九年级物理电功率解题技巧及练习题

九年级物理电功率解题技巧及练习题

一、电功率选择题

1.如图所示的电路中,a、b、c是三只电表(电压表或电流表),闭合开关S,标有“3V1.5W”的灯泡L1正常发光,标有“6V3W”的灯泡L2发光较暗。若不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列说法正确的是()

A. 电表a为电流表,且示数为1A

B. 电表b为电压表,且示数为3V

C. 电表c为电流表,且示数为0.25A

D. 闭合开关S,电路消耗的总功率为

2.25W

【答案】 D

【解析】【解答】由P=UI可得,两灯泡正常发光时的电流分别为:I1

0.5A,I2 0.5A,由I 可得,灯泡L2的电阻:R212Ω;因灯泡L1正常发光,灯泡L2发光但较暗,所以,通过L1、L2的电流不相等,L1与L2应并联,则a一定是电流表,b是相当于导线的电流表,c是相当于开路的电压表,B不符合题意;此时电流表a测干路电流,电流表b测L2支路的电流,电压表c测电源的电压,因并联电路中各支路两端的电压相等,且灯泡L1正常发光,所以,电源的电压U=U1=3V,即

电压表c的示数为3V,C不符合题意;此时通过R2的电流:I2′ 0.25A,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,以,干路电流表a的示数:I=I1+I2′=0.5A+0.25A=0.75A,A不符合题意;电路消耗的总功率:P=UI=3V×0.75A=2.25W,D符合题意。

故答案为:D

【分析】根据P=UI求出两灯泡正常发光时的电流,再根据欧姆定律I 求出灯泡L2的电阻,根据“灯泡L,正常发光,灯泡L2发光较暗”判断两灯泡的连接方式,进一步判断三电表的类型,根据串并联电路的电流特点和额定电压下灯泡正常发光得出电源的电压,根据欧姆定律求出通过R2的电流,根据并联电路的电流特点求出电路总电流,再根据P=UI求出电路消耗的总功率.

2.如图所示的电路,当开关闭合后,灯L1比L2亮.以下说法正确的是()

A. 通过L1的电流大于通过L2的电流

B. L1两端电压大于L2两端电压

C. L1的电阻小于L2的电阻

D. L1的电功率等于L2的电功率

【答案】B

【解析】【解答】解:(1)灯L1、L2串联在同一电路里,因串联电路中的电流处处相等,所以经过它们的电流都是相等的,故A错误;

(2)灯的亮度取决于灯的实际功率,灯L1比L2亮,则L1的实际电功率大于L2的实际电功率,

由P=I2R可知,L1的电阻大于L2的电阻,由I=可知,L1两端电压大于L2两端电压.故CD 错误;B正确.

故选B.

【分析】(1)串联电路中,电流处处相等;

(2)灯的亮度取决于灯的实际功率,根据欧姆定律可判出电阻关系.

3.某型号电饭锅具有保温与加热两种功能,其简化电路如图所示,R1、R2均为电热丝.下列说法正确的是()

A. S1、S2闭合时,电饭锅处于加热状态

B. S1、S2闭合时,电饭锅处于保温状态

C. S1闭合、S2断开时,电饭锅处于加热状态

D. S1断开、S2闭合时,电饭锅处于保温状态

【答案】A

【解析】【解答】解:由电路图可知,当S1、S2闭合时,R1短路,电路中只有R2;当S1闭合、S2断开时,R1, R2串联,S1断开、S2闭合时,整个电路断开,电饭锅不工作;

可见,当S1、S2闭合时,电路中电阻最小,当S1闭合、S2断开时,电路中电阻较大,

由P= 可知,当S1、S2闭合时,电功率最大,处于加热状态;

当S1闭合、S2断开时,电功率较小,处于保温状态.

故A正确、BCD错.

故选A.

【分析】根据P= 可知,在电源电压不变时,电路中电阻越小,电功率越大,即为加热状态,反之为保温状态.据此分析判断.

4.如图所示电路中,电源电压不变,只闭合开关,电流表的示数为,再闭合开关,电流表示数变化了,则同时闭合、后,相同时间内、消耗的电能之比是

A. 3:4

B. 4:3

C. 7:3

D. 4:7

【答案】A

【解析】【解答】由电路图知道,若只闭合S1,则是只有R1的简单电路,电流表测的是R1 的电流,此时I1=0.3A;当再闭合S2时,R1、R2并联,电流表测干路中的电流,由于并联电路中各电阻互不影响,所以通过R1的电流仍然是I1=0.3A,由于电流表示数变化了0.4A,则说明通过R2的电流是I2=0.4A,又因为并联电路各支路两端的电压相等,即U1 =U2,由W=UIt知道,在相同时间内R1、R2消耗的电能之比是:

故答案为:A。

【分析】结合电路图,理清开关通断时电路的连接方式及电表的测量对象,利用并联电路的电压关系、电功的计算公式求解即可.

5.图示电路中,电源为恒流源,能始终提供大小恒定的电流,R0为定值电阻,移动滑动变阻器R的滑片,则下列表示电压表示数U、电路总功率P随电流表示数I变化的关系图线中,可能正确的是()

A. B. C.

D.

【答案】 C

【解析】【解答】解:由图R0与R并联,电压表测电源电压,电流表测R支路的电流.

若电源提供的电流恒定为I总,

AB、根据并联电路特点可知:

U=U0=I0R0=(I总﹣I)R0=﹣IR0+I总R0,

其中I总、R0为定值,由U=﹣R0I+I总R0,可知U与I的图象为一次函数,且﹣R0<0,故AB错误;

CD、由电功率的计算公式:

电路消耗总功率:P=UI总=(I总﹣I)R0×I总=﹣I总R0I+I总2R0,

其中I总、R0为定值,由P=﹣I总R0I+I总2R0,可知P与I的图象为一次函数,﹣I总R0<0,且I不能为0,P不会为0,故C正确,D错误.

故选C.

【分析】由图R0与R并联,电压表测电源电压,电流表测R支路的电流.

电源提供电流一定,根据并联电路特点分别表示出U与I和P与I的表达式,分析判断即可

6.下列家用电器中,利用电流热效应工作的是()

A. 抽油烟机

B. 电视机

C. 电饭锅

D. 电风扇

【答案】C

【解析】【解答】解:抽油烟机、电风扇、主要是把电能转化为机械能,电视机主要是把电能转化为声能和光能,只有电饭锅是把电能转化为内能,是利用电流的热效应.故ABD 不符合题意,C符合题意.故选C.

【分析】电流的热效应就是把电能转化为内能.

7.将规格都是“220V180W”的一台电冰箱、一台电脑和一床电热毯,分别接入同一家庭电路中,若通电时间相同,则下列说法正确的是()

A. 电冰箱产生的热量最多

B. 电脑产生的热量最多

C. 电热毯产生的热量最多

D. 三者产生的热量一样多

【答案】C

【解析】【解答】∵接在家庭电路中,U=220V,

∴三种用电器的实际功率:;

又∵,用电器工作时间t相等,

∴三种用电器消耗的电能相同;

∵电冰箱与电风扇工作时,主要把电能转化为机械能,产生的热量很小,电热毯工作时电热丝产生热量,把电能全部转化为热量;

∴产生热量最多的是电热毯。

故答案为:C。

【分析】功率相同的用电器相同时间消耗的电能相同,利用电流的热效应工作的用电器产生的热是最多的.

8.如图为“探究焦耳定律”的实验装置.两个相同的烧瓶中密封初温相同、质量相等的煤油,通电一段时间后,右侧玻璃管中液比左侧高。下列说法正确的是()

A. 通过玻璃管中液面的高度判断电流产生热量的多少,这种方法是控制变量法

B. 右侧电阻丝的阻值比左侧小

C. 通过右侧电阻丝的电流比左侧小

D. 该装置用于探究电流通过导体产生的热量多少与电阻大小的关系

【答案】D

【解析】【解答】A.通过玻璃管中液面的高度判断电流产生热量的多少,这种方法是转换法,A不符合题意;

B.右侧电阻丝的阻值比左侧大,B不符合题意;

C.通过右侧电阻丝的电流和左侧的相等,C不符合题意;

D.该装置用于探究电流通过导体产生的热量多少与电阻大小的关系,D符合题意。

【分析】A.转换法:物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量,通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量;B.D由Q=I2Rt知当I、t 相同时R越大Q就越大;C.串联电路中的电流处处相等.

故答案为:D。

9.下列估测值最接近生活实际的是()

A. 人骑自行车的平均速度约为0.5m/s

B. 中学生的质量约为200kg

C. 初中物理课本的宽度约为18cm

D. 日光灯正常工作的电功率约为1000W

【答案】 C

【解析】【解答】解:A、人步行的速度在1.1m/s左右,骑自行车的速度在5m/s左右,A 不符合实际;

B、中学生的质量在50kg左右,B不符合实际;

C、初中物理课本的宽度约为18cm,C符合实际;

D、日光灯正常工作的电功率在40W左右,D不符合实际。

故答案为:C。

【分析】利用物理概念、规律、物理常数和常识对物理量的数值、数量级进行快速计算以及对取值范围合理估测的方法,叫估测法,不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要简单的计算,有的要进行单位的换算.

10.如图所示电路的两灯泡L1和L2分别标有“3.8V0.2A”和“3.8V0.3A”字样,闭合开关后两均发光。假改灯泡的电阻不受温度影响,下列判断正确的是()

A. 两灯串联

B. 灯更亮

C. 灯的电阻丝更粗

D. 电流表的示数为

【答案】 B

【解析】【解答】解:A、由图可知,电流从电源的正极流出,经开关后分为两支,一支经过灯泡L1,另一支经过左侧电流表A1和灯泡L2,汇合到电流表A2再回到电源的负极,因此,两灯泡并联,A不符合题意。

B、两灯泡L1和L2分别标有“3.8V0.2A”和“3.8V0.3A”字样,由I= 可得,R1>R2,

两灯泡并联,其两端电压相等,由P= 可知,灯泡L1的实际功率小于灯泡L2的实际功率,则灯L2更亮,B符合题意;

C、已知由于灯丝的材料相同,长度相同,L2电阻小于L1电阻,所以L2灯丝就较粗,C不符合题意;

D、由图知,两节干电池串联,则电源电压为3V;如果两灯能正常发光,则A2的示数为

0.2A+0.3A=0.5A;由于电源电压小于两灯泡的额定电压为3.8V,所以此时两灯泡都不能正常发光,则A2的示数应小于0.5A,D不符合题意。

故答案为:B

【分析】结合实物图,理清元件的连接方式及电表的测量对象,根据I= 可求得其电阻,

假改灯泡的电阻不受温度影响,由P=可知其实际功率大小,灯泡的亮度取决于其实际功率大小;再根据影响电阻大小的因素分析得到两灯灯丝的粗细关系.

11.王楠同学在学习了滑动变阻器的知识后,决定将自己的台灯改为调光式,于是他从解放碑雅兰电子城买了“1W 2kΩ”的电位器一个,装在台灯(灯泡为“PZ22060”)上,一开灯,确实能调光,但电位器一会儿就冒起烟了,吓得他赶快扯下了插头。分析他失败的原因是()

A. 因为一开灯能调光,说明电位器规格正确,主要是电位器的质量低劣

B. 电位器额定功率偏小

C. 电位器额定电流偏大

D. 电位器电阻偏小,应换用20kΩ

【答案】 B

【解析】【分析】首先利用利用额定功率和实际功率的关系判断A、B、C是否正确.

知道灯泡的额定电压和额定功率,可利用公式R=计算出灯泡的电阻,再利用串联电路的特点和电功率的公式计算出变阻器的实际功率,从而判断D是否正确.

【解答】因为烧毁了,所以电位器规格肯定不合格;故A错误;

功率偏大不可能,既然烧坏了那肯定是实际功率大于了额定功率,C说法错误,不符合题意;B说法正确;

灯泡为“PZ22060”,

∴灯泡的电阻为RL===807Ω;

接上电位器后电路中的总电阻为R=RL+R电=807Ω+2000Ω=2807Ω,

∴电位器的功率为:P电=I2R电=()2R电=()2×2000Ω≈12.3W,

从而可知D说法错误;

故选B.

【点评】本题考查了学生对串联电路特点的理解,以及利用电功率的公式分析电路中电功率的大小,本题考查知识点比较多,属于难题.

12.如图所示,阻值为R的电阻丝,用四种方法分别接在电压为U或2U的电源上.闭合开关后,在相同时间内虚线框里的电阻丝产生的总热量最多的是()

A. B. C. D.

【答案】 D

【解析】【解答】因为串联电路中电阻等于各分电阻之和,并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,

所以两电阻串联时电路中的总电阻最大,两电阻并联时电路中的总电阻最小,

因为Q放=W=t,所以在相同的时间内放出的热量最多的是D选项.

故选D.

【分析】根据电阻的串并联比较各选项中电阻的大小,根据Q放=t得出它们在相同的时间内放出热量的关系.

13.下列说法正确的是()

A. 电流表测电路中电流时,流过的电流是正电荷定向移动形成的

B. 某同学家的电能表示数是,表示他家消耗的电能是1234.5J

C. 可燃冰属于可再生能源

D. 卫星电话用电磁波传递信息

【答案】D

【解析】【解答】解:

A、在金属导体中自由电子的定向移动形成电流,故A错误;

B、某同学家的电能表示数是,表示他家消耗的电能是1234.5k W?h,故B错误;

C、可燃冰是埋藏于海底的化石燃料,可燃冰属于不可再生能源,故C错误;

D、卫星电话是用电磁波传递信息的,故D正确.

故选:D.

【分析】(1)金属导电靠的是自由电子的定向移动;(2)要知道电能表示数的最后一位是小数,单位是kw?h.(3)从能源是否可再利用的角度可把能源分为可再生能源和不可再生能源.人类开发利用后,在现阶段不可能再生的能源,属于不可再生能源;指在自然界中可以不断再生、连续利用的能源,属于可再生能源.(4)移动通信、卫星通信都是利

用电磁波中的微波来传递信息的,因为微波传递信息量大.

14.如图所示电路,电源电压恒定,R为光敏电阻,其阻值随着光照的增强而减小,为定值电阻,当光照减弱时

A. V与示数的比值减小

B. V与示数的比值不变

C. 与示数之差变大

D. 电路消耗的总功率减小

【答案】D

【解析】【解答】A、由欧姆定律可知,V与示数的比值为光敏电阻R的阻值,因R的阻值变大,则该比值变大,A不符合题意;

B、电压表示数不变,示数变小,则V与示数的比值变大,B不符合题意;

C、由并联电路的特点可知,与示数之差为通过的电流,保持不变,C不符合题意;

D、电源电压不变,总电流变小,根据可知,总功率减小,D符合题意。

故答案为:D。

【分析】光敏电阻R与定值电阻R0并联,电压表测量的是R两端的电压(即电源的电压),保持不变;电流表 A1测量的是通过R的电流,电流表 A2测量的是干路中的电流;已知光敏电阻R的阻值随着光照的增强而减小,则当光照减弱时,R的阻值变大,根据欧姆定律可知,通过R的电流变小,即电流表A1示数变小;通过R0的电流不变,而通过R 的电流变小,所以干路中的电流变小,即电流表A2示数变小,根据P=UI 可知,总功率减小.

15.如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,电路中保持不变的是()

A. 用电器消耗的总功率

B. 电压表V的示数与电流表A的示数的比值

C. 电流表A的示数与电流表A1的示数的差值

D. 电压表V的示数与电流表A1的示数的乘积

【答案】D

【解析】【解答】由电路图知道,R1与R2并联,电流表A1测R1的电流,电流表A测并联

电路的总电流,电压表测电源电压,所以无论滑片如何移动,电压表的示数不变;当滑动变阻器的滑片P向右移动时,变阻器连入电路中的电阻变大,由P=U2/R知道,用电器消耗的总功率变小,A不符合题意;由图知道,电压表V的示数与电流表A的示数的比值等于电路的总电阻,由于滑动变阻器的滑片P向右移动而使总电阻变大,所以该比值变大,B 不符合题意;因为并联电路中各支路互不影响,所以当滑动变阻器的滑片P向右移动时,通过R1的电流不变,即电流表A1示数不变,但变阻器由于连入电路中的电阻变大,而使通过变阻器的电流变小,由于电流表A的示数与电流表A1的示数的差值等于通过变阻器的电流,所以,该差值会变小,C不符合题意;又因为电压表示数不变、电流表A1示数不变,所以电压表V的示数与电流表A1的示数的乘积不变,D符合题意,

故答案为:D。

【分析】结合电路图判断电阻的连接方式及电表的测量对象,通过滑动变阻器的滑片P向右移动时变阻器连入电路中的电阻变化,结合欧姆定律、并联电路的规律、电功率公式进行分析即可.

16.如图所示是加热器的电路图,设电源电压保持不变,R1、R2均为发热电阻丝,通过开关通断组合,可得到不同加热档位。该加热器最大电功率为12W,只闭合开关S1时,加热器的电功率是8W。则下列判断正确的是()

A. 该加热器只有两个加热档位

B. 加热器两个发热电阻丝的阻值之比R1∶R2=1∶3

C. 加热器功率最大时,R1与R2的电流之比为2∶1

D. 该加热器的最小电功率是8W

【答案】 C

【解析】【解答】A.由电路图知道,R1与R2并联连接,且均有一个开关单独控制,这样电加热器能有三个加热档位,即R1单独工作、R2单独工作、R1和R2同时工作,A不符合题意;B.由电路图知道,开关S1、S2均闭合时,R1与R2并联,由于并联电路中总功率等于各用电器功率之和,所以,R2的发热功率是:P2 =P-P1 =12W-8W=4W,又因为并联电路中

各支路两端的电压相等,所以,由知道,两个发热电阻的阻值之比是:

;B不符合题意;C.由于并联电路两端的电压相等,根据P=UI知道,加热器功率最大时,R1与R2的电流之比是:,C符合题意;

D.由于P1=8W,P2=4W,所以,当只有R2工作时,该加热器的电功率最小,即最小电功率是4W,D不符合题意。

故答案为:C

【分析】结合电路图,理清开关处于不同状态时元件的连接方式,根据并联电路的特点和

求出两个发热电阻的阻值之比;根据P=UI可得电流之比;根据R1的发热功率和R2的发热功率判断得出最小电功率.

17.小灯泡.的额定电压为3V,它的I-U图象如图甲所示,把小灯泡接入如图乙所示的电路中,先将滑动变阻器的滑片P移至B端,闭合开关S,电压表示数为1.5V;再将滑片P向左移动直到电压表示数为3V,已知电源电压恒定,滑动变阻器的铭牌标有“10Ω2A”。下列说法中错误的是()

A. 电源电压为4.5V

B. 小灯泡的额定功率为1.5W

C. 小灯泡正常发光时,滑动变阻器消耗的电功率为1.25W

D. 小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的阻值为3Ω

【答案】 C

【解析】【解答】A.自图甲中知灯泡 1.5V时电流为0.3A,滑动变阻器两端电压为U=IR=0.3Ax10Ω=3V,故电源电压为U=1.5V+3V=4.5V,A不符合题意;

B. 从图甲中知灯泡两端电压为3V时,I=0.5A,灯泡额定电压为3V,故灯泡额定功率为P=UI=3Vx0.5A=1.5W, B不符合题意;

C. 灯泡正常发光时,灯泡两端电压为3V,电流为0.5A,滑动变阻器与灯泡串联,故滑动变阻器两端电压为1.5V,其消耗的电功率为P=UI =1.5Vx0.5A=0.75W,C符合题意;

D.灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的阻值R==1.5V/0.5A=3Ω,D不符合题意;

故答案为:C

【分析】灯泡与滑动变阻器串联,二者两端电压之和为电源电压,通过二者的电流相同。灯泡和电阻消耗的电功率均可为P=UI计算,当灯泡两端电压达到其额定电压时,正常发光,额定电功率为额定电压与电流的乘积。

18.如图所示电路,电源电压不变,当开关S2闭合、S1断开时,电流表示数为0.3A,电压表示数为9V;若将两表互换位置,并同时闭合S1和S2时,电流表示数为0.5A.则下列说法中正确的是()

A. 电压表示数仍为9V

B. R1的阻值为18Ω

C. R2的阻值为45Ω

D. R2消耗的功率为6.75W(两表互换、两开关闭合后)

【答案】C

【解析】【解答】按题意可知,第一次当开关S1闭合、S2断开时两个电阻是串联的,电压表测的是两个电阻的总电压即电源电压,电流表测的是两个电阻的电流;第二次同时闭合S1和S2时两个电阻是并联的,电流表测得是R1的电流,电压表测得仍是电源电压;A. 第二次两个电阻是并联的,电压表测得是电源电压,所以示数仍为9V,说法正确,不符合题意;

B. 第二次两个电阻是并联时,可以知道R1==18Ω,所以R1的阻值为18Ω,说法正确,

不符合题意;C. 第一次两个电阻是串联的,总阻值R==30Ω,所以R2=R?R1=30Ω?18Ω=12Ω,则该项说法错误,符合题意;D. 同时闭合S1和S2时两个电阻是并联的,R2

消耗的电功率P===6.75W,说法正确,不符合题意;

故答案为:C.

【分析】当开关S2闭合,断开S1时,R1、R2串联,电压表测电源的电压,电流表测电路中的电流,根据电阻的串联和欧姆定律表示出电路中的总电阻;当将两表互换位置,并同时闭合S1和S2时,R1、R2并联,电流表测R1支路的电流,电压表仍测电源的电压,根据欧

姆定律求出R2的阻值,进一步求出R1的阻值;根据P=求出R2消耗的电功率,根据P=UI 求出R1消耗的电功率,两者之和即为电路的总功率.

19.下列常见电器中不是利用电流热效应工作的是()

A. 电炉

B. 电动机

C. 电饭

锅 D. 电熨斗

【答案】 B

【解析】【解答】解:电炉、电饭锅、电熨斗是根据电流的热效应工作的,它们把电能主要转化为内能;

电动机是根据通电导线在磁场中受到磁场力的作用而工作的,电动机工作时主要把电能转化为机械能,B符合题意.

故答案为:B.

【分析】利用电热工作的有电炉、电饭锅、电熨斗等,电动机是把电能转化为机械能.

20.小芳同学在做电学实验时,实物图如图所示,电源电压恒为4.5V,电压表量程“0﹣3V”,灯L标有“2.5V 1.25W”(设灯丝电阻不变),滑动变阻器规格为“20Ω 1A”,在不损坏电路元件的情况下进行实验,下列说法正确的是()

A. 灯泡的最小功率是0.162W

B. 该电路的最大功率是4.05W

C. 电路中电流变化的范围是0.3A﹣0.4A

D. 滑动变阻器的阻值应在4Ω﹣10Ω之间变化

【答案】D

【解析】【解答】解:A灯泡与滑动变阻器串联,滑动变阻器接入电路中的电阻最大(电压表的示数是3V时),电路中的电流最小,灯泡的功率最小,此时灯泡两端的电压:U L′=U

﹣U滑大=4.5V﹣3V=1.5V,“2.5V 1.25W”R L= ,电路中的最小电流:I小=

=0.3A,P L最小=1.5V×0.3A=0.45W,A不符合题意;电路中的电流I最大==0.5A所以,电路中电流范围是0.3A~0.5A,C不符合题意;P最大=UI最大=4.5V 0.5A=

2.25A,B不符合题意;电路中电流最大时电阻最小R最小==9 ,则R滑小=9

,电路中电流最小时电阻最大R最大==15 ,则R滑大=15

,D符合题意。

故答案为:D

【分析】灯泡与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压;根据P=UI求出灯泡正常发光时的电流,根据串联电路的电流特点结合滑动变阻器允许通过最大电流确定电路中的最大电流,根据P=UI求出电路的最大功率,根据欧姆定律求出灯泡的电阻和电路中的总电阻,利用电阻的串联求出变阻器接入电路中的最小阻值;当电压表的示数为3V时,电路中的电流最小,灯泡的功率最小,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,利用串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压,利用欧姆定律求出电路中的电流,进一步求出电路中电流变化的范围,根据P=UI求出灯泡的最小功率,最后根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的最大阻值即可得出滑动变阻器阻值变化的范围.

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