第十四章欧姆定律.docx
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第十四章欧姆定律
第十四章欧姆定律
第一节电阻
题型归结：
电阻的大小与导体的材料、长度和横截面积有关，在有些情况下还要考虑温度对电阻的影响。
本节重点是探究影响电阻的因素，利用不同因素在实际中应用，如导线采用电阻率较小的材料，在电工钳的把柄上有绝缘的塑料套等。
主要题型有电阻大小变化的填空（题8，9）和选择题（题3，4，5，7，10）；探究影响电阻大小因素的实验题（题1，6，11，12，14）；辨析电阻大小的简答题（题2，6，13）等。
例1．B将三根电阻丝a、b、c分别接到如图所示的电路中的M、N两点间，其电流大小如表所示的结果，由此判断电阻最大的是______________；如果三者材料、长度都相同，则最粗的电阻丝是______________。
电阻线
电流
a
0.3A
b
0.6A
c
0.9A
点拨：
电阻是导体对电流阻碍作用大小的物理量，在电源电压一定时，阻碍作用越大，电阻越大，电流越小。
通过判断可以知道a导线的电阻最大，c导线的电阻最小，导体的横截面积越大，电阻越小，所以在同等条件下，c最粗。
全解：
ac
回味：
导体的电阻是导体对电流的阻碍作用，但必须使导体两端的电压相同，才具有可比性（控制变量法）。
变形一B小明在实验室做电学实验时，桌面上有以下器材：
两根长度相同但横截面积不同的镍铬合金线、一个电源、一个电流表、一只滑动变阻器、一个开关、若干根导线，现需要研究的课题是：
（1）导体的电阻跟它的横截面积的关系；
（2）导体的电阻跟它的长度的关系（3）导体的电阻跟它的材料的关系。
利用上述实验器材，可以完成的研究课题是（）
A．只有
（1）B．只有
（2）C．
（1）和
（2）D．
（1）
（2）和（3）
分析：
导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小由导体的长度、横截面积、材料决定，它还与外界的温度有关。
在探究影响电阻大小的因素时，常采用控制变量法，由此可知，控制导体的长度、横截面积相同，可以研究电阻与导体材料的关系；控制导体的材料、横截面积相同，可以研究电阻与导体长度的关系控制导体的材料、长度相同，可以研究电阻与导体横截面积的关系。
由电阻的概念知，将不同的导体接在同一电源上，由电流表所示导体中的电流大小可判断出导体电阻的大小。
本题两根导线长度、材料相同，横截面积不同，因此所研究的课题
（1）可完成，又由于可改变一根镍铬合金线接入电路中的长度，因此所研究的课题
（2）也可完成。
全解：
C
回味：
本题应全面考虑导体本身有哪些因素影响导体电阻的大小。
若遗漏条件，在用控制变量法设计课题研究的步骤中，就会出现如选项A、B、D所出现的错误。
在研究影响电阻的因素时，若没指明温度怎样变化，通常认为温度不变。
例2．B（2005年临沂市）如图所示是某种按钮开关构造的截面图：
A为外壳，B为按钮，C、D为金属片，其中C具有弹性。
试简述按钮开关如何使电路通、断。
制作A、B部件的材料应是导体还是绝缘体？
如果将图中的按钮开关里的金属片D换成塑料片，将会怎样？
为什么？
点拨：
导体和绝缘体都是很好的电工材料，在开关中与人直接接触的、裸露在外面的一般用绝缘体；传导电流的一般用导体。
全解：
使用按钮开关时，按下按钮B，弹性金属片C与金属片D接触，于是电路接通；松开按钮B，由于弹性，金属片C恢复原位，与金属片D分开，于是电路断开。
外壳A和按钮B都必须使用绝缘材料，如胶木、塑料之类，这是为了使用时安全，因为人身是导体。
如果把金属片D换成塑料片，按下按钮B，弹性金属片C虽与塑料片D接触，但因塑料是绝缘体，无法将电路接通，按钮开关也失去了控制电路通、断的作用。
回味：
本题考查导体和绝缘体的应用。
解题关键是明确导体和绝缘体的导电性能的不同。
变形一A如图所示的物体中，制造它们的材料都是绝缘体一组是（）
点拨：
绝缘体在使用时主要是为了防止高电压的作用下，对人体造成伤害。
常见的金属都是导体，橡胶、塑料、干木头都是绝缘体。
全解：
C
回味：
好的导体和绝缘体都是优良的电工材料，因为在有些场合需要导体，有些场合需要绝缘体。
考点链接：
本节在中考中出现较多的有对影响电阻大小因素影响的考查（题1，3，5，7，8，9，10，12，13），常见的导体和绝缘体的区别（题2，4）；研究影响电阻大小因素的实验题（题6，11，14）等。
3．（江苏省宿迁市2005）关于电阻，下列说法中正确的是：
A．绝缘体不容易导电，是因为它们没有电阻
B．导体和绝缘体的电阻大小只跟材料有关
C．将一根铜导线均匀拉长后，其电阻变大
D．铜导线的电阻一定比铝导线的电阻小
思路点拨容易导电的物体叫导体，不易导电的物体叫绝缘体。
导体的电阻很小，绝缘体的电阻很大。
导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积等因素有关。
同一导体的长度越长，电阻越大，导体被拉长后，长度变长，横截面积变小，电阻变大。
导体电阻与材料的关系要控制导体的长度和横截面积相同。
全程精解C
误区分析不同材料的导体，在长度和横截面积相同的前提下，电阻不同，我们可以利用电导率来表示导体的这种性质。
4．（05年武汉市中考）小刚拆开了家庭电路中常用的白炽灯泡和灯头，如图所示，则以下灯泡和灯头上的各部件中全部属于绝缘体的是（ ）
A．灯头后盖、螺旋
B．玻璃泡、锡块
C．螺旋、金属片
D．灯头后盖、玻璃泡
思路点拨学了电学之后，学生就会关注家庭电路中的一些用电器的结构和工作情况，特别是对白炽灯泡有一定的认识。
即使有的学生没有注意灯泡和灯座的构造，试题提供的图形也给了他们的再认识。
如果学生形成了导体和绝缘体的概念，就不难将灯泡和灯座的各部分按善于导电和不善于导电分成两类。
全程精解C。
回味一般情况下人直接接触到的地方肯定用绝缘体，人接触不到的地方用导体。
5．（2005年安徽卢江）把甲、乙两段电阻线接在相同的电压下，甲线中的电流大于乙线中的电流，忽略温度的影响，下列判断中错误的是
A.当它们材料、粗细都相同时，甲线长乙线短
B.当它们材料、长度都相同时，甲线粗乙线细
C.当它们长度、粗细都相同时，两线的材料一定不同
D.甲、乙两电阻线的材料、长短、粗细不可能完全相同
思路点拨通过题目可以看出甲的电阻比乙的电阻小。
只要分析选项中电阻的大小，利用影响电阻大小的因素来分析。
导体的长度越长，电阻越大；导体的横截面积越大，电阻越小等。
全程精解A
误区分析导体的电阻与横截面积是成反比的，很容易错误的认为导体的横截面积越大，电阻越大。
6．（2005桂林）在探究导体电阻大小与哪些因素有关的实验中，采用了“控制变量”的方法。
下表是某实验小组在实验中所用导体的相关物理量的记录：
（l）要探究导体电阻大小与长度是否有关，应选用两根导体；
（2）要探究导体电阻大小与横截面积是否有关，应选用两根导体。
思路点拨本题中要注意控制变量的方法，在
（1）中探究电阻大小与长度是否有关，必须保证导体的材料和截面积要相同；与横截面积的关系时，要保证材料和长度相同。
全解精解材料和横截面积相同材料和长度相同
误区分析在影响电阻大小的因素有材料、长度和横截面积等因素有关，容易遗漏。
训练题组：
7．A下列说法中正确的是（）
A．导体电阻都随温度升高而增大
B．当导体中的电流为零时，导体的电阻不为零
C．温度一定时，又细又长的导体电阻一定大
D．温度一定时，同种材料制成的导线，长导线电阻一定比短导线的大
点拨：
导体电阻的大小与导体的材料、长度和横截面积的大小有关，一般情况下，导体的电阻随温度的升高而增大，但这也不是所有的导体。
电阻是导体本身的一种性质，与电流无关，所以电流为零电阻不为零。
在研究影响导体电阻大小的因素的实验中要注意用控制变量的方法。
全解：
B
回味：
在研究影响电阻大小的因素的实验中，注意用到控制变量法，在考虑其中一个因素时，要控制其他所有的因素都要相同，这种方法在实际实验中被广泛应用着，如研究运动快慢，做功快慢等。
8．A假设让你架设一条输电线路，在铜线和铝线之间选择，较为合适的应是______________线。
因为_________________________________。
点拨：
在不同情况下，人们使用导体或绝缘体是不同的，如果用于传导电流，则电阻越小越好，在阻碍电流时，电阻越大越好。
所以输电线的电阻越小越好，可以用铜。
误解：
铜铜的电阻小没有注意用控制变量法，电阻和电阻率是不同的物理量
全解：
铜相同长度和横截面积的铜导线的电阻小（或铜导线的电阻率小）
诊断：
在实验中要注意控制变量的方法，否则实验结果不全面，甚至是错误的。
9．A某同学在研究电阻大小与哪些因素有关的实验时，给一段导线通以1A的电流时，电阻为5欧，如通以3A的电流时，其电阻____________5欧；不通电时，其电阻___________5欧。
（填“大于”、“小于”或“等于”）
点拨：
电阻的大小与导体的材料、长度和横截面积等因素有关，与电流的大小与电压的高低等因素都无关。
全解：
等于等于
回味：
电阻是导体的一种性质，与电流与电压无关。
在实验探究时，是利用电流的大小反映电阻的大小的，但电流并不能改变电阻。
10．A小明同学利用电阻的知识来判断电阻的大小。
他观察家里的两只灯泡甲和乙，它们都是用钨丝制成的，并且长度相同，其中甲灯泡的灯丝较细，乙灯泡的灯丝较粗，将它们的电阻相比较，则（）
A．甲的电阻较大B．乙的电阻较大
C．甲、乙的电阻一样大D．无法比较
点拨：
导体的电阻与材料长度和横截面积有关。
横截面积越大，导体的电阻越小，所以甲灯泡的灯丝灯丝电阻大。
全解：
A
回味：
通过观察灯丝的粗细，知道电阻的大小关系，可以判断正常工作时它们的电流大小关系。
11．B【2005长沙课改】某中学物理课外兴趣小组的同学想探究影响导体电阻大小的因素，他们想到出电影院时门越窄，通道越长则人流越难通过，由此猜想导体电阻的大小可能与导体的长度和横截面积有关，于是他们找来了同种材料制成的各种长度和横截面积的金属丝，并设计了下图甲所示的电路。
（1）连接电路时，开关S应处于_________状态（选填“断开”或“闭合”）。
闭合开关前滑动变阻器的滑片P应置于_________。
（2）请你根据电路图，在上图乙中用笔画线代替导线连接好实物电路。
（3）经过测量，他们得到了下表所示的数据：
序号
物理量
1
2
3
4
5
6
7
8
9
……
长度L／m
2.0
4.0
6.0
2.0
4.0
6.0
2.0
4.0
6.0
……
横截面积S/mm2
1.0
1.0
1.0
2.0
2.0
2.0
4.0
4.0
4.0
……
电阻R/Ω
2.0
4.0
6.0
1.0
2.0
3.0
0.5
1.0
1.5
……
比较表中的第l、2、3组数据，你能得到的结论是：
__________________；分析表中数据，你还能得到的结论是__________________________。
点拨：
在研究导体电阻与哪些因素有关时，利用了控制变量的方法。
全解：
（1）断开；电阻最大值处
（2）答案如图
（3）导体横截面积相同时，导体越长，电阻越大：
导体长度相同，横截面积越大，电阻越小
回味：
在描述实验结论时要注意语言的完整性。
12．B用实验研究决定电阻大小的因素，供选择的导体规格如下表：
对导体的选择，能够研究影响因素最多的一组是（）
A．③④⑤⑥B．②③⑥⑦C．⑤⑥⑦⑧D．①⑤⑥⑦
点拨：
在研究影响电阻大小的因素中要注意用控制变量的方法。
从表格中可以先从同种材料入手，再比较不同材料。
全解：
D
回味：
在四个选项中都有四点，其中两个可以研究一个因素，四组可以研究三个因素。
13．B一个灯泡，在室温下测得其电阻，在正常工作时再用同样的方法测一次电阻。
发现后一次测得的电阻将比前一次测得的阻值大10倍以上，想想看，为什么两次测量结果会有这样大的差异？
点拨：
对于同一段电阻，其材料、长度和横截面积都相同，影响它的大小的因素可能为温度。
灯泡是因为发热而发光，所以灯丝的温度升高，电阻增大。
全解：
两次测量时，同一灯丝的温度不同，点亮后灯丝的温度升高，电阻增大。
回味：
本题中两次测量不同之处就是灯泡亮和不亮的区别，它们的温度不同。
14．C铅笔芯的主要成分是石墨。
软硬程度不同的铅笔其用途是不同的，例如：
作画用6B软铅笔，写字用软硬适中的HB铅笔，制图用6H硬铅笔。
铅笔芯是导体，那么铅笔芯的电阻大小与其软硬度有何关系呢？
请你设计一个实验方案对这个问题进行探究。
（1）实验器材的名称及数量；
（2）主要实验步骤及所要测量的物理量（用字母表示）；
（3）分析测得的物理量，判断铅笔芯的电阻大小与软硬度的关系。
点拨：
本题实质是研究导体的电阻与材料的关系，所以要控制其他的量相同。
全解：
（1）软硬程度不同的同样的铅笔（3根），电流表一个，电源、导线和开关等需要测的物理量有：
软硬不同，但其他相同的铅笔芯接入相同电路时电路中的电流。
（2）如图连接实验实物图，分别把6B、HB和6H的铅笔接入AB间，闭合开关读出电流表的示数分为为I1、I2、I3。
（3）如果I1>I2>I3，则说明硬度越硬，电阻越大。
回味：
电阻的大小可以通过在同一电路中电流的大小反映出来，电路中电流越小，说明电阻越大。
第二节滑动变阻器
题型归结
本节重点是滑动变阻器的工作原理及用法，在实际中利用滑动变阻器的地方较多，如调光灯等。
要强调滑动变阻器的接法。
本节中主要题型有滑动变阻器接法的作图题（题2）；滑动变阻器接法的选择题（题1，3，4，5，7，8）和填空题（题6）；实验探究题（题9，10，11）等。
例1．A如图所示的电路中，如果要使甲图中的小灯泡变亮，乙图中的小灯泡变暗，则下列做法中，正确的是（）
A．P1向上、P2向下
B．P1向下、P2向上
C．P1向上、P2向上
D．P1向下、P2向下
命题意图考查滑动变阻器改变方法
思路点拨：
这两张图都是利用滑动变阻器改变电路中电流的，其中甲图中接入电路的是aP这段电阻，要使灯变亮，减小aP的阻值，所以P1向上移。
乙图中接入电阻的是bP这段电阻，要使乙灯这暗，要增大bP的阻值，所以P2向上移。
全程精解：
C
误区分析利用滑动变阻器改变电路中的电流，首先要弄清楚接入电路的是哪段电阻，然后再分析如何变化。
变形小丽同学在利用滑动变阻器改变电路中的电流的实验中，有以下几种接法，当滑片P向左移动时，都能使接入电路的电阻减小的是（）
A．a和bB．c和dC．b和dD．a和c
思路点拨：
滑动变阻器的接法为一上一下，上面的两个接线柱间是一根金属棒，电阻可以忽略不计，关键是下面的接线柱的接法，根据题目的要求，P向左移动时，接入电路的电阻减小，电阻线的长度变短。
全程精解：
D
误区分析滑动变阻器要一上一下的接入电路，关键是确定下面的接线柱。
例2．B如图所示给出了几种元件，在图上用笔画线表示导线把电路元件连接起来。
要求当开关S闭合后，滑动变阻器的滑片P向右移动时，灯泡的亮度变亮。
命题意图考查滑动变阻器的接法与要求是否符合。
思路点拨：
用滑动变阻器改变灯泡的亮度，要将滑动变阻器串联在电路中。
连接时，滑动变阻器上、下各选一个接线柱来接线。
图中滑动变阻器CD间是一金属杆，电阻可看作零，故选C或选D接线是等效的。
而究竟选A还是选B接线柱，要根据题意的要求，先判定让电流流经哪一段电阻线（是AP还是BP），再考虑滑片的移动会使电流经过的电阻线变长还是变短，长了电阻变大，短了电阻变小，而电阻变小了电流才会变大，灯泡变亮。
全程精解：
如图所示
误区分析滑动变阻器接入电路的电阻线长度变化取决于接入电路中的下面的接线柱，与上面的接线柱无关。
滑动变阻器连入电路的下面接线柱确定后，移动滑片P。
当滑片向接入电路中的下面接线柱所在处移动时，接入电路中的电阻变小；当滑片向接入电路中的下面接线柱的反方向移动时，变阻器接入电路中的电阻变大。
变形如图所示，给出了几种元件，其中每个灯泡的电流大约为0.5A。
（1）要求灯L1与L2并联，滑动变阻器控制L2中电流大小，并且P向右移动，灯变亮。
用电流表测干路中的电流，在图上用笔画线按上述要求把电路元件连起来。
（2）在右边方框中画出所连实物的电路图。
思路点拨：
滑动变阻器必须和被控制的用电器串联，电流表要测干路电流必须安装在干路上。
两个灯泡是相同的，电流也是相同的，干路的电流大约为1A，所以电流表的量程应选用0~3A。
全程精解：
（1）连接如图所示
（2）电路如图所示
误区分析在电路中要分清是串联还是并联，滑动变阻器必须和被控制的用电器串联
考点链接
本节考查的重点是滑动变阻器的接法（题2，3，6，7），判断滑动变阻器如何改变电路中的电流的（题1，4，5）；滑动变阻器改装后的各种应用（题8，9，10，11）。
3．B（贵阳实验区2005
）如图所示，滑动变阻器有4个接线柱，使用时只需接入其中2个，因此有几种接法，在这些接法中，不能改变电阻大小并且可能损坏仪器的接法是（）
A．接A和DB.接B和CC.接A和BD.接C和D
思路点拨：
滑动变阻器要求接入电路时“一上一下”，如果不能改变电阻大小可以接成“两上”或“两下”，并且可能损坏仪器，说明电路中电流很大，电阻很小，所以可能是两上接法，相当于导线。
全程精解：
A
误区分析本题这种接法不能起到滑动变阻器改变电路中电阻，从而改变电流的作用。
4．B（2005云浮）如图8所示，电源电压恒定不变，当S闭合，滑动变阻器的滑片向右移动过程中，下列说法正确的是
A．灯泡变亮，电压表读数不变
B．灯泡变暗，电压表读数变小
C．灯泡变亮，电压表读数变大
D．灯泡变亮，电压表读数变小
思路点拨：
滑动变阻器要改变用电器中的电流，必须要使滑动变阻器与它串联，本题中滑动变阻器与灯串联，电压表测的是滑动变阻器两端的电压，当滑片P向右移动时，电阻变小，电路中电流变大，所以灯L亮度增加，电压表测的是滑动变阻器两端的电压，所以电压表的示数变大。
全程精解：
D
误区分析当电路中的电阻减小时，电流变大，灯的亮度变亮，说明它两端的电压变大，滑动变阻器两端的电压则减小。
本题中电压表测的是R两端的电压，不能看错。
5．
B（2005河池）如图所示电路，电源电压不变，当开关S闭合，变阻器滑片P向b端滑动时
A、电流表示数变小，电压表示数变大
B、电流表示数变大，电压表示数变大
C、电流表示数变大，电压表示数不变
D、电流表示数变小，电压表示数不变
思路点拨：
这是一个串联电路，电压表测的是R1和R2两端的电压和，即电源电压，在电路工作时，电源电压不变，所以电压表的示数不变。
当P向b端移动时，R2的阻值变大，电流减小，电流表的读数会减小。
全程精解：
D
误区分析电压表测的对象不同，它的大小变化也不同，如本题中电压表测R1和R2的总电压即电源电压，它的大小是不变的。
训练题组
6．
A如图所示某同学在研究滑动变阻器改变电流时，滑动变阻器上标有“50Ω1A”字样，已知BP段的电阻为20Ω，用A、C接线柱，接入电路中的电阻为__________，此时滑片向______________移动，接入电路中的电阻会变大；当使用___________接线柱，将变阻器接入电路时，接入电路的电阻为30Ω；改接C、D接线柱，接入电路的阻值为_______Ω。
点拨：
滑动变阻器上标有的“50Ω”表示滑动变阻器的最大阻值为50Ω，用AC接线柱，则接入电路的是AP段电阻。
BP段电阻为20Ω，则AP段的电阻为30Ω。
下端接A，电阻变大，电阻线的长度变长，所以滑片P向右移动。
因为AP段电阻为30Ω，接AC或AD。
因为CD间是一个金属杆，其电阻可以认为为0Ω。
全解；30右AC（AD）0
回味：
滑动变阻器的接法应该是一上一下，其电阻的大小与下接线柱有关，与C、D无关。
7．B如图所示，A为导线，B、C为两根相同的电阻丝，当滑片P向左移动时，要使灯泡L的亮度不变，则开关S应（）
A．和A接触
B．一定要和B接触
C．一定要和C接触
D．和B、C接触均可
点拨：
这是由两段电阻丝组成的，在移动P的过程中，灯泡亮度不变，即接入电路的电阻大小不变，接入电路的总电阻丝的长度不变。
C电阻丝接入的P左边电阻丝，则P在移动时若B电阻接入的也是P左边的，则它们的总电阻也在变化，所以只能是B右侧的，S接B或C。
全解：
D
回味：
本题中涉及两段电阻丝，要注意当P移动时，它们的电阻大小分别如何变化。
8．B某精密电子仪器中为了便于调节电路中的电流，其调节部分使用了两个滑动变阻器，如图所示。
已知这两个滑动变阻器是分别用不同的电阻丝绕在相同的绝缘瓷管上制成的，其中R1的总电阻是200Ω，R2的总电阻是5000Ω。
开始时两变阻器都处于最大阻值。
下面的几种方法中，能够既快又准确地使电流表指针指到要求位置的是（）
A．同时调节R1和R2，使电流表指针指到要求位置
B．交替、反复调节R1和R2，使电流表指针指到要求位置
C．先调节R1，使电流表指针指到要求位置附近，再调节R2
D．先调节R2，使电流表指针指到要求位置附近，再调节R1
点拨：
关于滑动变阻器的调节，一般先调节大的范围，再调节小范围。
错解：
B没有注意到物理方法的应用，可以借鉴天平的使用方法。
全解：
D
诊断此调节的方法不仅在滑动变阻器中适用，在一般的仪器都用到，如电视机的频道调节等，用天平测物体的质量等。
9．B如图所示是“用滑动变阻器改变电流”实验的实物连接图，其中小灯泡标有“2.5V0.3A”字样，滑动变阻器标有“20Ω1A”字样，则：
（1）变阻器上标着的“20Ω1A”的含义是______________________________________；
（2）当某同学准备闭合开关进行实验时，同桌同学发现了该实验电路连接有错误或不恰当的地方，他及时阻止了这一同学的操作。
请你指出该电路连接中错误或不恰当的地方。
①__________________________________
②__________________________________
③__________________________________
点拨：
电路元件的铭牌是认识各元件的基础。
滑动变阻器上的“201A”是指该滑动变阻器能调节的最大阻值为20，允许通过的最大电流为1A。
找电路中的错误一般是沿着电流方向分析各元件的接法是否正确。
如电表、变阻器的接法等。
电表中主要从电表的量程和正负接线柱是否正确这几个角度来分析。
本题中灯泡上标的2.5V0.3A就是一个限制电路中的电流的，即电路的最大电流不超过0。
3A，所以电流表的量程只能选0~0。
6A的就可以了。
全解：
（1）20表示变阻器的最大阻值为20，1A表示电路中允许通过的最大电流为1A
（2）电流表的量程错误电流表的正负接线柱接反了滑动变阻的滑片P没有调到最大阻值端
回味：
电表的接法容易出错在以下几个方面：
在电路中的接法（串、并），正负接线柱的接法，量程等三方面。
10．B在物理实验中常用到等效替代法，例如将一个7Ω的电阻替换某支路中2Ω和5Ω串联的电阻，在其他条件不变的情况下，该支路中电流不变，说明一个7Ω的电阻与阻值为2Ω和5Ω串联的电阻对电流的阻碍作用是等效的，所以可用7Ω的电阻替代2Ω和5Ω串联的电阻。
在用如图所示电路测量未知电阻的实验中，用的就是等效替
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