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新課
課題1一1電路1-2電流
教學(xué)目標(biāo)1.路的組成及其作用,電路的三種基本狀態(tài)。
2.理解電流產(chǎn)生的條件和電流的概念,掌握電流的計(jì)算公式。
教學(xué)重點(diǎn)1.電路各部分的作用及電路的三種狀態(tài)。
2.電流的計(jì)算公式。
教學(xué)難點(diǎn)對(duì)電路的三種狀態(tài)的理解。
第一節(jié)電路
一、電路的組成
I.電路:由電源、用電器、導(dǎo)線(xiàn)和開(kāi)關(guān)等組成的閉合回路。
2.電路的組成:電源、用電器、導(dǎo)線(xiàn)、開(kāi)關(guān)(畫(huà)圖講解)。
(1)電源:把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。如:干電池、蓄電池等。
(2)用電器:把電能轉(zhuǎn)變成其他形式能量的裝置,常稱(chēng)為電源負(fù)裁。如電燈等。
(3)導(dǎo)線(xiàn):連接電源與用電器的金屬線(xiàn)。作用:把電源產(chǎn)生的電能輸送到用電器。
(4)開(kāi)關(guān):起到把用電器與電源接通或斷開(kāi)的作用。
二、電路的狀態(tài)(畫(huà)圖說(shuō)明)
1.通路(閉路):電路各部分連接成閉合回路,有電流通過(guò)。
2.開(kāi)路(斷路):電路斷開(kāi),電路中無(wú)電流通過(guò)。
3.短路(捷路):電源兩端的導(dǎo)線(xiàn)直接相連。短路時(shí)電流很大,會(huì)損壞電源和導(dǎo)線(xiàn),應(yīng)
盡量避免。
三、電路圖
1.電路圖:用規(guī)定的圖形符號(hào)表示電路連接情況的圖。
2.幾種常用的標(biāo)準(zhǔn)圖形符號(hào)。
-------------------------@-------------
燈開(kāi)關(guān)
相連接的,線(xiàn)不相連接的,紋
—電I*池——冏定電陽(yáng)——可殳電網(wǎng)—J接L地
第二節(jié)電流
一、電流的形成
1.電流:電荷的定向移動(dòng)形成電流。(提問(wèn))
2.在導(dǎo)體中形成電流的條件
(1)要有自由電荷。
(2)必須使導(dǎo)體兩端保持一定的電壓(電位差)。
二、電流
1.電流的大小等于通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量與通過(guò)這些電荷量所用時(shí)間的比值。
2.單位:1A=1C/S:lmA=10-3A;lpA=10-6A
3.電流的方向
實(shí)際方向一規(guī)定:正電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆较颉?/p>
提問(wèn):金屬導(dǎo)體、電解液中的電流方向如何?
參考方向:任意假定。
4.直流電:電流方向和強(qiáng)弱都不隨時(shí)間而改變的電流。(畫(huà)圖說(shuō)明
練習(xí)習(xí)題(《電工基礎(chǔ)》第2版周紹敏主編)
1.是非題(1)?(3)
小結(jié)1.電路的組成及其作用。
2.電路的三種工作狀態(tài)。
3.形成電流的條件。
4.電流的大小和方向。
5.直流電的概念。
布置作業(yè)習(xí)題(《電工基礎(chǔ)》第2版周紹敏主編)
1.選擇題⑴、(2)。
2.填空題(1)?⑶。
課題113電阻
1―4部分電路歐姆定律
教學(xué)目標(biāo)1.了解電阻的概念和電阻與溫度的關(guān)系,掌握電阻定律。
2.熟練掌握歐姆定律
教學(xué)重點(diǎn)1.電阻定律。
2.歐姆定律。
教學(xué)難點(diǎn)R與U、J無(wú)關(guān)。
溫度對(duì)導(dǎo)體電阻的影響。
第三節(jié)電阻
一、電阻
1.導(dǎo)體對(duì)■電流所呈現(xiàn)出的阻礙作用。不僅金屬導(dǎo)體有電阻,其他物體也有電阻。
2.導(dǎo)體電阻是由它本身的物理?xiàng)l件決定的。
例:金屬導(dǎo)體,它的電阻由它的長(zhǎng)短、粗細(xì)、材料的性質(zhì)和溫度決定。
3.電阻定律:在保持溫度不變的條件下,導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體的長(zhǎng)度成正比,跟導(dǎo)體的
橫截面積成反比,并與導(dǎo)體的材料性質(zhì)有關(guān)。
式中:夕一導(dǎo)體的電阻率。它與導(dǎo)體的幾何形狀無(wú)關(guān),而與導(dǎo)體材料的性質(zhì)和導(dǎo)體所處
的條件有關(guān)(如溫度)。
單位:R-歐姆(。);I一米(m);S—平方米(m2);p—?dú)W?米(Q-m)o
4.⑴閱讀P6表1-1,得出結(jié)論。
(2)結(jié)論:電阻率的大小反映材料導(dǎo)電性能的好壞,電阻率愈大,導(dǎo)電性能愈差。
導(dǎo)體:p<10"dm
絕緣體:p>107am
半導(dǎo)體:10'6Q-m<p<107am
(3)舉例說(shuō)明不同導(dǎo)電性能的物質(zhì)用途不同。
二、電阻與溫度的關(guān)系
I.溫度對(duì)導(dǎo)體電阻的影響:
(1)溫度升高,自由電子移動(dòng)受到的阻礙增加;
(2)溫度升高,使物質(zhì)中帶電質(zhì)點(diǎn)數(shù)目增多,更易導(dǎo)電。隨著溫度的升高,導(dǎo)體的電阻
是增大還是減小,看哪種因素的作用占主要地位。
2.一般金屬導(dǎo)體,溫度升高,其電阻增大。少數(shù)合金電阻,幾乎不受溫度影響,用于
制造標(biāo)準(zhǔn)電阻器。超導(dǎo)現(xiàn)象:在極低溫(接近于熱力學(xué)零度)狀態(tài)下,有些金屬(一些合金
和金屬的化合物)電阻突然變?yōu)榱悖@種現(xiàn)象叫超導(dǎo)現(xiàn)象。
3.電阻的溫度系數(shù):溫度每升高1”C時(shí),電阻所變動(dòng)的數(shù)值與原來(lái)電阻值的比。若溫
度為八時(shí),導(dǎo)體電阻為火I,溫度為時(shí),導(dǎo)體電阻為火2,則
R,一段
a-——=------
火1(,2-
即
尺2=Ri[1+a(打-")]
例1:一漆包線(xiàn)(銅線(xiàn))繞成的線(xiàn)圈,15"C時(shí)阻值為20。,問(wèn)301C時(shí)此線(xiàn)圈的阻值R
為多少?
例2:習(xí)題(《電工基礎(chǔ)》第2版周紹敏主編)
4.計(jì)算題(3)。
第四節(jié)歐姆定律
一、歐姆定律
1.內(nèi)容:導(dǎo)體中的電流與它兩端的電壓成正比,與它的電阻成反比。
R
2.單位:。一伏特(V);/—安培(A);R—?dú)W姆(。)。
注:
(1)/?>U、/須屬于同一段電路;
(2)雖R=0,但絕不能認(rèn)為R是由。、
/決定的;
R
(3)適用條件:適用于金屬或電解液。
例3:給-導(dǎo)體通電,當(dāng)電壓為20V時(shí),電流為0.2A,問(wèn)電壓為30V時(shí),電流為多
大?電流增至1.2A時(shí),導(dǎo)體兩端的電壓多大?當(dāng)電壓減為零時(shí),導(dǎo)體的電阻多大?
二、伏安特性曲線(xiàn)
1.定義:以電壓為橫坐標(biāo),電流為縱坐標(biāo),可畫(huà)出電阻的。一/關(guān)系曲線(xiàn),叫電阻元件的
伏安特性曲線(xiàn)。
2.線(xiàn)性電阻:電阻元件的伏安特性曲線(xiàn)是直線(xiàn)。
IU
K=—;R=—
UR~K
3.非線(xiàn)性電阻:若電阻元件的伏安特性曲線(xiàn)不是直線(xiàn),例:二極管。
練習(xí)習(xí)題(《電工基礎(chǔ)》第2版周紹敏主編)
1.是非題(4)⑺。
2.選擇題(3)、(4).
小結(jié)1.電阻定律的內(nèi)容;電阻與溫度的關(guān)系。
2.部分電路歐姆定律的內(nèi)容。
3.伏安特性曲線(xiàn)
布置作業(yè)習(xí)題(《電工基礎(chǔ)》第2版周紹敏主編)
3.填充題(5)。
4.問(wèn)答與計(jì)算題(2)、(4)、(5)、(6)o
課題1-5電能和電功率
教學(xué)目標(biāo)1.理解電能和電功率的概念。
2.掌握焦耳定律以及電能、電功率的計(jì)算。
教學(xué)重點(diǎn)1.焦耳定律以及電能、電功率的計(jì)算。
2.實(shí)際功率的計(jì)算。
3.額定功率與實(shí)際功率的關(guān)系。
新課
教學(xué)難點(diǎn)額定功率與實(shí)際功率的關(guān)系。
課前復(fù)習(xí)電阻定律和部分電路歐姆定律。
第五節(jié)電能和電功率
一、電能
1.設(shè)導(dǎo)體兩端電壓為U,通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電量為q,電場(chǎng)力所做的功為:W=qU
而q=//,所以
W=Ult
單位:火一焦耳(J);U—伏特(V);/—安培(A);/一秒(s)?
1度=IkWh=3.6x106J
2.電場(chǎng)力所做的功即電路所消耗的電能少=U/f。
3.電流做功的過(guò)程實(shí)際上是電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的過(guò)程。
二、電功率
1.在一假時(shí)間內(nèi),電路產(chǎn)生或消耗的電能與時(shí)間的比值。
W
P=——
t
或
P=UI
單位:尸一瓦特(W)。
2.額定功率、額定電壓:用電器上標(biāo)明的電功率和電壓,叫用電器的額定功率和額定
電壓。若給用電器加上額定電壓,它的功率就是額定功率,此時(shí)用電器正常工作。若加在它
上面的電壓改變,則它的實(shí)際功率也改變。
例1:有一220V/60W的白熾燈接在220V的供電線(xiàn)路上,它消耗的功率為多大?若
加在它兩端的電壓為110V,它消耗的功率為多少?(不考慮溫度對(duì)電阻的影響)
例2:P8例題。
三、焦耳定律
1.電流的熱效應(yīng)
2.焦耳定律:電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量,跟電流的平方、導(dǎo)體的電阻和通電時(shí)間成正
比。
Q=FRt
3.單位:0—焦耳(J);/一安培(A):/?—?dú)W姆(。);:一秒(s)
練習(xí)1.一只220V/40W的白熾燈正常發(fā)光時(shí),它的燈絲電阻是多少?當(dāng)它接在
110V的電路上,它的實(shí)際功率是多少?(不考慮溫度對(duì)電阻的影響)
2.習(xí)題(《電工基礎(chǔ)》第2版周紹敏主編)
1.是非題(8)?(10);選擇題(6)?(8)。
小結(jié)1.電能和電功的計(jì)算。
2.額定電壓和額定功率的概念。
3.焦耳定律的內(nèi)容。
布置作業(yè)習(xí)題(《電工基礎(chǔ)》第2版周紹敏主編)
3.填充題(6)?(8);4.問(wèn)答與計(jì)算題⑺、(8).
課題2-1閉合電路的歐姆定律
教學(xué)目標(biāo)1.理解電動(dòng)勢(shì)、端電壓的概念。
2.熟練掌握閉合電路的歐姆定律。
3.掌握電源輸出功率與外電阻的關(guān)系。
教學(xué)重點(diǎn)1.閉合電路的歐姆定律。
2.電源輸出功率與外電阻的關(guān)系。
教學(xué)難點(diǎn)閉合電路的歐姆定律。
第一節(jié)閉合電路的歐姆定律
一、電動(dòng)勢(shì)
1.電源的電動(dòng)勢(shì)等于電源沒(méi)有接入電路時(shí)兩極間的電壓。用符號(hào)E表示。
2.單位:伏特(V)
注意點(diǎn):
(1)畝動(dòng)勢(shì)由電源本身決定,與外電路無(wú)關(guān)。
(2)電動(dòng)勢(shì)的規(guī)定方向:自負(fù)極通過(guò)電源內(nèi)部到正極的方向。
二、閉合電路的歐姆定律
1.復(fù)習(xí)部分電路的歐姆定律
2.閉合電路歐姆定律的推導(dǎo)
(1)電路
R
-------------------CZ3-
U___
(2)推導(dǎo)
設(shè)/時(shí)間內(nèi)有電荷量q通過(guò)閉合電路的橫截面。電源內(nèi)部,非靜電力把q從負(fù)極移到正
極所做的功W=Eq=EIt,電流通過(guò)R和&時(shí)電能轉(zhuǎn)化為熱能
22
Q=IRt+IR0t
因?yàn)?/p>
W=Q
所以
22
EIt=IRt+IRQt
E=IR+1-Ro或I=E------
R+R0
(3)閉合電路歐姆定律
閉合電路內(nèi)的電流,與電源電動(dòng)勢(shì)成正比,與整個(gè)電路的電阻成反比。其中,外電路上
的電壓降(端電壓)
U=IR=E-IR0
內(nèi)電路上的電壓降
U'=IRo
電動(dòng)勢(shì)等于內(nèi)、外電路壓降之和
E=IR+IRQ=U+U
例1:如上圖,若電動(dòng)勢(shì)E=24V,內(nèi)阻&=4O,負(fù)載電阻R=20Q,試求:(1)電
路中的電流;(2)電源的端電壓;(3)負(fù)載上的電壓降;(4)電源內(nèi)阻上的電壓降。
例2:電源電動(dòng)勢(shì)為1.5V,內(nèi)電阻為0.12。,外電路電阻為1.38C,求電路中的電流
和端電壓。
例3:電動(dòng)勢(shì)為3.6V的電源,與8c的電阻接成閉合電路,電源兩極間的電壓為3.2V,
求電源的內(nèi)電阻。
三、端電壓
1.電動(dòng)勢(shì)與外電路電阻的變化無(wú)關(guān),但電源端電壓隨負(fù)載變化,隨著外電阻的增加端
電壓增加,隨著外電阻的減少端電壓減小。
當(dāng)夫增加時(shí),(R+R。)增加,電流/減小,U=E-/Ro增加;同理可證,當(dāng)R減小時(shí),
U也減小。
2.兩種特例:
(1)當(dāng)外電路斷開(kāi)時(shí),R趨向于無(wú)窮大。
/=0
U=E-IR0=E
即
U=E
應(yīng)用:可用電壓表粗略地測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)
p
(2)當(dāng)外電路短路時(shí),R趨近于零,/=趨向于無(wú)窮大,U趨近于零。短路時(shí)
R+Ro
電流很大,會(huì)燒壞電源,引起火災(zāi),決不允許將導(dǎo)線(xiàn)或電流表直接接到電源上,防止短路。
應(yīng)用:測(cè)量電動(dòng)勢(shì)和電源內(nèi)阻。
例4:例1(《電工基礎(chǔ)》第2版周紹敏主編)。
例5:有一簡(jiǎn)單閉合電路,當(dāng)外電阻加倍時(shí),通過(guò)的電流減為原來(lái)的2/3,求內(nèi)阻與外
阻的比值。
四、電源向負(fù)載輸出的功率
2
1.P電源=/E;P低場(chǎng),=IU;P=/7?o;U=E-IRo
同乘以/,得
2
UI=IE-IRO
2
IE=IU+IRO
P電源=P負(fù)我+P內(nèi)陽(yáng)
在何時(shí)電源的輸出功率最大?設(shè)負(fù)載為純電阻當(dāng)尺=幾時(shí),
_E
這時(shí)稱(chēng)負(fù)載與電源匹配。
2.電源輸出功率P與負(fù)投電阻及的變化關(guān)系曲線(xiàn)
3.注意:當(dāng)火=網(wǎng)時(shí),電源輸出功率最大,但此時(shí)電源的效率僅為50%。
練習(xí)習(xí)題(《電工基礎(chǔ)》第2版周紹敏主編)
1.是非題⑴、(2)。
2.選擇題⑴、(2)。
小結(jié)1.電源電動(dòng)勢(shì)的大小和方向。
2.閉合電路的歐姆定律的內(nèi)容和表達(dá)式。
3.端電壓的概念;外電阻增大和減小時(shí),端電壓的變化。
4.電源輸出功率最大的條件,這時(shí)的輸出效率.
布置作業(yè)習(xí)題(《電工基礎(chǔ)》第2版周紹敏主編)
3.填充題(1)、(2)。
4.問(wèn)答與計(jì)算題⑴、(2).
課題2—2電池組
教學(xué)目標(biāo)掌握串、并聯(lián)電池組的特點(diǎn)。
教學(xué)重點(diǎn)串、并聯(lián)電池組電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)阻的計(jì)算。
教學(xué)難點(diǎn)混聯(lián)電池組的計(jì)算
課前復(fù)習(xí):
1.閉合電路歐姆定律的內(nèi)容和表達(dá)式。
2.端電壓隨外電阻的變化規(guī)律。
新課
3.電源輸出最大功率的條件。
第二節(jié)電池組
一個(gè)電池所能提供的電壓不會(huì)超過(guò)它的電動(dòng)勢(shì),輸出的電流有一個(gè)最大限度,超出這個(gè)
極限,電源就要損壞。對(duì)于要求較高電壓或較大電流的場(chǎng)合,就要用到多個(gè)電池的串聯(lián)和并
聯(lián)及混聯(lián)。
一、電池的串聯(lián)
o---------------~||~|F------------o
1.當(dāng)負(fù)載需要較高電壓時(shí),可使用串聯(lián)電池組供電。設(shè)串聯(lián)電池組〃個(gè)電動(dòng)勢(shì)為E,
內(nèi)阻為區(qū)的電池組成,貝IJ:
E;*=八E
rw\=nRQ
2.特點(diǎn):
(1)電動(dòng)勢(shì)等于單個(gè)電池電動(dòng)勢(shì)之和。
(2)內(nèi)阻等于單個(gè)電池內(nèi)電阻之和。
3.注:用電器的額定電流必須小于單個(gè)電池允許通過(guò)的最大電流。
二、電池的并聯(lián)
1.當(dāng)負(fù)載需要較大電流時(shí),可使用并聯(lián)電池組供電。設(shè)并聯(lián)電池組〃個(gè)電動(dòng)勢(shì)為E,
內(nèi)阻為扁的電池組成,則
E片=E;RQ#=--
n
2.特點(diǎn):
(1)電動(dòng)勢(shì)等于單個(gè)電池的電動(dòng)勢(shì)。
(2)內(nèi)阻等于單個(gè)電池內(nèi)阻的
n
3.注:用電器的額定電壓必須低于單個(gè)電池的電動(dòng)勢(shì)。
三、電池的混聯(lián)
1.當(dāng)單個(gè)電池的電動(dòng)勢(shì)和允許通過(guò)的最大電流都小于用電器額定電壓和額定電流時(shí),
可采用混聯(lián)電池組供電。
例1:有3個(gè)電池串聯(lián),若每個(gè)電池的電動(dòng)勢(shì)£=1.5V,內(nèi)阻扁=0.2。,求串聯(lián)電池
組的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。
例2:有5個(gè)相同的電池,每個(gè)電池的E=1.5V,7?o=O.O2Q,將它們串聯(lián)后,外接電阻為
2.4。,求電路的電流及每個(gè)電池兩端的電壓。
小結(jié)1.串并聯(lián)電池組的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。
2.在什么情況下使用串聯(lián)電池組?在什么情況下使用并聯(lián)電池組?
布置作業(yè)習(xí)題(《電工基礎(chǔ)》第2版周紹敏主編)
3.填充題(3)、(4)。
4.問(wèn)答與計(jì)算題(3)、(4)o
課題2—3電阻的串聯(lián)
教學(xué)目標(biāo)1.熟練掌握電阻串聯(lián)的性質(zhì)和作用。
2.理解串聯(lián)分壓和功率分配的原理。
3.掌握電壓表擴(kuò)大量程的方法和計(jì)算。
教學(xué)重點(diǎn)1.電阻串聯(lián)的性質(zhì)和作用。
2.電壓表擴(kuò)大量程的方法和計(jì)算。
教學(xué)難點(diǎn)多量程電壓表分壓電阻的計(jì)算。
課前復(fù)習(xí)
1.串、并聯(lián)電池組的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的計(jì)算。
2.串、并聯(lián)電池組的應(yīng)用場(chǎng)合。
第三節(jié)電阻的串聯(lián)
一、定義
(1)電阻的串聯(lián)——把兩個(gè)或兩個(gè)以上的電阻依次連接起來(lái),使電流只有一條通路。
&-2&
OrII---------1I------------1I----------0
I
(2)特點(diǎn)
①電路中電流處處相等。
②電路總電壓等于各部分電路兩端的電壓之和。
二、重要性質(zhì)
1.總電阻
U=1R;Ui=IRi;U2=IR2;-??;Un=IR?
U=Ui+U2+U3+---+U?
/R=IR\+I7?2+1R3+,?,+R,?
R=R\+R2+R3+??
結(jié)論:串聯(lián)電路的總電阻等于各個(gè)電阻之和。
2.電壓分配
5--=-。--2-=-&---=?.,=u--n--=
&氏2&&
結(jié)論:串聯(lián)電路中各電阻兩端的電壓與它的阻值成正比。
若兩個(gè)電阻串聯(lián),則
U
Ui=JRi;5=/&;/=---------------
+7?2
R1
5=5。2=U
&+7?27?i+7?2
3.功率分配
P=Iu=戶(hù)R
222
PI=/2R;P2=IR2;P3=IR3;???;P?=IRn
P\--=舄---=P-\--=?一=P.---
&&&R”
結(jié)論:串聯(lián)電路中各電阻消耗的功率與它的阻值成正比。
例1:有F個(gè)電阻串聯(lián),其中R|=20O,長(zhǎng)=15。,R3=10Q,/?4=10Q,接在110V
的電壓上。求
(1)電路的總電阻及電流;(2)當(dāng)電阻上的電壓。
例2:例1(《電工基礎(chǔ)》第2版周紹敏主編)。
例3:4、%為兩個(gè)串聯(lián)電阻,已知R=42,若氏上消耗的功率為1W,求&上消耗
的功率。
三、電壓
(1)常用的電壓表是用微安表或毫安表改裝成的。
(2)毫安表或微安表的重要參數(shù):
/g——滿(mǎn)偏電流
也表頭內(nèi)阻
新課
(3)電流越大,毫安表或微安表指針的偏角就越大。由于U=/R,則毫安表或微安表
兩端的電壓越大,指針偏角也越大。
(4)如果在刻度盤(pán)上直接標(biāo)出電壓值,就可用來(lái)測(cè)電壓,但這時(shí)能測(cè)的電壓值很小。
為了能測(cè)較大的電壓,可串聯(lián)一電阻,分擔(dān)部分電壓,就完成了電壓表的改裝。
(5)測(cè)量時(shí)要與被測(cè)電路并聯(lián)。
(6)關(guān)鍵:會(huì)計(jì)算串聯(lián)的電阻R的大小。設(shè)電流表的滿(mǎn)偏電流為G內(nèi)阻為津,要改
裝成量程為。的電壓表,求串入的R
URUfRg
N7?=—=----
/g4
例4:例2(《電工基礎(chǔ)》第2版周紹敏主編)。
練習(xí)1.有一表頭,它的滿(mǎn)刻度電流/g=50RA,內(nèi)阻為Rg=3kA,若改裝成量程為
15V的電壓表,應(yīng)串聯(lián)多大的電阻?
2.習(xí)題(《電工基礎(chǔ)》第2版周紹敏主編)
1.是非題(3)、(4),2.選擇題(3)。
小結(jié)1.串聯(lián)的定義及特點(diǎn)。
2.串聯(lián)的重要性質(zhì)。
3.電壓表量程的擴(kuò)大
布置作業(yè)習(xí)題(《電工基礎(chǔ)》第2版周紹敏主編)
3.填充題(5),4.問(wèn)答與計(jì)算題(5)o
課題2—4電阻的并聯(lián)
教學(xué)目標(biāo)1.熟練掌握電阻并聯(lián)的性質(zhì)和作用。
2.理解并聯(lián)分壓和功率分配的原理。
3.掌握電流表擴(kuò)大量程的方法和計(jì)算。
教學(xué)重點(diǎn)1.電阻并聯(lián)的性質(zhì)和作用。
2.電流表擴(kuò)大量程的方法和計(jì)算。
教學(xué)難點(diǎn)電阻并聯(lián)的重要性質(zhì)。
課前復(fù)習(xí):
1.串聯(lián)電路中電流、電壓的基本特點(diǎn)。
2.串聯(lián)電路的總電阻、電流分配和功率分配。
3.串聯(lián)電阻的分壓作用。
第四節(jié)電阻的并聯(lián)
一、定義
1.電阻的并聯(lián):把若干個(gè)電阻一端連在起,另一端連接在一起。
芻
石自
+U
2.特點(diǎn):
①電路中各支路兩端的電壓相等;
②電路中總電流等于各支路的電流之和。
二、重要性質(zhì)
1.總電阻
設(shè)電壓為U,根據(jù)歐姆定律,則
因?yàn)?/p>
/=/]+心+…
所以
11111
—=----+-------+-------F???4--------
RR{R27?3R,1
結(jié)論:并聯(lián)電路總電阻的倒數(shù)等于各個(gè)電阻的倒數(shù)之和。
2.電流分配
U=hRi;U=I2R2;U=hR3;…;U=InRn
/[H]=,2火2=,3尺3=?一=/火附=U
結(jié)論:并聯(lián)電路中通過(guò)各個(gè)電阻的電流與它的阻值成反比。
當(dāng)只有兩只電阻并聯(lián)忖/產(chǎn)-I,11=&/
7?i+7?2R[+7?2
3.功率分配
U2
PK=U/K=——
RK
尸|7?1=尸2&=P3A
結(jié)論:并聯(lián)電路中各個(gè)電阻消耗的功率與它的阻值成反比。
例1:R1=24d/?2=8Q,U=12V,求總電阻及各電阻上的電流。
例2:5個(gè)250的電阻并聯(lián),總電阻為多少?
例3:兩只電阻并聯(lián),其中凡為100。,通過(guò)凡的電流人為0.4A,通過(guò)整個(gè)并聯(lián)
電路的電流/為1A,求&和通過(guò)B的電流心。
例4:在240V的線(xiàn)路上并接150、30。、40c電熱器各一個(gè),求(1)各電熱器上的電流;
(2)總電流及總電阻;
(3)總功率及各電熱器消耗的電功率。
例5:例1(《電工基礎(chǔ)》第2版周紹敏主編)。
三、電流表
利用并聯(lián)電路的分流原理,在微安表或毫安表上并聯(lián)一分流電阻,按比例分流一部分電
流,則可以利用微安表和毫安表測(cè)量大的電流(擴(kuò)大量程)。
尺=%=八勺
IRA/-S/?
其中:/g為電流表的滿(mǎn)偏電流;(為電流表內(nèi)阻;/為電流表的量程;R為分流電阻。
例5:P26例2。
練習(xí)習(xí)題(《電工基礎(chǔ)》第2版周紹敏主編)
2.選擇題(5)?(7);3.填充題(6)1,
小結(jié)并聯(lián)電路的特點(diǎn)和重要性質(zhì);分壓電阻的計(jì)算。
布置作業(yè)習(xí)題4.(《電工基礎(chǔ)》第2版周紹敏主編)
問(wèn)答與計(jì)算題(7)。
新課
課題2—5電阻的混聯(lián)
教學(xué)目標(biāo)掌握簡(jiǎn)單混聯(lián)電路的分析和計(jì)算。
教學(xué)重點(diǎn)混聯(lián)電路的計(jì)算。
教學(xué)難點(diǎn)畫(huà)等效電路圖。
學(xué)情分析學(xué)生已學(xué)過(guò)電阻的串聯(lián)和并聯(lián)。
課前復(fù)習(xí):
電阻串、并聯(lián)的基本特點(diǎn)和重要性質(zhì)。
第五節(jié)電阻的混聯(lián)
一、混聯(lián)
既有電阻的串聯(lián)又有電阻的并聯(lián),叫電阻的混聯(lián)。
二、混聯(lián)的計(jì)算步驟
1.把電路進(jìn)行等效變換;
2.先計(jì)算各電阻串聯(lián)和并聯(lián)的等效電阻值,再計(jì)算電路的總的等效電阻;
3.由電路的總的等效電阻值和電路的端電壓計(jì)算電路的總電流;
4.利用電阻串聯(lián)的分壓和電阻并聯(lián)的分流關(guān)系,計(jì)算各部分電壓及電流。
三、進(jìn)行電路等效變換的兩種方法
方法一:利用電流的流向及電流的分合,畫(huà)出等效電路圖。
例1:已知&=8。,7?3=&4=6。,7?5=&=4。,&=夫8=24£1,7?9=16Q,U-224V,
求:通過(guò)火9的電流和對(duì)兩端的電壓。
AARic火3ER5
uk”,
&R&&6
例2:例2。(《電工基礎(chǔ)》第2版周紹敏主編)
小結(jié)1.混聯(lián)的計(jì)算步驟。
2.電路等效變換的兩種方法。
布置作業(yè)習(xí)題4.(《電工基礎(chǔ)》第2版周紹敏主編)
問(wèn)答與計(jì)算題(8)。
課題2—6萬(wàn)用表的基本原理
教學(xué)目標(biāo)1.了解萬(wàn)用表的構(gòu)造、基本原理。
2.掌握萬(wàn)用表的使用。
教學(xué)重點(diǎn)萬(wàn)用表的基本原理及其操作
教學(xué)難點(diǎn)萬(wàn)用表的實(shí)際操作。
第六節(jié)萬(wàn)用表的基本原理
一、表頭
簡(jiǎn)述表頭原理。
表頭的參數(shù):7g——滿(mǎn)偏電流;%——表頭內(nèi)阻。
二、直流電壓的測(cè)量
R&+R
/正比于u—可以用來(lái)測(cè)量電壓。
2.分壓電阻的計(jì)算
當(dāng)U=4(/為電壓表的量程)則
/=/g
g
3.多量程的電壓表
例:例題。(《電工基礎(chǔ)》第2版周紹敏主編)
三、交流電壓的測(cè)量
1.補(bǔ)充:二極管的單向?qū)щ娦酝〝鄺l件(二極管圖)
2.工作原理
…VD1
MR
-----CH3-------
A―----*8
VD2
o6
四、直流電流的測(cè)量
1.利用并聯(lián)分流原理
/g=-RI
Rg+R
2.工作原理
五、電阻的測(cè)量
1.RA一滿(mǎn)偏電流為4、內(nèi)阻為4的電流表;
及一調(diào)零電阻
2.調(diào)零
紅、黑表筆短接,調(diào)R,使
/_E
8Rg+R+R。
則指針滿(mǎn)偏,紅、黑筆間電阻為0。
3.測(cè)量
接入電阻&,
Rg+Rx+R+R()
隨&變化,/也變化,每個(gè)&對(duì)應(yīng)一個(gè)/。
4.注意
(1)刻度不均勻;
(2)測(cè)量隨電池內(nèi)阻廠(chǎng)的變化有影響,不精確。
六、使用萬(wàn)用表的注意事項(xiàng)
1.了解性能及各符號(hào)字母的含義,會(huì)讀數(shù),了解各部件作用及用法。
2.觀(guān)察表頭指針是否處于零位。
3.測(cè)量前選擇正確的位置:
量程選擇:應(yīng)使表頭指針偏倒?jié)M刻度三分之二左右。無(wú)法估算測(cè)量值時(shí)可從最大量程當(dāng)
逐漸減少到合適量程。
4.讀數(shù)
(1)對(duì)有弧形反射鏡的表盤(pán),應(yīng)使像、物重合。
(2)估讀一位小數(shù)。
(3)了解每一刻度的值。
5.被測(cè)位正、負(fù)要分清。
6.測(cè)電流要串聯(lián)。
7.測(cè)電壓時(shí)要并聯(lián)在被測(cè)電路兩端。
8.測(cè)電阻時(shí)不可帶電測(cè)量。
9.測(cè)量過(guò)程中不允許撥動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)選擇量程。
新課
10.使用結(jié)束后,要置于最高交流電壓擋或。ff擋。
小結(jié)萬(wàn)用表表頭的兩個(gè)重要參數(shù);使用萬(wàn)用表測(cè)量時(shí)的注意事項(xiàng)。
布置作業(yè)習(xí)題(《電工基礎(chǔ)》第2版周紹敏主編)
4.問(wèn)答與計(jì)算題(9)。
課題2—7電阻的測(cè)量
教學(xué)目標(biāo)1.掌握電阻的測(cè)量方法。
2.掌握產(chǎn)生測(cè)量誤差的原因。
教學(xué)重點(diǎn)電阻的測(cè)量方法及產(chǎn)生測(cè)量誤差原因的分析。
教學(xué)難點(diǎn)產(chǎn)生測(cè)量誤差原因的分析。
課前復(fù)習(xí):
使用萬(wàn)用表進(jìn)行測(cè)量時(shí)要注意的問(wèn)題。
第七節(jié)電阻的測(cè)量
一、伏安法
1.利用U=(歐姆定律)來(lái)測(cè)量電阻
2.步驟:
(1)用電壓表測(cè)出電阻兩端的電壓。
(2)用電流表測(cè)出通過(guò)電阻的電流。
用R號(hào)
(3)公式計(jì)算電阻值。
3.方法有兩種
1電流表內(nèi)接法
n電流表外接法
(1)電流表外接法
R融<R實(shí)
適用條件:待測(cè)電阻值比電壓表內(nèi)阻小得多CR?RV\
(2)電流表內(nèi)接法
■O
R測(cè)>R實(shí)
適用條件:待測(cè)電阻阻值比電流表內(nèi)阻大得多(/?>>凡)。
二、惠斯通電橋
1.原理
(1)P32圖2-26%、%、尺3、尺是電橋的4個(gè)臂,其中尺4為待測(cè)電阻,其余3個(gè)為可
調(diào)已知電阻,G是靈敏電流計(jì),比較B、D兩點(diǎn)的電位。
(2)調(diào)節(jié)已知電阻的阻值,使4=0
當(dāng)火1和穴3上電壓降相等,&和尺4上的電壓降也相等,既/出=/3&,火2=/4&時(shí),
兩式相除,得
7?2R4
2.測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確程度由下面的因素決定:
(1)已知電阻的準(zhǔn)確程度。
新課
(2)電流計(jì)的靈敏度。
3.學(xué)校常用的滑線(xiàn)式電橋
計(jì)算方式
Z,
&=尹
11
小結(jié)1.伏安法測(cè)量電阻的兩種方法:電流表內(nèi)接法和電流表外接法。
2.這兩種方法測(cè)量值和實(shí)際值的關(guān)系。
3.這兩種方法適用的條件。
4.惠斯通電橋測(cè)量電阻的原理和方法。
布置作業(yè)習(xí)題(《電工基礎(chǔ)》第2版周紹敏主編)
3.填充題(7)、(8);問(wèn)答與計(jì)算題(10)。
課題2—8電路中各點(diǎn)電位的計(jì)算
教學(xué)目標(biāo)1.掌握電路中各點(diǎn)電位的計(jì)算。
2.掌握電路中任意兩點(diǎn)間電壓的計(jì)算方法。
教學(xué)重點(diǎn)電路中各點(diǎn)電位的計(jì)算。
課前復(fù)習(xí)
1.伏安法測(cè)量電阻的原理。
2.伏安法測(cè)量電阻產(chǎn)生誤差的原因。
3.電橋平衡的條件。
第八節(jié)電路中各點(diǎn)電位的計(jì)算
一、電位的概念
1.零電位點(diǎn)
計(jì)算電位的起點(diǎn)。習(xí)慣上規(guī)定大地的電位為零或電路中的某一公共點(diǎn)為零電位。
2.電位
電路中任一點(diǎn)與零電位點(diǎn)之間的電壓就是該點(diǎn)的電位。
二、電位的計(jì)算方法
1.確定零電位點(diǎn)。
2.標(biāo)出電路中的電流方向,確定電路中各元件兩端電壓的正、負(fù)極。
3.從待求點(diǎn)通過(guò)一定的路徑繞到零電位點(diǎn),則該點(diǎn)的電位等于此路徑上全部電壓降的
代數(shù)和。如果在繞行過(guò)程中從元件的正極到負(fù)極,此電壓便為正的,反之,從元件的負(fù)極到
正極,此電壓則為負(fù)。
三、舉例
例1:如圖,求乙、%、匕、%、UAB、UBC、UDC
例2:已知:=45V,£2=12V,內(nèi)阻忽略,&=5O,&=4。,7?3=2Q,求:B、
C、D三點(diǎn)的電位。
結(jié)論:
(1)電位與所選擇的繞行路徑無(wú)關(guān)。
(2)選取不同的零電位點(diǎn),各電位將發(fā)生變化,但電路中任意兩點(diǎn)間的電壓將保持不
練習(xí)習(xí)題(《電工基礎(chǔ)》第2版周紹敏主編)
1.是非題(9)、(10);2.選擇題(8)。
小結(jié)計(jì)算電路中某點(diǎn)電位的方法。
布置作業(yè)習(xí)題(《電工基礎(chǔ)》第2版周紹敏主編)
3.填充題(9),(10);4.問(wèn)答與計(jì)算題(11)、(12)o
課題3—1基爾霍夫定律
教學(xué)目標(biāo)1.掌握節(jié)點(diǎn)、支路、回路、網(wǎng)孔的概念。
2.熟練掌握基爾霍夫電流定律和基爾霍夫電壓定律。
教學(xué)重點(diǎn)基爾霍夫電流和電壓定律的應(yīng)用。
教學(xué)難點(diǎn)基爾霍夫電流和電壓定律的推廣應(yīng)用。
新課
新課第一節(jié)基爾霍夫定律
一、基本概念
1.復(fù)雜電路。
2.支路:由一個(gè)或幾個(gè)元件首尾相接構(gòu)成的無(wú)分支電路。
節(jié)點(diǎn):三條或三條以上的支路匯聚的點(diǎn)。
回路:電路中任一閉合路徑。
網(wǎng)孔:沒(méi)有支路的回路稱(chēng)為網(wǎng)孔。
3.舉例說(shuō)明上述概念。
4.提問(wèn):圖3-1中有幾個(gè)節(jié)點(diǎn)、幾條支路、幾條回路、幾個(gè)網(wǎng)孔?
5.舉例
二、基爾霍夫電流定律
1.形式--:電路中任意一個(gè)節(jié)點(diǎn)上,流入節(jié)點(diǎn)的電流之和等于流出節(jié)點(diǎn)的電流之和。
E/入=X/出
形式二:在任一電路的任一節(jié)點(diǎn)上,電流的代數(shù)和永遠(yuǎn)等于零。
Z/=0
規(guī)定:若流入節(jié)點(diǎn)的電流為正,則流出節(jié)點(diǎn)的電流為負(fù)。
2.推廣:應(yīng)用于任意假定的封閉面。流入封閉面的電流之和等于流出封閉面的電流之
和。
例:本節(jié)例題
三、基爾霍夫電壓定律
1.內(nèi)容:從一點(diǎn)出發(fā)繞回路一周回到該點(diǎn)時(shí),各端電壓的代數(shù)和等于零。
Lt/=o
2.注意點(diǎn):
(1)在繞行過(guò)程中從元器件的正極到負(fù)極,電壓取正,反之為負(fù)。
(2)繞行方向可選擇,但已經(jīng)選定后不能中途改變。
練習(xí)習(xí)題(《電工基礎(chǔ)》第2版周紹敏主編)
1.是非題(1)?(4)。
2.選擇題(1)?(6)。
小結(jié)1.基爾霍夫電流定律的內(nèi)容、表達(dá)式。
2.基爾霍夫電壓定律的內(nèi)容、表達(dá)式。
布置作業(yè)習(xí)題(《電工基礎(chǔ)》第2版周紹敏主編)
3.填充題(2)?(5)。
課題3—2支路電流法
教學(xué)目標(biāo)1.掌握支路電流法并能運(yùn)用它解題。
教學(xué)重點(diǎn)支路電流法的應(yīng)用。
教學(xué)難點(diǎn)支路電流法的應(yīng)用。
課前復(fù)習(xí)
1.電路的節(jié)點(diǎn)、支路、回路、網(wǎng)孔的概念。
2.基爾霍夫電流定律、電壓定律的內(nèi)容和表達(dá)式。
第二節(jié)基爾霍夫定律的應(yīng)用
一、支路電流法
1.以支路電流為未知量,應(yīng)用基爾霍夫兩定律列出聯(lián)立方程,求出各支路電流的方法。
2.對(duì)于〃條支路,機(jī)個(gè)節(jié)點(diǎn)的電路,應(yīng)用支路電流法解題的步驟:
(1)選定各支路電流為未知量,并標(biāo)出各電流的參考方向,并標(biāo)出各電阻上的正、負(fù)。
新課
(2)按基爾霍夫電流定律,列出(機(jī)-1)個(gè)獨(dú)立的節(jié)點(diǎn)電流方程式。
(3)指定回路的繞行方向,按基爾霍夫電壓定律,列出〃-(機(jī)-1)個(gè)回路電壓方程。
(4)代入已知數(shù),解聯(lián)立方程式,求各支路的電流。
(5)確定各支路電流的實(shí)際方向。
3.舉例
例1:本節(jié)例題
例2:如圖,已知£|=E2=17V,/?1=1Q,&=5d&=2。,用支路電流法求各支
路的電流。
練習(xí)如圖所示,已知電源電動(dòng)勢(shì)?=18V,£2=9V,內(nèi)阻不計(jì),/?!=/?2=1Q,
%=40,試用支路電流法求各支路的電流。
小結(jié)1.支路電流法解題步驟。
2.用支路電流法解題的注意點(diǎn)。
布置作業(yè)習(xí)題(《電工基礎(chǔ)》第2版周紹敏主編)
3.填充題(6),4.問(wèn)答與計(jì)算題⑴、(2)。
課題3—3疊加定理
教學(xué)目標(biāo)1.掌握疊加定理的內(nèi)容。
2.正確應(yīng)用疊加定理計(jì)算兩個(gè)網(wǎng)孔的電路。
教學(xué)重點(diǎn)應(yīng)用疊加定理解題及幾個(gè)注意點(diǎn)。
教學(xué)難點(diǎn)不能應(yīng)用疊加定理計(jì)算功率。
課前復(fù)習(xí)
習(xí)題(《電工基礎(chǔ)》第2版周紹敏主編)
4.計(jì)算題(3),用支路電流法求各支路的電流。
第三節(jié)疊加定理
—\得1力口到P
1.運(yùn)用疊加定理可以將一個(gè)復(fù)雜的電路分為幾個(gè)比較簡(jiǎn)單的電路,然后對(duì)這些比較簡(jiǎn)
單的電路進(jìn)行分析計(jì)算,再把結(jié)果合成,就可以求出原有電路中的電壓、電流,避免了對(duì)聯(lián)
立方程的求解。
2.內(nèi)容:在線(xiàn)性電路中,任何一個(gè)支路中的電流(或電壓)等于各電源單獨(dú)作用時(shí),
在此支路中產(chǎn)生的電流(或電壓)的代數(shù)和。
3.步驟:
(1)分別作出由?個(gè)電源單獨(dú)作用的分圖,其余電源只保留其內(nèi)阻。(對(duì)恒壓源,該處
用短路替代,對(duì)恒流源,該處用開(kāi)路替代)。
(2)按電阻串、并聯(lián)的計(jì)算方法,分別計(jì)算出分圖中每一支路電流(或電壓)的大小
和方向。
(3)求出各電動(dòng)勢(shì)在各個(gè)支路中產(chǎn)生的電流(或電壓)的代數(shù)和,這些電流(或電壓)
就是各電源共同作用時(shí),在各支路中產(chǎn)生的電流(或電壓)。
4.注意點(diǎn):
(1)在求和時(shí)要注意各個(gè)電流(或電壓)的正、負(fù)。
(2)疊加定理只能用來(lái)求電路中的電流或電壓,而不能用來(lái)計(jì)算功率。
二、舉例
例1:本節(jié)例題
小結(jié)1.疊加定理的內(nèi)容。
新課新課
2.應(yīng)用疊加定理解題的步驟。
3.兩個(gè)注意點(diǎn)。
布置作業(yè)習(xí)題(《電工基礎(chǔ)》第2版周紹敏主編)
4.問(wèn)答與計(jì)算題⑶、(4)o
課題3—4戴維寧定理
教學(xué)目標(biāo)1.掌握戴維寧定理的內(nèi)容。
2.能正確運(yùn)用戴維寧定理進(jìn)行解題
教學(xué)重點(diǎn)運(yùn)用戴維寧定理進(jìn)行解題。
教學(xué)難點(diǎn)運(yùn)用戴維寧定理進(jìn)行解題
課前復(fù)習(xí)疊加定理的內(nèi)容。
第四節(jié)戴維寧定理
當(dāng)有一個(gè)復(fù)雜電路,并不需要把所有支路電流都求出來(lái),只要求出某一支路的電流,在
這種情況下,用前面的方法來(lái)計(jì)算就很復(fù)雜,應(yīng)用戴維寧定理求解就較方便。
一、二端網(wǎng)絡(luò)
1.網(wǎng)絡(luò):電路也稱(chēng)為電網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)絡(luò)。
2.二端網(wǎng)絡(luò):任何具有兩個(gè)引出端與外電路相連的電路。
3.輸入電阻:由若干個(gè)電阻組成的無(wú)源二端網(wǎng)絡(luò),可以等效成的電阻。
4.開(kāi)路電壓:有源二端網(wǎng)絡(luò)兩端點(diǎn)之間開(kāi)路時(shí)的電壓。
二、戴維寧定理
1.內(nèi)容:對(duì)外電路來(lái)說(shuō),?個(gè)含源二端線(xiàn)性網(wǎng)絡(luò)可以用一個(gè)電源來(lái)代替。該電源的電
動(dòng)勢(shì)瓦等于二端網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)路電壓,其內(nèi)阻品等于含源二端網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有電動(dòng)勢(shì)為零,僅保留
其內(nèi)阻時(shí),網(wǎng)絡(luò)兩端的等效電阻(輸入電阻)。
2.步驟:
(1)把電路分為待求支路和含源二端網(wǎng)絡(luò)兩部分。
(2)把待求支路移開(kāi),求出含源二端網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)路電壓ub。
(3)將網(wǎng)絡(luò)內(nèi)各電源除去,僅保留電源內(nèi)阻,求出網(wǎng)絡(luò)二端的等效電阻凡b。
(4)畫(huà)出含源二端網(wǎng)絡(luò)的等效電路,并接上代求支路電流。
3.注意:代替含源二端網(wǎng)絡(luò)的電源極性應(yīng)與開(kāi)路電壓&b的極性一致。
三、舉例
例1:例1
例2:例2
小結(jié)1.戴維寧定理的內(nèi)容。
2.應(yīng)用戴維寧定理解題的步驟。
3.注意點(diǎn)。
布置作業(yè)習(xí)題(《電工基礎(chǔ)》第2版周紹敏主編)
3.填充題(7)、(8)。
4.問(wèn)答與計(jì)算題(5)、(6)。
課題3—5兩種電源模型的等效變換
教學(xué)目標(biāo)1.建立電壓源和電流源的概念。
2.掌握電壓源與電流源的等效變換。
教學(xué)重點(diǎn)電壓源與電流源的等效變換條件和應(yīng)用場(chǎng)合。
教學(xué)難點(diǎn)應(yīng)用電壓源與電流源的等效變換解題.
學(xué)情分析學(xué)生在前面的學(xué)習(xí)中已接觸過(guò)電壓源。
課前復(fù)習(xí)
戴維寧定理的內(nèi)容。
第五節(jié)兩種電源模型的等效變換
一、電壓源
1.電壓源:為電路提供一定電壓的電源。
2.恒壓源:電源內(nèi)阻為零,電源提供恒定不變的電壓。
3.恒壓源的特點(diǎn)
(1)它的電壓恒定不變。
(2)通過(guò)它的電流可以是任意的,且決定于與它連接的外電路負(fù)載的大小。
4.符號(hào)
電流源
1.電流源:為電路提供一定電流的電源。
2.恒流源:電源內(nèi)阻為無(wú)窮大,電源將提供恒定不變的電流。
3.恒流源的特點(diǎn)
(1)它提供的電流恒定不變,不隨外電路而改變。
(2)電源端電壓是任
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