人教版九年级全一册20.4电动机（有解析）

人教版九年级全一册 20.4 电动机
一、单选题
1．如图，以塑料管为连接轴将两个玩具的电动机甲和乙连接起来，使其可同时转动， 电动机甲连接一个小灯泡，电动机乙连接电源，闭合开关后，下列说法中正确的是（　　）
A．小灯泡不发光，因为小灯泡末与电源连接
B．甲的工作原理是电磁感应
C．乙的工作原理是电磁感应
D．甲工作时，电能转化为机械能
2．下列4个实验中能揭示电风扇工作原理的是
A． B． C． D．
3．如图所示，小明用漆包线、两节干电池、磁铁等器材，成功制做了一个小小电动机。他想改变电动机线圈转动的方向，下列方法可行的是（ ）
A．只增强磁铁的磁性 B．只增加线圈的匝数
C．只增大线圈中的电流 D．只将磁铁的磁极对调
4．小丹同学在笔记本上记录了以下四条结论，其中错误的是（　　）
A．煤油温度计是根据液体热胀冷缩的性质制成的
B．家用洗衣机是典型的热机
C．受到平衡力作用的物体一定保持静止状态或匀速直线运动状态
D．物体是由大量分子组成的
5．下列说法正确的是（ ）
A．内能小的物体可以将热量传给内能大的物体
B．以天然气为燃料，汽车发动机的效率可以达到100%
C．电动机工作时利用了电磁感应的原理
D．磁感线密集的地方磁场强，磁感线可以相交
6．下列有关物理知识解释正确的是（　　）
A．“未见其人，先闻其声”说明声速传播比光速快
B．用测电笔区别火线和零线时，人体一定要接触笔尾金属体
C．跳远运动员助跑时跑得越快，跳得越远，是因为速度越大，惯性越大
D．电动机的工作原理是电磁感应
7．如图所示，研究磁场对通电导线作用的实验装置，当闭合开关，电流由a至b通过导线ab时，导线ab向左运动，下列说法正确的是（　　）
A．只改变电流方向时，导线ab向右运动，机械能转化为电能
B．只改变磁场方向时，导线ab向左运动，电能转化为机械能
C．电流方向和磁场方向同时改变时，导线ab向左运动，电能转化为机械能
D．电流方向和磁场方向同时改变时，导线ab向右运动，机械能转化为电能
8．小明用图示实验装置，探究“磁场对通电直导线的作用”。闭合开关S，原本静止的轻质硬直导线AB水平向右运动。要使AB水平向左运动，下列措施中可行的是（ ）
A．将A、B 两端对调 B．将蹄形磁体的N、S 极对调
C．换用磁性更强的蹄形磁体 D．将滑动变阻器的滑片P向右移动
9．如图所示是某同学自制的玩具电动机，一块钕铁椭圆形磁铁吸在干电池底部，将一段裸露的铜线折成矩形线框，上边与电池正极接触，下边搭接在磁铁上，观察到线框顺时针转动，则（　　）
A．该过程中机械能转化为电能
B．线框左右两边所受磁场力方向相同
C．若仅调换电池两极，线框将逆时针转动
D．若仅调换磁铁两极，线框仍顺时针转动
10．将如图甲所示的铜线框上方的尖端挂在电池的正极，并保持良好接触，下端的两个弧形导线头分别压在磁钢柱的前后两侧，且始终与磁钢柱接触良好，磁钢柱吸附在电池底部的负极上，制成如图乙所示的小玩具，铜线框由静止释放后会转动起来，关于该现象，下列说法正确的是（　　）
A．它的原理与发电机原理相同
B．若将磁体的磁极对调，铜线框中电流的方向会改变
C．若将磁体的磁极对调，铜线框的转动方向将会改变
D．若下端有一个导线头与磁钢柱接触不良导线框不可能转动
11．下列四幅图对应的说法正确的是（　　）
A．图中是电动机的工作原理
B．图中的螺线管通电后左边为N极
C．图中中甲乙两个小球一定带异种电荷
D．图中实验的原理和电铃的原理不相同
12．如图所示，下列实验原理与电动机原理相同的是（　　）
A． B． C． D．
二、填空题
13．奥斯特实验表明，通电导体周围存在________。电动机通电后会转动，是由于磁场对通电导体具有___________的作用。
14．将磁铁靠近正发光的灯泡时，灯丝发生了抖动。小明分析这是因为通电导体在磁场中会受到力的作用，受力的方向跟 ______ 方向、 ______ 方向都有关， ______（填“电动机”或“发电机”）是利用这个原理制成的。
15．如图所示是扬声器的构造示意图，当线圈中有电流通过时线圈受到磁场力的作用而运动，这与______（选填“电动机”或“发电机”）的工作原理相同，由于通过线圈的电流是______（选填“直流”或“交流”）电，线圈就不断的来回振动，带动纸盆也来回振动，于是扬声器就发出了声音。
16．如图所示，线圈位于磁场中，当K与1接通时，段导线中电流方向为__（选填“ “或“”），段导线受磁场力的方向竖直向上，请在图中画出此时段导线受到的磁场力__；当K改为与2接通时，段导线受磁场力方向__。
三、综合题
17．如图所示的消防无人机是由重庆某航空工业有限公司研发的．它一次能负载30公斤的重物，从基地升高并自主飞行到指定位置，并投下救火物资，帮助消防员救火．它有四个轴，每个轴上都有一个电机机和螺旋桨，使无人机能够稳定地悬停在空中进行作业．无人机靠锂电池维持飞行，充满一组锂电池可供飞机工作半小时左右，不过，它能不停地更换电池继续工作．请找出一个与以上情景有关的物理信息，并指出对应的物理知识，不得与示例重复．
示例：物理信息：无人机靠锂电池维持飞行．
物理知识：电能转化为机械能．
物理信息：_____．
物理知识：_____．
18．如图所示为小玲和小辉同学制作的一种直流电动机模型，他们用回形针做 成两个支架，分别与电池的两极相连；用漆包 线绕一个矩形线圈，以线圈引线为轴，并用小 刀刮去轴的一端全部漆皮，另一端只刮去上半 周漆皮，将线圈放在支架上，蹄形磁体放在线圈周围．
（1）直流电动机的工作原理是________．
（2）按他们这种方法刮漆，线圈在平衡位置附近时会________（选填“自动改变线圈中的电流方向”或“切断线圈中的电流”），目的 是使线圈能够________．
（3）可以通过改变________方向，改变线圈的转动方向．（填一种方法）．
（4）如果电池、开关、导线的连接和性能良好，闭合开关后，发现线圈只抖动了一下，并不转动，这时可做的有效尝试有哪些________，________．
19．读短文，回答问题：
榨汁机
一般榨汁机由主机、刀片、滤刀网、出汁口、推果棒、果汁杯、果渣桶、顶盖等组成，将苹果、橘子等不同水果榨出果汁，榨出的果汁比买来的果汁营养更丰富、味道更佳。使用前先将机架竖直对准主机放下，再将榨汁网底部对准电机轮压下，确认装配到位，然后装入顶盖，并扣上安全扣。
榨汁操作过程是：先将水果去皮去核，洗净备用，个头大于加料口的要切小；将果汁杯放于出汁口，集渣斗放于出渣口；接通电源，开启机器，电动机开始工作；将水果放入榨汁机，用推料杆压下，榨出新鲜美味的果汁流入果汁杯中。
（1）榨汁机中电动机工作时是将电能转化为______能；
（2）榨汁机工作时转动的刀片与水果直接接触，所以应选择硬度______的材料制作刀片（“大”或“小”）；
（3）若果汁从出汁口匀速流入如图杯中，杯底受到的压强p随着果汁流出时间t的关系，下列图像中描述正确的是( )
A、B、 C、 D、
（4）为保障安全，该榨汁机设置了电源开关S和安全开关S1。当杯体放在主机上时，S1自动闭合，此时再闭合S，电动机才能启动，开始榨汁。下列电路图符合上述要求的是( )
A、 B、 C、 D、
（5）小明为探究榨汁机工作时的出汁率与哪些因素有关，各取一只不同的水果，发现出汁量不相等。就小明的探究过程，指出他探究过程中的不足是______。
20．（）如图甲和横截面如图乙所示，表示的圆圈是垂直于纸面的一根导体，是如图甲闭合电路中的一部分，原本静止的导线，在闭合电路开关时，它在磁场中沿图乙所示的方向从左向右摆动时，导沿虚线摆动到图乙中所示的最高点位置，_____（选填电磁铁、电动机、发电机）是利用这一理工作的，在导线的摆动过程中，导线实现了能量从_____转化为_____，如果将图中的电源更换为一个定值电阻，忽略空气阻力和摩擦力的情况下，当导线从右侧高点作为出发点，下落重新进入磁场的自由摆动个个来回，（选能或不能）___回到右边的最高点．

（）当导线从右侧最高点重新进入磁场中，如果要使导线顺利通过磁场可以摆动到左边，你可以的方法是__________．
（）如果将电源换成灵敏电流计，忽略空气阻力和摩擦，让导线从右侧最高点重新摆入磁场，导线在最低点时的双腿______（选填“大于”、“小于”或“等于”）最高点时的机械能
21．阅读短文，回答下列问题
江海晚报报道：2013年3月9日，陆地方舟新车见面会在江苏如皋产业基地隆重举行，全国第一款面向大众市场销售的纯电动SUV汽车“陆地方舟V5”面世，该车应用“高频变频电驱动技术”，百公里耗电量仅9度，让您轻松赏阅一路风景．已知该车部分性能参数如下表．
（1）电动机工作时，其工作原理是( )
A．磁场对电流的作用 B．电流的磁效应 C．电磁感应 D．电磁铁原理
（2）该车三相交流变频电机采用交流调速方式，在效率一定时，其耗电功率与转速的立方成正比，而行驶速度与电机转速成正比，下列关于汽车匀速直线行驶时，所受阻力F与车速v的关系图线，正确的是( )
（3）汽车驾驶室座位上的安全带，做得比较宽，当发生紧急情况需要刹车时，由于受力面积较大，从而使人受到的________较小，减轻对司机的伤害程度．
（4）下表是陆地方舟v5《驾驶守则》中的部分安全距离表格．
其中反应距离指驾驶员从发现情况到开始刹车过程中汽车匀速行驶的距离，刹车距离指从刹车到停下过程中汽车减速行驶的距离．停车距离x为反应距离与刹车距离之和．刹车距离是衡量汽车安全性能的重要参数之一．
①当汽车以最高时速70km/h匀速行驶时，其反应距离为________m．
②汽车保持恒定功率5．0kW在平直路面上行驶时，其所受阻力大小为360N，则汽车匀速行驶的速度v=________km/h，这一速度所对应的停车距离为________m．
（5）对“v5百公里（100km）耗电量仅9度”的报道，请你根据该车的性能参数，通过必要的推理演算，论证其是否真实．____
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【详解】
由图可知，闭合开关，乙电动机中有电流通过，乙电动机工作，乙的工作原理是通电线圈在磁场中受力而转动，是电能转化为机械能。因为乙的转动带动甲的转动，甲电动机内部的线圈在内部磁场中做切割磁感线，会产生感应电流，有电流流过小灯泡，小灯泡会发光，此时甲相当于一个发电机，则甲的工作原理是电磁感应，是机械能转化为电能。故ACD错误，B正确。
故选B。
2．C
【详解】
电风扇工作核心元件是电动机，电动机是利用通电导线在磁场中受力而运动的原理制成的。
A．此图是奥斯特实验，小磁针发针偏转说明通电导体周围有磁场，故A不符合题意；
B．该实验说明闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流是电磁感应原理，故B不符合题意；
C．电路中有电源，通电导体受到磁场力的作用发生运动，是电动机的原理，故C符合题意；
D．电磁铁是利用了通电螺线管周围存在磁场制成的，故D不符合题意。
故选C。
3．D
【详解】
A．只增强磁铁的磁性可以增加电动机的转动速度，不能改变转动方向，故A不符合题意；
B．只增加线圈的匝数可以增加电动机的转动速度，不能改变转动方向，故B不符合题意；
C．只增大线圈中的电流可以增加电动机的转动速度，不能改变转动方向，故C不符合题意；
D．只将磁铁的磁极对调，改变了磁场方向，改变了转动方向，故D符合题意。
故选D。
4．B
【详解】
A．常用的液体温度计是根据液体的热胀冷缩的性质制成的，所以，煤油温度计是根据液体热胀冷缩的性质制成的，故A正确，不符合题意；
B．家用洗衣机是利用电动机工作的，热机会产生大量的废气，排放大量的热量，故B错误，符合题意；
C．物体受平衡力的作用，可能处于静止状态，也可能处于匀速直线运动状态，故C正确，不符合题意；
D．由分子动理论知道，物质是由大量分子组成，组成物质的分子在永不停息地做无规则运动， 故D正确，不符合题意。
故选B。
5．A
【详解】
A．热传递的方向是热量从温度高的物体向温度低的物体传递，如果内能小的物体温度高，则内能小的物体可以将热量传给内能大的物体，故A正确；
B．无论用什么燃料，热机都不可能将燃料释放的热量全部转化为有用功，热机效率不可能达到100%，故B错误；
C．电动机工作时利用了通电导体在磁场中受力的作用的原理，发电机工作时利用了电磁感应原理，故C错误；
D．磁感线密集的地方磁场强，因为磁场中同一位置磁场方向是唯一的，故磁感线不可能相交，故D错误。
故选A。
6．B
【详解】
A．光速传播比声速快，故A错误；
B．用测电笔区别火线和零线时，人体一定要接触笔尾金属体，不能接触笔尖金属体，故B正确；
C．惯性是物体的属性，与速度大小无关，故C错误；
D．电动机的工作原理是通电导线在磁场中受到了力的作用，故D错误。
故选B。
7．C
【详解】
A．磁场方向不变，只改变电流方向时，导线ab的运动方向改变，则导线ab向右运动，电能转化为机械能，说法错误．
B．电流方向不变，只改变磁场方向时，导线ab的运动方向改变，则导线ab向右运动，电能转化为机械能，说法错误．
CD．电流方向和磁场方向同时改变时，导线ab的运动方向不变，即导线ab向左运动，电能转化为机械能，C项说法正确，D项错误．
8．B
【详解】
由安培定则知磁场对通电导体有力的作用，其作用的方向只与电流方向、磁场方向有关。
A．将A、B 两端对调，电流方向仍与原来一样垂直纸面向里，既没改变磁场方向，也没改变电流方向，所以通电直导线AB在磁场中受力方向与原来相同，即通电直导线AB运动方向为水平向右运动，故A不符合题意；
B．将蹄形磁体的N、S 极对调，只改变磁场方向，所以通电直导线AB在磁场中受力方向与原来相反，即通电直导线AB运动方向变为水平向左运动，故B符合题意；
C．换用磁性更强的蹄形磁体，只改变磁场强弱，既没改变磁场方向，也没改变电流方向，所以通电直导线AB在磁场中受力方向与原来相同，即通电直导线AB运动方向为水平向右运动，故C不符合题意；
D．将滑动变阻器的滑片P向右移动，只改变通过直导线AB中电流大小，既没改变磁场方向，也没改变电流方向，所以通电直导线AB在磁场中受力方向与原来相同，即通电直导线AB运动方向为水平向右运动，故D不符合题意。
故选B。
9．C
【详解】
A．该过程中电能转化为机械能，故A不符合题意；
B．左右两段导线周围的磁场方向不同，电流方向相同，所受磁场力方向不同，故B不符合题意；
CD．若仅调换电池两极，电流方向改变，线框将逆时针转动，若仅调换磁铁两极，磁场方向改变，线框将逆时针转动，故C符合题意，D不符合题意。
故选C。
10．C
(1)通电导体在磁场中受到力的作用；
(2)电流是从电源的正极出来，经过导线后回到电源的负极；
(3)通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁场的方向有关。
【详解】
A．铜线框由静止释放后，由于铜线中有电流通过，铜线在磁场中受到力的作用，会转动起来，和电动机的原理是相同的，故A错误；
B．电流是从电源的正极出来，经过导线后回到电源的负极，电流方向与磁场的方向无关，故B错误；
C．若将磁体的磁极对调，则导线在磁场中受到力的方向会发生改变，即铜线框的转动方向将会改变，故C正确；
D．若下端有一个导线头与磁钢柱接触不良，但另一条导线仍然受到磁力的作用，仍然会转动，故D错误。
故选C。
【点睛】
本题考查了通电导体在磁场中的受力情况，属于基础知识，要掌握。
11．A
【详解】
A．图示是通电导体在磁场中受到力的作用的实验电路图，这是电动机的工作原理，故A正确；
B．由图示知，通电螺线管的电流由左端流入，右端流出，据安培定则知，右边为N极，左边为S极，故B错误；
C．图示中，两个小球相互吸引，则两个小球可能带异种电荷，因为导体电荷相互吸引；也可能是一个小球带电，另一个小球不带电，因为带电体能吸引轻小物体，故C错误；
D．图示是奥斯特实验，说明通电导体周围存在磁场，电铃是一种电磁继电器，是利用电磁铁来控制电铃的通断，电磁铁的工作原理是有电流时有磁性，无电流时时无磁性，所以电铃的原理与图中实验原理是相同的，故D错误。
故选A。
12．B
【详解】
A．如图，是奥斯特实验，能证明通电导线周围存在磁场，故A不符合题意；
B．如图，闭合开关，通电带线在磁场中受力而产生运动，与电动机原理相同，故B符合题意；
C．如图，导线在磁场中切割磁感线，产生感应电流，与发电机原理相同，故C不符合题意；
D．如图，通电螺线管相当于条形磁铁，能吸引铁钉，故D不符合题意。
故选B。
13． 磁场 力
【详解】
[1]奥斯特实验证明了电流的周围存在磁场，即电流的磁效应。
[2]电动机是利用通电导体在磁场中受力而运动的原理制成的。
14． 电流 磁感线 电动机
【详解】
[1][2]通电导线在磁场中受到力的作用，受力的方向与电流方向和磁感线(磁场)方向有关，当只改变电流方向时，通电导线会向相反的方向移动；当只改变磁场方向时，通电导线也会向相反的方向移动。
[3]电动机即通电就能动的机器，即消耗电能产生机械能的装置。
15． 电动机 交流
【详解】
[1]电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的，当扬声器线圈中有电流通过时，线圈受到磁铁力的作用而运动，这与电动机的工作原理相同。
[2]扬声器主要由线圈、永磁体、锥形纸盆组成，由于通过线圈的电流是“交流”电，线圈受到大小、方向都变化的磁场力，而不断来回运动；带动纸盆也来回振动，使扬声器发声。
16． 竖直向下
【详解】
[1]当K与1接通时，段导线中电流方向为。
[2]图中的电流的方向是从到，与的电流方向相反，所以受到的力的方向是竖直向下的，作图如下：
[3]当K改为与2接通时，段导线中的电流方向改变，则受到的力的方向也会发生变化，即竖直向下。
17． 投下救火物质 重力的方向是竖直向下的
【详解】
(1)[1]物理信息：投下救火物资；
[2]物理知识：重力的方向是竖直向下的．
(2)物理信息：每个轴上都有一个电机；
物理知识：通电导体在磁场中受到力的作用．
(3)物理信息：负载30公斤的重物；
物理知识：对重物的支持力至少为300N．
(4)物理信息：悬停在空中；
物理知识：无人机受平衡力作用．．
(5)物理信息：充满一组锂电池；
物理知识：电能转化为化学能．
(6)物理信息：从基地升空；
物理知识：力能改变物体的运动状态．
18． 通电线圈在磁场中受力而转动 切断线圈中的电流 持续转动 电流（或磁场） 换新电池使电流增大 换用较强的磁场
【详解】
（1）直流电动机的工作原理是：通电线圈在磁场中受力而转动；
（2）该线圈之所以能转动，是据通电导线在磁场中受力的作用的原理来工作的，但是该线圈在转过平衡位置时，此时所受到的磁场力会阻碍线圈的转动；将线圈两端引线的漆皮，一端全部刮掉，另一端只刮半周的作用是当线圈刚转过平衡位置时，切断线圈中的电流，线圈由于惯性转过另半圈，保证了线圈持续的转动下去；
（3）要改变线圈的转动方向，就要改变线圈的受力方向，而线圈的受力方向由磁场方向和电流方向来决定，所以，可以通过改变磁场方向或电流方向来改变线圈的转动方向；
（4）如果电池、开关、导线的连接和性能良好，闭合开关后，线圈只抖动了一下，并不转动，所以，首先排除无电流的情况；原因可能是电流太小、磁场太弱或开始线圈处在平衡位置等，可进行有针对性的偿试是：换新电池使电流增大、换较强的磁场或用手推一下线圈使其转过平衡位置等．
【点睛】
本题考查的是电动机的结构与原理、工作过程、以及故障判断等，考查较为全面，有一定的难度．
19． 机械 大 B B 没有控制水果的质量一定
【详解】
（1）[1]榨汁机中电动机工作时，消耗电能，产生机械能，是将电能转化为机械能。
（2）[2]刀片一般选择硬度比较大的材料制成，容易切割东西。
（3）[3]随着果汁的增加，液面高度增加，容器底部受到的压强总体是变大的；由图可知，杯子的形状是上宽下窄的，相同时间内注入的果汁的体积是相同的，随着果汁面的上升，横截面积变大，在相同时间内，上升的高度是减小的，即增加的压强p会随时间逐渐变慢，则p与t的关系图像应逐渐变得平缓。
故选B。
（4）[4]由题意可知，只有开关S1、S都闭合后，才开始榨汁，即电动机才开始工作，说明两开关相互影响，一个开关不能单独控制电动机，两开关是串联的，即两开关、电动机与电源组成串联电路，由图示电路图可知，B符合题意。
故选B。
（5）[5]分析材料可知，各取一只不同的水果，发现出汁量不相等，没有控制水果的质量一定。
20． 电动机 电能 机械能 不能 对调电源正负极或改变磁场方向 小于
【详解】
由图可知导体运动是利用通电导线在磁场中受到力的作用，电动机就是利用这一原理工作；在导线a的摆动过程中，导线a实现了能量从电能转化为机械能，如果将图中的电源更换为一个定值电阻，忽略空气阻力和摩擦力的情况下，当导线从右侧最高点作为出发点，下落重新进入磁场的自由摆动一个来回，由于除了势能和动能的相互转换还有内能的转化，所以机械能不守恒，不能回到右边的最高点．
当导线从右侧最高点重新进入磁场中，如果要使导线顺利通过磁场可以摆动到左边，你可以的方法是: 对调电源正负极或改变磁场方向．
如果将电源换成灵敏电流计，忽略空气阻力和摩擦，让导线从右侧最高点重新摆入磁场，导线在最低点时的双腿小于最高点时的机械能，因为此时还有电能的转化．
故答案为(1). 电动机 (2). 电能 (3). 机械能 (4). 不能 (5). 对调电源正负极或改变磁场方向 (6). 小于
21． A D 压强 17．5 50 27．5 根据该车的性能参数，求得汽车以额定功率，最大时速前进100km耗电，W=Pt=7．5kW×100/70h=10．7kW h＞9kW h，因此“V5百里耗电量仅9度”的报道是不真实
【详解】
（1）根据磁场对通电导体的作用制作了电动机，故选A；（2）设电机的转速为n，船的行驶速度为v，根据题意得：P电 ＝k1n3 ①（k为比例系数，下同）游船匀速行驶时，获得的机械能P机械 ＝F牵v ＝fv ②，设效率为η，所以P机械 ＝P电η，即fv ＝k1n3η ③而行驶速度与电机转速成正比，所以v ＝k2n ④则转速n ＝ ⑤把⑤代入③整理得f ＝ ＝kv2（是一个定值，设为新的比例函数）由此说明阻力f与船速v的平方成正比，其关系为二次函数，图象为开口向上的抛物线．故选D；（3）安全带做的宽度比较大，是在压力一定时，通过增大受力面积减小压强，让司机系上时觉得舒服；（4）①根据表中数据，当车速为40km/h，反应距离为10m，当车速为50km/h，反应距离为12.5m，当车速为60km/h，反应距离为15m，由此可知，当车速为70km/h，反应距离为17.5m，②由P ＝ ＝Fv，可得汽车匀速行驶的速度v ＝
＝50km/h，由表中数据可知，这一速度所对应的停车距离为 27.5m．（5）根据该车的性能参数，求得汽车以额定功率，最大时速前进100km耗电，W ＝Pt ＝7.5kW×h ＝10.7kW h>9kW h，因此“V5百里耗电量仅9度”的报道是不真实．
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