhuǎn)后不能觀察到反射光線,這說明3、探究等角:要改變?nèi)肷浣牵ɑ蛉肷涔饩€的方向)多次測量,。注意反射角和入射角都是光線與法線的夾角,不是光線與平面鏡的夾角。4、光路可逆:。5、如果想探究反射光線與入射光線是否在同一平面內(nèi),應(yīng)如何操作?答:。6、如果讓光線逆著OF的方向射向鏡面,會發(fā)現(xiàn)反射光線沿著OE方向射出,這表明:。7、理想模型法:。8、量角器的作用:。9、從紙板不同方向都能看到光的傳播路徑原因是:。10、多次改變?nèi)肷浣谴笮〔⑦M行多次實驗的目的:。【創(chuàng)新母題】:利用如圖裝置進行探究光的反射規(guī)律實驗.(1)讓一束光貼著紙板A沿EO方向射向鏡面,
4、在紙板B上可看到光線沿OF方向射出,在紙板上用筆描出光線E5口OF的軌跡,則EO與垂直鏡面的直線ON的夾角i是.(填“入射角”或“反射角”),方向射出,由此可以證如果讓一束光從A沿FO方向射向鏡面,在紙板B上可以看到光線沿明。(2)多次改變?nèi)肷浣堑拇笮。瑴y得實驗數(shù)據(jù)如下表.序號/i/r130°30°245°45°350°50°分析數(shù)據(jù)可得:反射角(填“大于”“小于”或“等于")入射角:當(dāng)入射角變大時,光線OF(填“遠離”或“靠近”)直線ON(3)在上一步操作中多次改變?nèi)肷浣堑拇笮~@得多組數(shù)據(jù)的目的是:。(4)以直線ON為軸線
5、.把紙板B向前或向后折,在紙板B上(填“能”或“不能”)看到反射光線OF由此說明反射光線、入射光線與法線在(填“同一”或“不同”)平面內(nèi).(5)實驗中,從教室各個方向都能觀察到粗糙紙板表面反射的光線,這種反射屬于(填“鏡面反射”或“漫反射”),其中選擇粗糙紙板的目的是。(6)粗心的小明在實驗中,記錄的其中一組入射角和反射角度數(shù)分別為30。和60。,與光的反射規(guī)律不符,請你指出其中的原因:。練習(xí)1:(2019明州)“探究光的反射規(guī)律”的實驗裝置如圖甲所示平面鏡放在水平桌面上,標(biāo)有刻度(圖中未畫出)的白色紙板ABCD能繞垂直于COWONB翻轉(zhuǎn),在紙板上安裝一支可在紙板平面內(nèi)自由移動的激光筆。(1)
6、實驗前,應(yīng)將紙板放置于平面鏡上移動激光筆,使入射光束繞入射點O沿逆時針方向轉(zhuǎn)動,可觀察到反射光束沿時針方向轉(zhuǎn)動;(2)移動激光筆,使入射角為45。,測得反射角也為45。.由此就得出“光反射時,反射角等于入射角”的結(jié)論你認(rèn)為有何不妥之處?;(3)如圖乙所示,將紙板右半部分繞ON向后翻轉(zhuǎn)任意角度,發(fā)現(xiàn)紙板上均無反射光束呈現(xiàn)。此現(xiàn)象說明了:(4)在圖甲中,若將紙板(連同激光筆)繞CM后傾斜,此日反射光束。A.仍在紙板上呈現(xiàn)B.被紙板擋住C.在紙板前方練習(xí)2:(2019?懷化)如圖是探究光的反射規(guī)律的實驗裝置圖,其中ABC皿白色硬紙板制成的光屏,并能沿O所轉(zhuǎn),0師直于CD甲乙理煙1234入射箱2XP5
7、(r度附撕str3臚5(r(1)實驗時,將光屏放置在平面鏡上,讓一束光緊貼光屏射向平面鏡上的0點,可在光屏上看到反射光線.如圖甲所示;將光屏右半部分向后折轉(zhuǎn)一定角度,光屏上看不到反射光.如圖乙所示,說明反射光線、人射光線與法線在。(2)從甲圖可以看出反射光線與入射光射分居在兩側(cè)。(3)從表格記錄的數(shù)據(jù)分析時得:(答出一個結(jié)論即可)。練習(xí)3:(2019?常德)在探究光的反射定律時,小波將一塊平面鏡放在水平桌面上,再把一塊紙板(分E、F兩個面)垂直放置在平面鏡上,如圖甲所示。甲乙(1)圖甲中,E、F在同一平面上,讓光線沿紙板E上的A0射向鏡面,則在紙板F上得到沿0B的反射光線,測得AO0B與法線的
8、夾角均為40。,于是小波得出結(jié)論:反射角等于入射角。你認(rèn)為小波得出結(jié)論的過程(選填“合理”或“不合理”),原因是。(2)在實驗過程中,若將紙板傾斜(即紙板與平面鏡不垂直),如圖乙所示,讓光線仍貼著紙板沿A0方向射向鏡面,此時反射光線與入線(選填“在”或“不在”)同一平面內(nèi),紙板上(選填“能”或“不能”)看到反射光線。練習(xí)4:(2018?烏魯木齊)在探究光的反射規(guī)律的實驗中,小明設(shè)計了如圖所示的實驗:將平面鏡放在水0師直于鏡面,右側(cè)紙板可繞0語專動。平桌面,硬紙板豎直地立在平面鏡上,硬紙板上的直線(1)如圖甲,當(dāng)硬紙板在同一平面上,使一束光貼著紙板沿某一方向射到0點,經(jīng)平面鏡反射,沿另一個方向射
9、出。當(dāng)入射光E0向ON靠近的過程中,發(fā)現(xiàn)反射光0(選填“靠近”或“遠離”)0N為了精確探究反射規(guī)律,除了圖中的器材,還需要刻度尺、和。(2)如圖乙,保持左側(cè)紙板和入射光的位置不變,將右側(cè)紙板繞0N轉(zhuǎn)動,此時在右側(cè)紙板上不能看到反射光,由此可以得出反射光線、入射光線和法線的結(jié)論。練習(xí)5:(2018杭州)為探究光的反射規(guī)律,小金進行如圖所示的實驗。(1)當(dāng)入射角為40。時,反射角為。(2)小金將紙板F繞垂直于鏡面0N向后轉(zhuǎn)動,在紙板F上還能看到反射光嗎?。請分析原因:。(3)若使入射光線與平面鏡的夾角為30°,那么反射光線與入射光線的夾角為:。練習(xí)6:(2018淄博)小明利用下圖中的實驗
10、裝置探究光的反射規(guī)律。紙板ENF是用兩塊紙板E和F連接起來的,可繞0Nf轉(zhuǎn)。(1)實驗時,把平面鏡放在桌面上,為了使入射光和反射光的徑跡同時顯示在紙板上,應(yīng)把紙板ENF與平面鏡放置,圖中的入射角是度。(2)多次改變?nèi)肷涔獾姆较?,總能在紙板上觀察到入射光平面鏡和反射光的徑跡,由此小明得出結(jié)論:在反射現(xiàn)象中,反射光線,入射光線和法線都在同一平面內(nèi)。小明得出結(jié)論的過程是否合理說明理由:。(3)若讓一束光沿BO方向射向平面鏡,反射光沿_方向射出。練習(xí)7:(2018福建)如圖是“探究光的反射規(guī)律”的實驗裝置,其中ABC皿白色硬紙板制成的光屏,并能沿O所轉(zhuǎn),0師直于CD甲實驗次數(shù)123456入射角60
11、176;50°40°30°20°0°反射角60°50°40°60°20°0°(1)實驗時,將光屏放置在平面鏡上,讓一束光緊貼光屏射向鏡面上的0點,可在光屏上看到反射光,如圖甲:將光屏右半部分向后折轉(zhuǎn)任意角度,光屏上都看不到反射光,如圖乙,說明反射光線、入射光線與法線在。(2)某同學(xué)的實驗數(shù)據(jù)如上表,其中有一組數(shù)據(jù)測錯了,這組數(shù)據(jù)是第次實驗的,原因可能是將反射光線與的夾角當(dāng)成反射角。實驗三、探究光的反射定律(解析版)【實驗?zāi)康摹浚禾骄抗獾姆瓷湟?guī)律?!驹囼炂鞑摹浚浩矫骁R1個。激光筆1個,帶
12、刻度的硬紙光屏1個,水槽一個,支架1對,夾子1個?!緦嶒灢襟E】:按要求組裝器材。將平面鏡水平放置,然后把一塊標(biāo)有刻度的白色硬紙板豎直放置在平面鏡上;用激光筆射出一束激光,用筆記下入射光線和反射光線的位置,并在刻度光屏上讀出入射角和反射角的度數(shù),記錄在表格中。重復(fù)實驗兩次。改變?nèi)肷涔獾姆较?,多測幾組入射角和發(fā)射角,并將有關(guān)數(shù)據(jù)填入下表。將光屏向前或向后折,觀察反射光線。整理器材。【實驗記錄】:次數(shù)入射角i反射角r123【實驗結(jié)論】4、在反射現(xiàn)象中,入射光線、反射光線、法線在同一平面內(nèi);5、入射光線和反射光線分居法線兩側(cè);6、反射角等于入射角?!緦嶒炑a充】:4、以法線O時軸,將硬紙板的B面向后旋轉(zhuǎn)
13、,這時在B面上觀察不到反射光線,證明三線共面;通過比較入射角和反射角的大小關(guān)系可以證明反射角等于入射角;反射光線和入射光線對稱,并且對稱還意味著分居法線兩側(cè)。5、反射定律是用來確定反射光線位置的,對應(yīng)每一條確定的入射光線而言,反射光線是唯一的。6、如果光線垂直射向平面鏡,入射角為0°,反射角為0°,入射光線、反射光線、法線重合?!究键c方向】光的反射定律是:“共面”、“兩側(cè)”、“等角”、“可逆”。1、顯示光路:光屏表面粗糙,可以通過漫反射顯示光的傳播徑跡,操作時要求入射光線要貼著光屏入射;也可以通過W等手段顯示光路。2、驗證共面:光屏可折轉(zhuǎn)的作用是驗證反射光線、入射光線和法線
14、是否在同一平面內(nèi)(三線共面)。將光屏折轉(zhuǎn)后不能觀察到反射光線,這說明反射光線、入射光線和法線在同一平面上。3、探究等角:要改變?nèi)肷浣牵ɑ蛉肷涔饩€的方向)多次測量,探求規(guī)律,使結(jié)論具有普遍性。注意反射角和入射角都是光線與法線的夾角,不是光線與平面鏡的夾角。4、光路可逆:光的直射、反射、折射都具有可逆性。5、如果想探究反射光線與入射光線是否在同一平面內(nèi),應(yīng)如何操作?將紙板沿中軸ON向后折,觀察在紙板B上是否有反射光線。6、如果讓光線逆著OF的方向射向鏡面,會發(fā)現(xiàn)反射光線沿著OE方向射出,這表明:在反射現(xiàn)象中,光路是可逆的7、理想模型法:用帶箭頭的直線表示光的傳播路徑和方向。8、量角器的作用:測量反
15、射角和入射角的大小。9、從紙板不同方向都能看到光的傳播路徑原因是:光在紙板上發(fā)生了漫反射。10、多次改變?nèi)肷浣谴笮〔⑦M行多次實驗的目的:保證實驗結(jié)論具有普遍性。【創(chuàng)新母題】:利用如圖裝置進行探究光的反射規(guī)律實驗.(1)讓一束光貼著紙板A沿EO方向射向鏡面,在紙板B上可看到光線沿OF方向射出,在紙板上用筆描出光線E5口OF的軌跡,則EO與垂直鏡面的直線ON的夾角i是.(填“入射角”或“反射角”),如果讓一束光從A沿FO方向射向鏡面,在紙板B上可以看到光線沿方向射出,由此可以證明。(2)多次改變?nèi)肷浣堑拇笮?,測得實驗數(shù)據(jù)如下表.序號/i/r130°30°245°45&
16、#176;5050°分析數(shù)據(jù)可得:反射角(填“大于”“小于”或“等于")入射角:當(dāng)入射角變大時,光線OF(填“遠離”或“靠近”)直線ON(3)在上一步操作中多次改變?nèi)肷浣堑拇笮~@得多組數(shù)據(jù)的目的是:。(4)以直線ON為軸線.把紙板B向前或向后折,在紙板B上(填“能”或“不能”)看到反射光線OF由此說明反射光線、入射光線與法線在(填“同一”或“不同”)平面內(nèi).(5)實驗中,從教室各個方向都能觀察到粗糙紙板表面反射的光線,這種反射屬于(填“鏡面反射”或“漫反射”),其中選擇粗糙紙板的目的是。(6)粗心的小明在實驗中,記錄的其中一組入射角和反射角度數(shù)分別為30。和60。,與光的反
17、射規(guī)律不符,請你指出其中的原因:?!敬鸢浮?(1)入射角;OR光路是可逆的;(2)等于;遠離;(3)避免實驗偶然性,得出普遍規(guī)律。(4)不能;同一;(5)漫反射;通過漫反射更清晰地顯示光傳播的路徑。(6)錯把反射光線和鏡面之間的夾角看作反射角。【解析】:(1)EO為入射光線、垂直鏡面的直線ON為法線,EO與ON的夾角i是入射角;光路是可逆的。(2)分析表中的數(shù)據(jù)可知,反射角等于入射角;當(dāng)入射角變大時,反射角也變大,故光線OF遠離法線ON(3)多次改變?nèi)肷浣悄艿贸龆嘟M數(shù)據(jù),可以避免實驗的偶然性,更能得出光反射的普遍規(guī)律。(4)把紙板B向前或向后折時,在紙板B上不能看到反射光線OF,說明反射光線、
18、入射光線與法線在同一平面內(nèi);(5)從教室各個方向都能觀察到粗糙紙板面反射的光線,這種反射屬于漫反射;粗糙的紙板能通過漫反射更為清晰地顯示光的傳播路徑,便于實驗觀察和測量。(6)反射角與入射角不是相等而是互余的關(guān)系,說明錯把反射光線和鏡面之間的夾角看成反射角了。練習(xí)1:(2019?蘇州)“探究光的反射規(guī)律”的實驗裝置如圖甲所示平面鏡放在水平桌面上,標(biāo)有刻度(圖中未畫出)的白色紙板ABCD能繞垂直于COWONB翻轉(zhuǎn),在紙板上安裝一支可在紙板平面內(nèi)自由移動的激光筆。(1)實驗前,應(yīng)將紙板放置于平面鏡上移動激光筆,使入射光束繞入射點O沿逆時針方向轉(zhuǎn)動,可觀察到反射光束沿時針方向轉(zhuǎn)動;(2)移動激光筆,
19、使入射角為45。,測得反射角也為45。.由此就得出“光反射時,反射角等于入射角”的結(jié)論你認(rèn)為有何不妥之處?;(3)如圖乙所示,將紙板右半部分繞ON向后翻轉(zhuǎn)任意角度,發(fā)現(xiàn)紙板上均無反射光束呈現(xiàn)。此現(xiàn)象說明(4)在圖甲中,若將紙板(連同激光筆)繞CD0后傾斜,此日反射光束。A.仍在紙板上呈現(xiàn)B.被紙板擋住C.在紙板前方【答案】:(1)垂直;順;(2)一次實驗得到的結(jié)論具有偶然性;(3)反射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi);(4)Co【解析】:(1)白色紙板ABC而垂直放置于平面鏡上,這樣反射光線才可以在硬紙板上呈現(xiàn);如圖甲,移動激光筆,使入射光束繞入射點O沿逆時針方向轉(zhuǎn)動,則入射角增大,反射角也增
20、大,則反射光線會遠離法線,即反射光線將會順時針轉(zhuǎn)動;(2)因為一次實驗具有有很大的偶然性,所以不能只由一組數(shù)據(jù)就得出結(jié)論,應(yīng)改變?nèi)肷浣堑亩葦?shù)進行多次實驗。(3)如圖乙所示,將紙板右半部分繞ON向后翻轉(zhuǎn)任意角度,發(fā)現(xiàn)紙板上均無反射光束呈現(xiàn)。此現(xiàn)象說明了反射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi);(4)在圖甲中,若將紙板(連同激光筆)繞CD向后傾斜,而法線始終垂直于平面鏡,則反射光線、入射光線、法線所在的平面也垂直于平面鏡,所以可知反射光束在紙板前方,故應(yīng)選Q練習(xí)2:(2019?懷化)如圖是探究光的反射規(guī)律的實驗裝置圖,其中ABC皿白色硬紙板制成的光屏,并能沿ON轉(zhuǎn),ON直于CD(1)實驗時,將光屏放置
21、在平面鏡上,讓一束光緊貼光屏射向平面鏡上的O點,可在光屏上看到反射光線.如圖甲所示;將光屏右半部分向后折轉(zhuǎn)一定角度,光屏上看不到反射光.如圖乙所示,說明反射光線、人射光線與法線在。(2)從甲圖可以看出反射光線與入射光射分居在兩側(cè)。(3)從表格記錄的數(shù)據(jù)分析時得:(答出一個結(jié)論即可)?!敬鸢浮?(1)豎直(垂直);同一平面內(nèi);(2)法線;(3)反射角等于入射角【解析】:(1)為了便于觀察,實驗中需要將光屏垂直放置在平面鏡上;將光屏右半部分折轉(zhuǎn)一定角度后,看不到反射光線,說明反射光線、入射光線與法線在同一平面內(nèi)。(2)由圖可知,反射光線與入射光射分居在法線兩側(cè)。(3)從表格記錄的數(shù)據(jù)分析可知,反射
22、角等于入射角。練習(xí)3:(2019?常德)在探究光的反射定律時,小波將一塊平面鏡放在水平桌面上,再把一塊紙板(分E、F兩個面)垂直放置在平面鏡上,如圖甲所示。(1)圖甲中,E、F在同一平面上,讓光線沿紙板E上的AO射向鏡面,則在紙板F上得到沿OB的反射光線,測得AOOB與法線的夾角均為40。,于是小波得出結(jié)論:反射角等于入射角。你認(rèn)為小波得出結(jié)論的過程(選填“合理”或“不合理”),原因是。(2)在實驗過程中,若將紙板傾斜(即紙板與平面鏡不垂直),如圖乙所示,讓光線仍貼著紙板沿AO方向射向鏡面,此時反射光線與入線(選填“在”或“不在”)同一平面內(nèi),紙板上(選填“能”或“不能”)看到反射光線?!敬鸢?/p>
23、】:(1)不合理;實驗次數(shù)太少,結(jié)論不具有普遍性。(2)在;不能?!窘馕觥浚?1)據(jù)題意可知,此實驗只進行了一次實驗就得出結(jié)論,由于實驗次數(shù)少,結(jié)論具有偶然性,不具有普遍性,所以不合理;(2)紙板與鏡面垂直時,法線在紙板上,法線與鏡面垂直,入射光線、法線、反射光線在同一平面內(nèi),如果紙板與平面鏡不垂直,則法線不在紙板上,入射光線沿紙板照射后,反射光線也不在紙板上,則我們在紙板上看不到反射光線;此時雖然看不到反射光線,但反射光線和入射光線、法線仍然在同一平面內(nèi)。練習(xí)4:(2018?烏魯木齊)在探究光的反射規(guī)律的實驗中,小明設(shè)計了如圖所示的實驗:將平面鏡放在水平桌面,硬紙板豎直地立在平面鏡上,硬紙板
24、上的直線0師直于鏡面,右側(cè)紙板可繞0語專動。(1)如圖甲,當(dāng)硬紙板在同一平面上,使一束光貼著紙板沿某一方向射到0點,經(jīng)平面鏡反射,沿另一個方向射出。當(dāng)入射光E0向ON靠近的過程中,發(fā)現(xiàn)反射光OF(選填“靠近”或“遠離”)ON為了精確探究反射規(guī)律,除了圖中的器材,還需要刻度尺、和。(2)如圖乙,保持左側(cè)紙板和入射光的位置不變,將右側(cè)紙板繞ON轉(zhuǎn)動,此時在右側(cè)紙板上不能看到反射光,由此可以得出反射光線、入射光線和法線的結(jié)論?!敬鸢浮?(1)靠近;筆;量角器;(2)在同一平面內(nèi)?!窘馕觥浚?1)根據(jù)入射角的變化和反射角的變化而得出結(jié)論;為了精確探究反射規(guī)律,除了圖中的器材,還需量出角度,記錄數(shù)據(jù),要
25、刻度尺、筆和量角器;(2)硬紙板可以顯示光路,將右側(cè)紙板繞ON轉(zhuǎn)動,反射光線將會消失,所以證明了反射光線、法線、入射光線在同一平面內(nèi)。解:(1)光反射時,反射角大小等于入射角,若將EO向ON靠近,則OF靠近ON為了精確探究反射規(guī)律,需要測量角度,記錄數(shù)據(jù),列出表格,故除了圖中的器材,還需要刻度尺、筆和量角器;ON轉(zhuǎn)動,此時在右側(cè)紙板上不能看(2)實驗中使用可折轉(zhuǎn)的硬紙板,除了能呈現(xiàn)光路外,將右側(cè)紙板繞到反射光,由此可以得出反射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)的結(jié)論。練習(xí)5:(2018杭州)為探究光的反射規(guī)律,小金進行如圖所示的實驗。(1)當(dāng)入射角為40。時,反射角為。(2)小金將紙板F繞垂直于
26、鏡面ON向后轉(zhuǎn)動,在紙板F上還能看到反射光嗎?。請分析原因:。(3)若使入射光線與平面鏡的夾角為30°,那么反射光線與入射光線的夾角為:?!敬鸢浮?(1)40°(2)不能;入射光線、反射光線、法線在同一平面內(nèi);(3)120°?!窘馕觥浚?1)如圖:反射角等于入射角,都為40°。(2)由光的反射定律可知:入射光線與反射光線在同一平面內(nèi),則她將紙板B向后折不能接收到反射光線;(3)一條光線與平面鏡的夾角為30°,那么入射光線與法線間的夾角,即入射角為90°-30°=60°由光的反射定律知;反射角等于入射角為60°,反射光線與入射光線的夾角為60°+60°=120°。練習(xí)6:(2018淄博)小明利用下圖中的實驗裝置探究光的反射規(guī)律。紙板ENF是用兩塊紙板E和F連接起來的,可繞ON®f轉(zhuǎn)。(1)實驗時,把平面鏡放在桌面上,為了使入射光和反射光的徑跡同時顯示在紙板上,應(yīng)把紙板ENF與平面鏡放置,圖中白入射角是度。(2)多次改變?nèi)肷涔獾姆较?,總能在紙板上觀察到入射光平面鏡和反射光的徑跡,由此小明得出結(jié)論:
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