中考物理压轴题全揭秘 专题19 电学综合实验原卷版.docx
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中考物理压轴题全揭秘专题19电学综合实验原卷版
决胜2020年中考物理压轴题全揭秘
专题19电学综合实验
【考点1】：
探究电流与电压电阻关系
【例1】（2019•荆州）小阳利用如图甲的电路探究“电流与电阻的关系”。
已知电源电压为4.5V且保持不变，实验用到的定值电阻阻值分别为25Ω、20Ω、15Ω、10Ω、5Ω，滑动变阻器的规格为“0～50Ω”。
（1）如图乙的实物电路中存在连线错误，而且只要改接一根导线就可以了，请你把接错的那根导线打上“×”，再画线把它改到正确位置上（导线不允许交叉）。
（2）电路改正以后，闭合开关前应将滑动变阻器滑片调至最 端（选填“左”或“右”）。
（3）连接好电路后，如果将电流表和电压表在电路中位置交换，则闭合开关后，会发现两表中只有 表有示数（选填“电流”或“电压”）。
（4）为了用上所有的定值电阻正确完成五次实验，应利用滑动变阻器控制定值电阻两端的电压至少保持 V不变。
（5）实验中将5Ω的定值电阻更换为10Ω的定值电阻后，闭合开关，应将滑动变阻器滑片向 （选填“左”或“右”）适当滑动，使电压表示数恢复到原来的值。
（6）小阳同学每次随机选取一个定值电阻，进行了五次实验，根据所得数据画出电流与电阻关系的图象如图丙，且实验中各电路元件完好，读数、记录均正确。
但老师发现五次实验中有一次未移动滑动变阻器滑片控制电压表示数一定，根据图丙中的数据分析，阻值为 Ω的定值电阻连入电路时未移动滑片，这次实验之前的那一次实验，小阳选取的是阻值为 Ω的定值电阻。
【变式1-1】（2019•朝阳）东东同学学习了电学知识以后，选用三节新的干电池作为电源，并设计了如下的电学实验。
（1）探究导体中电流与导体电阻的关系。
选用的定值电阻的阻值分别是5Ω、10Ω、15Ω、20Ω。
①按照甲图所示的电路图，把乙实物电路补充完整，当滑动变阻器的滑片向左滑动时，电流表示数增大。
②闭合开关后，东东发现电流表没有示数，电压表有示数，电路中出现的故障可能是 。
③东东排除故障后，把5Ω的电阻接入电路，闭合开关，适当调节滑片的位置，电流表的示数如图丙所示，其示数为 A。
④断开开关S，把5Ω的电阻换成10Ω的电阻，再次闭合开关后，滑片应向 （填“左”或“右”）端移动。
⑤在此实验中，滑动变阻器接入电路的阻值范围是 。
（2）东东同学在电源电压未知，缺少电流表的情况下，设计了如图丁所示的电路图（R0阻值已知），来测量未知电阻Rx的阻值。
①闭合S、S1，断开S2，适当调节滑片的位置，电压表示数为U1。
②闭合S、S2，断开S1，滑动变阻器滑片的位置保持不变，电压表示数为U2。
③未知电阻的阻值Rx＝ （用字母表示）。
【变式1-2】（2020•东莞市一模）小鹏在探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”时，电路如图甲所示，电源电压保持不变，R为定值电阻。
（1）请用笔画线代替导线，将图乙中的电路按图甲连接完整（要求导线不交叉）。
（2）为了保护电路，实验前滑动变阻器的滑片应位于 （选填“A”或“B”）端。
（3）电路连接正确后，闭合开关，发现电压表有示数但电流表无示数，此时出现的故障可能是 （选填字母）。
A．滑动变阻器短路B．电流表断路C．电阻R短路D．电阻R断路
（4）排除故障后，小鹏又取了两个定值电阻，想利用这些器材继续探究“电压不变时，电流与电阻的关系”。
实验中所用电阻的阻值分别为5欧、10欧、20欧，电源电压为6V，分别接入三个定值电阻，调节滑动变阻器的滑片，记录数据，得到了如图丙所示的图象。
由图象可以得出结论：
。
（5）上述实验中，
①小鹏用5Ω的电阻做完实验后，保持滑动变阻器滑片的位置不变。
接着把R换为10Ω的电阻接入电路，闭合开关，应向 （选填“A”或“B”）端移动滑片，直至电压表示数为 V时，读出电流表的示数。
②小鹏又把R换为20Ω的电阻接入电路，闭合开关，无论怎样移动滑片，电压表都不能达到所控制的电压值，是因为 ，为完成整个实验，应该选取滑动变阻器 （选填字母）
A．“50Ω1.0AB．“30Ω1.0A”C．“20Ω1.0A”
【考点2】：
电阻的测量
【例2】（2019•雅安）如图所示，是小明测量未知电阻Rx的实验电路，电源电压不变，其中R0为阻值已知的定值电阻。
当闭合开关S1和S2时，电流表的示数为I1；当只闭合开关S1时，电流表的示数为I2．则下列四个选项中，Rx的表达式正确的是（ ）
A．Rx＝
B．Rx＝
C．Rx＝
R0D．Rx＝
R0
【变式2-1】（2019•锦州）在“测量小灯泡的电阻”的实验中，电源电压保持不变，小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）图甲是小亮同学连接的实物电路，图中有一处导线连接错误。
请在连接错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线在图上画出正确的连线。
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片调至最大阻值处，是为了 。
（3）改正电路后，他将测得的数据及计算结果填写在表格中。
则小灯泡正常发光时的电阻为 欧（结果保留一位小数）。
实验次数
1
2
3
4
电压/V
1.0
1.5
2.0
2.5
电流/A
0.20
0.22
0.26
0.30
电阻/Ω
5.0
6.8
7.7
（4）小亮从数据中发现，小灯泡的电阻是变化的，你认为影响小灯泡电阻变化的主要原因是 。
（5）完成上述实验后，小亮还想测另一小灯泡的额定功率，他设计了如图丙所示的电路图并连接了电路。
（已知小灯泡的额定电压为U额，R1的最大阻值为R0，电源电压保持不变）具体操作如下：
①闭合开关 ，调节R1接入电路的电阻，使电压表的示数为U额。
②保持R1的滑片位置不变，断开开关 ，再闭合开关 ，调节R2接入电路的电阻，使电压表的示数仍为U额。
③接着将R1的滑片调至最右端，电压表的示数为U1；再将R1的滑片调至最左端，电压表的示数为U2。
④小灯泡的额定功率P额＝ （用U额、R0、U1、U2表示）
【变式2-2】（2019•丹东）小明同学做测量小灯泡电阻的实验，所用小灯泡的额定电压为2.5V实验电路连接如图甲所示。
（1）正确连接电路后，闭合开关，发现小灯不亮，电流表、电压表均有示数。
接下来他应该进行的操作是 （只填字母）。
A．检查电路是否通路B．更换小灯泡C．移动滑动变阻器的滑片
（2）某次测量时，滑动变阻器的滑片移动到某一位置，电压表的示数为2.2V，想得到小灯泡在额定电压下的电阻值，应将滑片向 （填“左”或“右”）移动。
（3）小灯泡在额定电压下的电流，如图乙所示，此时小灯泡的灯丝电阻为 Ω（结果保留一位小数）。
（4）他第一次测量时，电压等于2.5V，小灯泡正常发光，以后调节滑动变阻器，让电压逐次下调，使灯丝温度不断降低，灯泡变暗直至完全不发光，测量数据及计算出每次的电阻如表。
数据序号
1
2
3
4
5
6
7
电压U/N
2.5
2.1
3.7
2.3
0.9
0.5
0.1
电流I/A
/
0.26
0.24
0.21
0.15
0.16
0.05
电阻R/Ω
/
8.1
7.1
6.2
4.7
3.1
2.0
由表格中的数据得出概括性的结论是：
不同电压下，小灯泡的电阻值不同，灯丝的电阻随 。
（5）整理器材时，小明发现滑动变阻器的滑片左侧部分比滑片右侧部分热，其原因是 。
（6）小明做完实验后，又设计了一个利用已知最大阻值为R0的滑动变阻器，来测额定电流为I额的小灯泡（灯丝电阻随温度变化）额定功率的方案，电路图如图丙所示。
①只闭合开关 ，调节R1滑片，使小灯泡正常发光，电流表示数为I额。
②只闭合开关S、S2，保持R1滑片不动，调节R0的滑片到最右端，电流表的示数为I。
③只闭合开关S，S2，将 的滑片滑到最右端，将 的滑片滑到最左端，电流表的示数为I′。
④小灯泡额定功率的表达式为P额＝ （用R0、I额、I、I′表示）。
【考点3】测量小灯泡电功率
【例3】（2019•济南）在“测量小灯泡电功率”的实验中，所用小灯泡上标有“2.5V”字样。
（1）如图甲所示是小军已经连接的部分实验电路，在连接电路时，小军操作上出现的错误是 。
（2）请你用笔画线代替导线在答题卡上帮小军将图甲所示的实物电路连接完整。
（3）连接完实验电路，检查无误后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表、电压表的示数都为零。
出现这种现象的原因可能是 。
A．小灯泡短路
B．小灯泡开路
C．变阻器短路
D．变阻器开路
（4）排除上述故障后，闭合开关，调节滑动变阻器使小灯泡两端电压略高于2.5V，观察小灯泡的亮度并记下电压表、电流表的示数。
接下来，将滑动变阻器的滑片向 （选填“A”或“B”）端移动，使小灯泡正常发光，观察小灯泡的亮度并记下电压表、电流表的示数。
（5）继续调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压略低于、等于2.5V，观察小灯泡的亮度并记下电压表、电流表的示数。
根据这些实验数据画出小灯泡的电流电压I﹣U关系图象，过此图线上任一点M分别做两坐标轴的平行线如图乙所示，它们与两坐标轴围成的矩形的面积在数值上等于小灯泡此时的 。
【变式3-1】（2019•雅安）在“测定小灯泡额定功率”的实验中，电源电压为6V，小灯泡的额定电压为3.8V。
（1）请在图甲中用笔画线代替导线，完成电路连接；
（2）闭合开关，在将滑动变阻器的滑片从一端缓慢移到另一端的过程中，发现电压表示数U与滑片移动距离x的关系如图乙所示，电压调节非常不方便，这是由于选用了以下提供的 （选填“A”或“B”）滑动变阻器；可供选用的滑动变阻器：
滑动变阻器A（阻值范围0～500Ω，滑片行程10cm）滑动变阻器B（阻值范围0～50Ω，滑片行程10cm）
（3）换用另一个滑动变阻器并接通电路后，移动滑片，当电压表的示数为3.8V时，电流表的示数如图丙所示，则小灯泡额定功率为 W；
（4）小明想换用其他规格的小灯泡再做该实验，但他操作有误，在未断开开关的情况下，直接将小灯泡从灯座上拔出，那么拔出小灯泡后电压表的示数情况是 电流表的示数情况是 （以上两空选填“示数为零”或“有较大示数”）；
（5）实验完成后同学们在老师的提醒下结合图的电路图进行了误差分析：
因实验中实际提供的电压表内阻并非无穷大且在测量时有明显的电流通过，会造成电流表所测电流 （选填“大于”或“等于”或“小于”）灯泡中的实际电流，从而导致实验中灯泡额定功率的测量值 （选填“大于”或“等于”或“小于”）真实值。
【变式3-2】（2019•盘锦）小明用图甲所示的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率。
（1）请你用笔画线代替导线，帮小明把图甲电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片向左滑动时灯泡变亮。
（2）正确连接电路后，闭合开关，小灯泡不发光，电流表无示数，电压表示数约等于电源电压，则故障原因可能是 。
（3）故障排除后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2.5V．此时电流表的示数如图乙所示，则通过小灯泡的电流是 A，小灯泡的额定功率是 W。
（4）完成实验后，小明又设计了如图丙所示的电路图，只用电压表就测量出额定电压为U额的小灯泡的额定功率。
已知电源电压恒为U，定值电阻的阻值为R0．请将实验步骤补充完整。
① （填三个开关闭合与断开情况），调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为 ，小灯泡正常发光。
②保持滑动变阻器滑片位置不动， （填三个开关闭合与断开情况），记录电压表示数为U滑。
③小灯泡额定功率的表达式P额＝ （用已知量和所测物理量符号表示）。
【考点4】焦耳定律
【例4】（2019•东营）如图所示，物理实验小组探究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”的实验装置。
两个透明容器中封闭着等量的空气，且都有一段电阻丝。
将透明容器与U形管相连，接入电路。
（1）组装之前，U形管内注入适量红墨水，U形管 （选填“属于”或“不属于”）连通器。
（2）图甲是探究在通电时间相同和 相同的情况下，导体产生的热量与 大小是否有关的装置。
（3）实验中通过观察 的变化反映密闭空气温度的变化，在研究许多物理问题时都会用到这种方法，下列研究实例采用研究方法与此相同的是 。
A．探究电流与电压、电阻的关系B．用铁屑显示磁体周围磁场分布C．研究光的传播时，引入“光线”D．扩散现象表明分子在不停地做无规则运动
（4）由图乙所示，电流表的示数为 A，在这种情况下，右侧容器中定值电阻在10s内产生的热量是 J。
（5）某实验小组发现通电一段时间后，其中一个U形管中的液面高度几乎不变，发生此现象的原因可能是 。
【变式4-1】（2019•昆明）在“探究电流产生的热量与哪些因素有关”的实验中，提供了如图的实验器材，其中R1＞R2
实验一：
探究电流产生的热量与电阻的关系
（1）请按照图中的电路图将对应实物图连接完整；
（2）电路中电阻丝的连接方式是为了控制 ；电阻丝放出热量的多少，通过 来进行判断；
（3）闭合开关，经过一定时间，用电阻丝R1加热的煤油温度升高了△t1，用电阻丝R2加热的煤油温度升高了△t2，那么△t1 △t2（选填“大于”，“等于”或“小于“）。
实验二：
探究电流产生的热量与电流的关系
（4）闭合开关，移动滑动变阻器的滑动触头，使电路中的电流变成实验一中电流的2倍，且通电时间相同。
实验发现：
用电阻丝R1（或R2）加热的煤油，温度升高量△t1’（或△t2’） 2△t1（或2△t2）（选填“大于”，“等于”或“小于”），该实验说明电流产生的热量与电流 正比例关系。
（5）你认为做这个实验产生误差的主要原因是 。
【变式4-2】（2019•株洲）一种家用双温双控电热毯，它有两组电热丝，分别由温控开关独立控制，可根据各自需要选择档位“升温”“睡眠”或“关”。
（1）图甲为电热毯的一组电热丝所在的电路，指示灯L与电热丝 联；电热毯工作时通过指示灯的电流很小，可知其电阻很 。
（2）图甲中D为二极管，具有单向导电性，即只允许一个方向的电流通过。
当电热丝与二极管连接后，一半时间通电，另一半时间断电，从而减小发热功率，实现了电热毯的“睡眠”功能。
忽略指示灯和二极管消耗的功率，若电热毯的“升温”功率为100W，则其“睡眠”功率为 W。
（3）现用图乙所示电路测量其中一组电热丝的电阻（忽略通过指示灯的电流）。
①请在图乙中将电路连接完整。
②实验前，应将被测的一组电热丝的开关推至档位“升温”，另一组电热丝的开关推至档位“ ”。
（填“升温”或“关”）
③实验中，当电压表示数为13.0V时，电流表示数如图丙所示，则电热丝电阻为 Ω。
④测得的电热丝电阻显著小于其正常工作时的电阻，主要原因是电热丝电阻受 影响。
（填“长度”或“温度”）
1．（2019•成都）在“探究串联电路的电流特点”的实验中，小红同学选用两个不同的小灯泡组成了如图甲所示的串联电路，然后用一个电流表分别接在a，b，c三处去测量电流。
（1）她先把电流表接在a处，闭合开关后，发现两灯的亮度不稳定，电流表的指针也来回摆动。
故障的原因可能是 。
A．某段导线断开
B．某接线柱处接触不良
C．某灯泡被短路
D．电流表被烧坏
（2）她排除故障后，重新闭合开关，电流表的指针指示位置如图乙所示，则所测的电流值为 A。
（3）她测量了a，b，c三处的电流，又改变灯泡的规格进行了多次实验，其中一次实验的测量数据如下表，在分析数据时，发现三处的测量值有差异。
下列分析正确的是 。
Ia/（A）
Ib/（A）
Ic/（A）
0.16
0.15
0.14
A．可能是因为测量误差造成的
B．是因为没有对电流表调零造成的
C．串联电路中各处的电流本来就不等
D．电流从电源正极流向负极的过程中，电流越来越小
2．（2018•黄冈）在探究并联电路电流规律的实验中。
（1）为了防止损坏电流表，在不能事先估计电流大小的情况下，应先进行 ，以正确选择电流表或电流表的量程。
（2）小方连接的部分电路如图所示，请你将电路连接完整。
（3）小方将以上电路连接完后，闭合开关，调节滑动变阻器，发现灯泡L1和L2发光、电流表A1和A2有示数、电流表A示数为零。
则电路故障可能是 。
（4）排除故障，进行实验，小方记录了如下数据。
实验次数
L1电流I1/A
L2电流I2/A
干路电流I/A
1
0.1
0.1
0.2
2
0.3
0.3
0.6
3
0.4
0.4
0.8
分析以上实验数据，小方发现通过两条支路的电流总是相等。
为了探究这个发现是否具有普遍性，可以 ，再进行实验。
3．（2019•沈阳）在“探究电流与电压的关系”的实验中，小明设计了如图甲所示的电路图。
（1）小明探究通过定值电阻的电流与其两端电压的关系。
①在连接实验电路时，开关应 ；
②实验过程中，小明调节滑动变阻器使电压表的示数为1V，记录此时电流表的示数；接着他向 （选填“A”或“B”）端移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数增大为2V，记录此时电流表的示数；继续移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为3V，记录此时电流表的示数。
小明分析所测数据，得出结论：
在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比：
③此实验中多次测量的目的与下面的 （选填“A”或“B”）实验中多次测量的目的相同。
A．探究串联电路的电压规律
B．测量定值电阻的阻值
（2）如图乙所示，小明将定值电阻换成额定电压为2.5V的小灯泡，探究通过小灯泡的电流与其两端电压的关系。
①小明闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡发光，但是电压表的示数始终为0V．经检查后发现是电路中一根导线断路，则发生断路的导线是a、b、c、d中的 （填字母）；
②更换导线后，小明完成了三次实验测量，并把数据填写在表格中。
其中第一次测量时，电流表的示数如图丙所示，此时的电流为 A；
次数
电压U/V
电流I/A
1
1.5
2
2.0
0.28
3
2.5
0.30
③又进行了几次实验后，小明根据实验测得的数据，绘制出小灯泡的I﹣U图象应与图丁中图象 （选填“a”或“b”）相似。
4．（2019•陕西）物理小组想探究导电液体的导电性与接入电路中液体横截面积大小的关系。
他们用长方体水槽、浓度一定的食盐水、电源滑动变阻器、电压表及电流表等器材进行了探究。
实验电路连接如图﹣1所示，将电极M、N分别固定在水槽左右两侧底部的中央。
（1）闭合开关前，为保护电路，应将滑动变阻器的滑片P移到最 （选填“左”或“右”）端。
（2）实验中，通过调节 来保持电极M、N间的电压恒为3V．控制其他条件不变通过向水槽中添加食盐水，从而达到改变食盐水的 的目的，用电流表测出相应的电流值。
食盐水导电性的强弱可以由 来判断。
实验数据如下表：
实验序号
横截面积S/cm2
电流I/A
1
50
0.02
2
100
0.04
3
150
0.07
4
200
0.08
5
250
0.11
6
300
0.13
7
350
0.14
8
400
0.14
9
450
0.14
（3）依据表格中的数据在图﹣2中描点，做出电流I随横截面积S变化的I﹣S图象。
（4）分析表格中的数据或图象，可得到初步结论：
其他条件不变，横截面积增大时，食盐水的导电性 。
（5）为验证实验结论是否具有普遍性，应采取的做法是：
。
5．（2019•安顺）如图甲是一种测定油箱内油量的装置，其中R是滑动变阻器的电阻片，滑动变阻器的滑片跟滑杆连接，滑杆可以绕固定轴O转动，另一端固定着一个浮子。
油箱中的油量减少时，油面下降，浮子随液面落下，带着油面的一定高度，把电流表刻度盘改为相应的油量体积数，就可以直接读出油箱中的油量，其中浮子应用了 条件。
如果把量程足够大的电压表改装成油量表，要求油量增加时，电压表的读数也增加，电压表应接在甲图中 两端（按图中所标示字母填写）。
小军在以上设计的启发下，设计了一种测量体重的装置（如乙图所示），当没有测体重时，滑片P在图中绝缘体处，绝缘体使电路 （选填“切断”或“接通”），电路中R1的作用是 ，在称量过程中，弹簧（在弹性限度内）的弹性势能随称量物体的重力增大而 （填“增大”、“减小”或“不变”）。
6．（2019•呼和浩特）小艳同学在测量定值电阻Rx（大约几十欧）实验中，实验室只有如下器材：
电源、开关导线若干、定值电阻R0＝15Ω、两个电压表V1和V2、滑动变阻器。
她设计的电路图如图1所示，物理孙老师检查后，认为不完整。
（1）请你将正确完整的电路图画出来；
（2）闭合开关之前，滑动变阻器的滑动端应滑至 （选填“最左端”或“最右端”或“任意位置”）；
（3）她经过这次实验后，自己进一步设计出没有电压表，只有两个电流表的实验电路图三个（如图2所示），若已知电流表A1的电阻，你认为 种设计测量更精确（选填“A”或“B”或“C“）。
7．（2019•杭州）小金尝试将电流表改装成可直接测电阻的表，并设计了如图所示电路，在M、N中可接待测电阻。
已知电流表量程为0～0.6安，电源电压为12伏，请回答：
（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应处于 （选填“A端”或“B端”）
（2）先将M，N直接用导线连接，并移动滑动变阻器的滑片使电流表满偏，电流表0.6安的刻度上标定的电阻值为 欧，此时滑动变阻器的阻值为 欧。
若在M、N间接入一个与此时滑动变阻器阻值相同的电阻，电流表示数为 安。
（3）电流表0.2安刻度处，标定的电阻值为 欧。
（4）改装后可直接测电阻的表，其表盘刻度 （选填“均匀”或“不均匀”），理由是 。
8．（2019•宁波）小科利用仅有的一个规格为“10Ω1.0A”的滑动变阻器和其他器材来“检验欧姆定律”，该变阻器的电阻丝上有一处断点。
实验电路如图所示，电源电压恒为3V．实验步骤如下：
①用4Ω的定值电阻进行实验，连接电路。
②闭合开关，调节滑动变阻器，使定值电阻两端电压为2V，读出电流表的示数并记录。
断开开关，把滑片P移到A端。
③依次用阻值为6Ω、8Ω和10Ω的定值电阻替换原来的电阻，重复步骤②。
（1）小科设计上述实验步骤，是要研究通过导体的电流与 之间的关系。
（2）小科发现，滑片P向右移动过程中，每次实验开始时电压表都没有示数，移到某一点（该点记为C）时突然有了示数。
但在完成8Ω电阻的实验后，再做10Ω电阻的实验时，当电压表有示数后，示数一直大于2V．分析可得，电阻丝BC的阻值RBC的范围是 。
（3）为了完成10Ω电阻实验，将滑片P移到C点，只要在原来电路的接线柱上再接上一根导线，就能继续完成实验。
请你在答题卷的图中用笔画线补上这根导线。
9．（2019•南京）有两只阻值未知的定值电阻R1、R2。
（1）图甲是用伏安法测R1阻值的实物电路，电源电压恒为3V，滑动变阻器最大阻值为10Ω。
①甲图中有一根导线连接错误，请在该导线上画“×”并在图上改正（所画的导线用实线且不能交叉）。
②改正电路后，闭合开关，发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，两电表
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