2023-2024学年教科版物理九上同步教学 3.3 电路的连接 同步练习（含解析）

3.3 电路的连接
一、单选题
1．“未来科技”的四位同学画了如图四幅电路图，下列说法正确的是（　　）
A．图中两个小灯泡为串联关系
B．图中两个小灯泡为并联关系
C．图中闭合开关，两个小灯泡均能发光
D．图中闭合开关，两个小灯泡均能发光
2．近期滨海县交警部门加大对非标、无牌电动自行车违法上路及车况安全的检查力度。要求上路行驶的电动自行车，用左右任一只手柄刹车时，该手柄上的开关（分别用S1、S2）立即断开，电动机均能停止运行。下列能正确反映该电路连接要求的是（　　）
A． B．
C． D．
3．如图所示的电路中，闭合开关后属于并联电路的是（　　）
A．甲乙 B．甲乙丙 C．甲乙丁 D．乙丙丁
4．如图是电风扇中的自动保护装置，当电风扇倾斜或倾倒时，小球就会滚向一侧使电路断开。由此判断，这个保护装置在电路中的作用相当于（　　）
A．开关 B．电源 C．导线 D．用电器
5．如图所示的电路中，要使灯泡L1和L2组成并联电路，则应将（　　）
A．S2闭合，S1、S3断开 B．S3闭合，S1、S2断开
C．S1、S2闭合，S3断开 D．S1、S3闭合，S2断开
二、填空题
6．如图所示，若使两灯串联，应闭合开关___________；同时，为防止电源被短路，不能同时闭合开关___________。
7．为了保护环境，生产电动汽车，当给汽车蓄电池充电时，蓄电池相当于___________（选填“用电器”或“电源”）；汽车各转向灯能独立工作，则它们工作时是___________联的。
8．在进行英语听力测试时，各考场的有线扬声器是同时开播，也是同时停播的，它们的连接方式是______联，开关和扬声器______联。
9．电热暖手袋是我们冬季取暖常用的工具，如图所示，这是某品牌电热暖手袋及电源线。暖手袋插入电路中加热时，暖手袋与家中正常工作的电灯是_____（选填“串联”或“并联”）的。袋中充入适量的水是利用水的_____大，相同质量时，降低一定的温度放出的热量多的特性。暖手袋中质量为500g的热水温度降低20℃放出的热量是__J。[c水=4.2×103J/(kg ℃)]
10．如图所示，A、B、C、D是四个接线柱，要使灯L1和L2串联，应该用导线分别连接______两个接线柱；要使L1和L2并联，应该用导线分别连接______两个接线柱和连接______两个接线柱；如果将C、D两个接线柱用导线连接起来，则会出现______现象。当将______个接线柱接在一起时，会出现灯L1发光，L2不发光。
三、实验题
11．在“连接串联电路”的实验中，实验电路图如图甲所示。
（1）在连接如图甲电路的过程中，下列几点要求中没有必要的是 _____。
A．连接完毕对照电路图仔细检查电路，确认无误再闭合开关
B．按照电路图连接电路的过程中，开关应是断开的
C．每处接线必须接牢
D．必须从电池的正极开始依次连接开关S、L1、L2、电池负极
（2）连接好电路后闭合开关S，小张发现两个灯泡都不亮，于是小张将一根导线接在灯L1两端，发现灯L2发光，然后再将导线接在灯L2两端，发现灯L1不发光，则故障可能是 _____。
A．L1灯丝断了
B．L1短路
C．L2灯丝断了
D．L2短路
（3）排除好故障后，闭合开关，两灯都亮，小张想要测量电路中的电流，误将电流表与L2并联，闭合开关S，可能出现的现象是 _____。
A．L1、L2都发光
B．L1发光、L2不发光
C．L1不发光、L2发光
D．L1、L2都不发光
（4）如图乙所示，若要将该电路组成并联电路，小张需要把导线b的另一端接到电路中的______（填下列选项）。
A．A点
B．C点
C．E点
D．F点
12．为了验证并联电路的电流特点，小明设计了如图所示的电路进行实验。
（1）在连接电路时，开关应处于______状态；
（2）小明先将电流表接在L1所在的支路上，闭合开关后，观察到灯L2发光，但灯L1不发光，电流表的示数为零，电路可能存在的故障是：______；
（3）排除故障后，她测出了L1、L2支路和干路上的电流分别为I1、I2和I，电流表示数如图中甲、乙、丙所示，可读出I1=______A，I2=______A，I=______A；根据测量结果，在误差允许范围内你认为并联电路中干路电流和各支路电流的关系是：______（写出关系式即可）；
（4）为了使结论更具普遍性、更科学准确，他接下来可以采用的方法是：______继续做实验进行验证；
（5）另外两位同学在使用电流表时，其电流表的指针摆动分别出现了如图甲、乙所示的两种情况，请分析他在电流表的使用上分别存在什么问题，并写在下面的横线上。
甲同学的问题：______；
乙同学的问题：______。
13．近年来，多旋翼无人机发展迅速。由于其机动性和灵活性强，广泛应用在航拍领域、交通管理等方面。如图所示为某品牌四旋翼无人机，它采用4个电机带动旋翼（螺旋桨）转动，对下方空气施力的同时获得升力。该无人机设有一键起降和返航、空中悬停等功能，还拥有北斗定位系统。携带的摄像机可以进行高清拍摄并实时把信号传到遥控器显示器。
（1）遥控无人机的升空原理与 ___________（选填“风筝”、“火箭”或“热气球”）相同；
（2）无人机在匀速向上飞行时，机械能 ___________（选填“变大”或“变小”），只要增加 ___________侧两个旋翼的转速，就能使无人机左侧抬升，向右倾斜飞行；
（3）拍摄地面图像时，减小悬停高度可以使图像 ___________（选填“变大”或“变小”），为了使照片清晰，还应将摄像机的镜头适当 ___________（选填“前推”或“后缩”）；
（4）电动机在工作时保持其工作电压恒定不变，通过电子调速器来调节电动机的电流从而控制电动机的功率，每一个电动机连接一个电子调速器，那么电动机和电子调速器的连接方式是 ___________联。
14．学习了串并联电路后，小华想探究串并联电路的工作特点，小华按照如图甲乙所示的电路分别用导线把各元件正确连接起来。
（1）如图甲，闭合开关两灯都正常发光，小华取下L1，发现L2熄灭，接着小华将L1接好，取下L2，发现L1熄灭，于是得出结论：在串联电路中各用电器______（选填“能”或“不能”）独立工作。
（2）如图乙，闭合开关两灯都正常发光，小华取下L1，发现L2仍然亮，接着；小华将L1接好，取下L2，发现L1仍然亮，于是得出结论：在并联电路中各用电器______（选填“相互”或“互不”）影响；
（3）如图甲，小华将开关分别连接在A、B、C处，闭合开关，发现灯L1、L2都亮，于是得出结论：串联电路中开关位置的改变对各用电器的控制作用______（选填“改变”或“不变”）；
（4）通过第（3）步操作，小华还得出另外一个结论：开关如果能够同时控制所有用电器说明此电路一定是串联电路。小华的说法______（选填“正确”或“错误”）；
（5）在以上的（1）（2）步的操作中有一个明显的错误是：______。
15．（1）学了“功率”后，老师布置了一项实践性作业：利用生活中的测量工具，设计一种测量自己上楼功率的方案。请补充未完成的步骤（需要测量的物理量用相应的字母表示）：
①用台秤测出自身质量为 ______；
②用皮尺测出所上楼梯的总高度h；
③用秒表测量出上楼所用的时间 ______；
④上楼功率的表达式P=______（g值用该字母表示即可）。
（2）在“连接并联电路”的实验中，小红同学用两个不同的小灯泡组成了如图所示的电路。
①在拆接电路时，开关S应该处于 ______状态。
②她将所有开关闭合，发现S1支路的灯不亮，S2支路的灯发光。于是她断开所有开关，交换两灯位置后，再闭合所有开关，发现仍然是S1支路的灯不亮，S2支路的灯发光。故障的原因可能是 ______。
A．某个灯泡的灯丝断路
B．干路上某根导线断路
C．S1支路某根导线断路
D．S2支路某根导线断路
③她排除故障后，继续进行实验。为了探究开关S1的作用，在观察灯泡发光情况时，她应该 ______。
A．同时观察两个支路上的灯泡
B．只观察S1所在支路上的灯泡
C．只观察S2所在支路上的灯泡
四、计算题
16．请画出图实物图所对应的电路图。
17．如图所示的电路，若电源电压为6V，在方框内画出各问的等效电路，并完成相关计算：
（1）当只闭合S2和S4时，电压表的示数为3.8V，电流表A1的示数为0.2A。
①L1和L2两端的电压各为多少？
②通过L1和L2的电流各为多少？
（2）当只闭合S1和S3时，电流表A1和A2的示数分别为0.28A和0.6A，求灯L1和L2通过的电流为多少？
（3）同时闭合S2、S3、S4，电压表的示数为多少？
18．如图所示，电源电压恒定不变，R1=10Ω，R2=30Ω，滑动变阻器R3最大阻值为20Ω。当滑动变阻器R3的滑片位于最右端，S1闭合，S2、S3断开时，电压表V1的示数为12V。求：
(1)电源电压；
(2)当滑动变阻器R3的滑片位于最右端，S1闭合，S2、S3断开时，发现在1min内通过R1的电荷量为72C，则通过R1的电流为多少；
(3)将滑动变阻器的滑片调至某位置，同时闭合开关S1、S2、S3，此时通过R3的电流为1.6A，电流表A的示数为2A，则通过R2的电流为多少；
(4)仅闭合开关S1，并将滑动变阻器的滑片从最右端移至某处，此过程中电压表V1的示数变化了4V，则此时V1和V2的示数各为多少？
19．如图所示的电路中，R = 10Ω，当闭合S1，S2、S3断开时，电压表的示数为6V；当S1、S3断开，S2闭合时，电压表正负接线柱接线对调后电压表的示数为3V。求：
（1）电源电压；
（2）当S1闭合，S2、S3断开时,电路中的电流；
（3）当S1、S3断开，S2闭合时，此时灯丝的电阻。
20．有两种灯泡，分别标有（110伏 60瓦）和（110伏25瓦），把它们接入家庭照明电路中．
（1）能不能各取一只串联使用？请说明原因．
（2）若把两种灯泡在同一电路中混合使用，并使它们都能正常发光，最少应各使用多少只，如何连接？
（3）这时总电功率是多少？
参考答案：
1．D【详解】A．由图可知，开关闭合后，电流的路径有两条，为并联电路，故A错误；
B．由图可知，开关闭合后，电流的路径只有一条，为串联电路，故B错误；
C．图中闭合开关，右侧的小灯泡被短路，只有一个灯泡发光，故C错误；
D．图中闭合开关，为并联电路，两个小灯泡均能发光，故D正确。
故选D。
2．A【详解】A．由题意知，开关S1、S2中任何一个断开，电动机都停止运行，即电路处于断开状态，所以两个开关与电动机应串联在电路中，故A符合题意；
B．图示中，两个开关并联在电路中，只断开任何一个开关，电路都处于通路状态，电动机不能停止工作，只有两个开关同时断开，电路才断开，故B不符合题意；
C．图示中，只断开S2，S1闭合，电路通路，电动机不能停止工作，故C不符合题意；
D．图示中，只断开S1或两个开关同时断开，电路断路，电动机停止运行，只断开S2，电路通路，电动机不停止运行，故D不符合题意。
故选A。
3．C【详解】甲图中，电流从正极流出，经过开关后分成两支，分别向左经过L1、向上流经L2后流回到电源的负极，电流有2条路径，所以，甲电路是并联电路；
乙图中，电流从正极流出，经过开关后分成两支，分别向下经过L1、向右流经L2后流回到电源的负极，电流有2条路径，所以，乙电路是并联电路；
丙图中，电流从正极流出，经过开关后依次经过L2、L1回到电源的负极，电流只有1条路径，所以，丙电路是串联电路；
丁图中，电流从正极流出，经过开关后分成两支，分别向左经过L1、向右流经L2后流回到电源的负极，电流有2条路径，所以，丁电路是并联电路。
综上，闭合开关后属于并联电路的是甲、乙、丁，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
4．A【详解】由图知，当电风扇没有倾斜时，其能够正常工作，说明电路是通路状态；当电风扇发生倾斜或倾倒时，小球就会向一侧使电路断开，此时风扇不能工作，处于断路状态，所以该保护装置在电路中的作用相当于开关，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
5．C【详解】A．当S2闭合，S1、S3断开时，只有L2接入的简单电路，故A不符合题意；
B．当S3闭合，S1、S2断开时，L1与L2串联接入电路，故B不符合题意；
B．当S1、S2闭合，S3断开时，两盏灯泡的两端分别连在一起，电流分别经过两盏灯泡后回到电源的负极，则它们这种连接方式是并联，故C符合题意；
D．当S1、S3闭合，S2断开时，电源被短路，故D不符合题意。
故选C。
6． S2 S1、S2【详解】[1]要使两灯串联，电流需先后经过两个灯，电流的路径只有一条，故只闭合开关S2时，两灯是串联的。
[2]当同时闭合开关S1、S2时，电流不经过用电器直接从电源的正极流回电源负极，从而形成电源短路，故不能同时闭合开关S1、S2。
7． 用电器 并【详解】[1]给汽车蓄电池充电时，蓄电池消耗电能，所以此时蓄电池相当于用电器。
[2]汽车各转向灯能独立工作、互不影响，因此各转向灯是并联的。
8． 并 串【详解】[1]各考场的有线扬声器是不能相互影响的，必须能够独立工作，所以它们之间是并联的。
[2]可以用一个在干路上的开关控制各考场的有线扬声器同时开播，同时停播；每个扬声器也可由各自的开关控制，开关与所控制的扬声器是串联的。
9． 并联 比热容 4.2×104【详解】[1]暖手袋插入电路中加热时，暖手袋与家中正常工作时互不影响，所以是并联的关系。
[2]因为水的比热容比较大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度，水放出的热量多，所以电热暖手宝内部液体通常是水。
[3]根据放热的计算公式可得，水放出的热量为
10． BC AC BD 短路 AC【详解】[1]若连接B、C两个接线柱，电路中电流只有一条流通路径，则L1、L2串联；如下图
[2][3]若把接线柱A与C连接，接线柱B与D连接，则电路中有两条电流的流通路径，此时L1、L2并联，如下图
[4][5]如果将C、D两个接线柱用导线连接起来，则会出现短路现象。当将AC个接线柱接在一起时，会出现灯L1发光，L2不发光。
11． D A B D【详解】（1）[1] A．为了保护电路元件，按照电路图连接电路的过程中，开关应该是断开的，故A不符合题意；
B．连接完毕对照电路图仔细检查电路，确认无误后再闭合开关，故B不符合题意；
C．每处线都必须接牢，否则会接触不良，故C不符合题意；
D．连接图甲电路时，只要按一定顺序把各元件接入电路即可，没有必要从电池的正极开始依次连接开关S、L1、L2、电池负极，故D符合题意；
故选D。
（2）[2]闭合开关时两灯均不亮，说明电路中某处断路，或是两灯均短路；用导线先并联在L1两端时，发现L2亮，灯L1不亮，说明电路通路，两灯泡不可能短路，L2不可能断路；同时因导线与灯L2并联，两灯均不亮，说明灯L1不可能短路，故只能为灯L1发生了断路，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
（3）[3]实验过程中，误将电流表与L2并联，闭合开关S，这个灯L2会短路，不发光，但L1与电源连通，会看到小灯泡L1亮，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
（4）[4] A．若接A点，电路中无电流，属于断路，故A不符合题意；
BC．若接C或E点，则会造成电源短路，不允许，故BC不符合题意；
D．将用电器并列接在电源两点间的连接方法叫并联，为了形成并联电路，小强需要把导线b的另一端连接到电路中的F，故D符合题意。
故选D。
12． 断开 L1开路##电流表开路 0.5 0.52 1 I=I1+I2 换不同规格的小灯泡##改变电源电压 电流表正、负接线柱接反 电流表所选量程偏大【详解】（1）[1]为了保护电器，连接电路之前，开关应该是断开的。
（2）[2]灯L2发光，但灯L1不发光，电流表的示数为零，说明L1支路不可能短路，只能是断路，即电路可能存在的故障是L1或电流表开路。
（3）[3][4][5][6]甲和乙电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，所以I1=0.5A、I2=0.52A；乙电流表的量程为0~3A，分度值0.1A，所以I=1A；由这些数据可知，I1的电流值和I2的电流值之和约等于I的电流值，所以在误差范围内
I=I1+I2
（4）[7]为了验证结论的普遍性，改变电路中的电流，还可以采用的方法是换不同规格的小灯泡或用改变电源电压继续实验的方法进行验证。
（5）[8][9]当电流表的正负接线柱接错时，指针会向左偏，故甲同学的是由于电流表正、负接线柱接反；当量程选择的太大时，指针会偏转的角度小，读数不准确，故乙同学是电流表所选量程偏大。
13． 火箭 变大 左 变大 前推 串【详解】（1）[1]四旋翼无人机，当电机带动旋翼（螺旋桨）转动，对下方空气施加向下的作用力，根据物体间力的作用是相互的，空气对它施加向上的反作用力，即为升力，与火箭的工作原理相同；风筝的工作原理是流体压强与流速的关系，热气球的工作原理是物体的浮沉条件。
（2）[2]无人机在匀速向上飞行时，质量不变，速度不变，动能不变；高度变大，重力势能变大，所以机械能变大。
[3]若增大左侧两个旋翼的转速，则左侧旋翼对空气向下的作用力变大，因物体间力的作用是相互的，所以空气对左侧旋翼向上作用力变大，能使左侧抬升，向右倾斜飞行。
（3）[4][5]摄像机的镜头是凸透镜，成倒立缩小的实像，当拍摄地面图像时减小悬停高度即物距减小，像距变大，所成的像也变大，所以还应将摄像机的镜头适当前推。
（4）[6]由题意知，每一个电动机连接一个电调，通过电子调速器（简称电调）来控制电动机的电流从而改变电动机的功率，故电动机和电调的连接方式是串联。
14． 不能 互不 不变 错误 取下和安装灯泡前没有断开开关【详解】（1）[1]由图甲可知，L1和L2串联，取下L1，发现L2熄灭，接着将L1接好，取下L2，发现L1熄灭，可以得到的结论是：在串联电路中各用电器互相影响，不能独立工作。
（2）[2]由图乙可知，L1和L2并联，取下L1，发现L2仍然亮，接好L1，取下L2，发现L1仍然亮，可以得到的结论是：在并联电路中各用电器互不影响，各用电器可以独立工作。
（3）[3]由题意可知，将开关分别连接在A、B、C处，闭合开关，发现灯L1、L2都亮，可以得到的结论是：串联电路中开关位置的改变对各用电器的控制作用不变。
（4）[4]开关如果能够同时控制所有用电器说明此电路一定是串联电路，这个结论是错误的，在并联电路中，干路上的开关控制整个电路，可以控制所有用电器，但电路并不是串联电路。
（5）[5]在进行电路操作前应断开开关，遵循安全用电原则。
15． m t 断开 C A【详解】（1）[1]用台秤测出自身的质量为m。
[2]用秒表测量出上楼所用的时间t；
[3]上楼功率的表达式
（2）[4]连接电路时，为了安全，开关S应该处于断开状态。
[5]所有开关闭合，发现S1支路的灯不亮、S2支路的灯发光，说明干路和干路开关S没有故障，故障发生在S1支路，出现导线断路或灯泡灯丝断了；交换两灯位置后，再闭合所有开关，发现仍然是S1支路的灯不亮，S2支路的灯发光，说明灯泡灯丝是完好的，S1支路某根导线断路，故选C。
[6]为了探究开关S1的作用，在观察灯泡发光情况时，她应该同时观察两个支路上的灯泡；故选A。
16．【详解】由实物图可知，两灯泡并联，S2控制L2，电流表测通过L2的电流，S1在干路上控制整个电路，由此画出电路图如图所示：
17．等效电路见解析；（1）①3.8V，2.2V；②0.2A，0.2A；（2）0.28A，0.32A；（3）6V【详解】解：（1）由电路图可知，当只闭合S2和S4时，L1和L2串联，电压表测L1两端电压，电流表A1和A2测串联电路中的电流。等效电路如下图1：
电压表的示数为3.8V，即L1两端的电压U1＝3.8V，由串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和可得，L2两端的电压
②根据串联电路的电流处处相等的特点可知：通过L1和L2的电流相等为0.2A；
（2）由电路图可知，当只闭合S1和S3时，L1和L2并联，电流表A1测L1的电流，A2测干路电流；等效电路如图2：
电流表A1示数0.28A，即通过L1的电流I1＝0.28A，电流表A2的示数0.6A，即干路电流I＝0.6A，由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可得，通过L2的电流
（3）由电路图可知，同时闭合S2、S3、S4，只有L1接入电路，电压表测电源电压；等效电路如图3：
电压表示数为6V。
答：（1）L1和L2两端的电压分别为3.8V、2.2V；通过L1和L2的电流都是0.2A；
（2）当只闭合S1和S3时，灯L1和L2通过的电流分别为0.28A和0.32A；
（3）同时闭合S2、S3、S4，电压表的示数为6V。
18．(1)12V；(2)1.2A；(3)0.4A；(4)8V，4V【详解】解：(1)S1闭合，S2、S3断开时，滑动变阻器R3的滑片位于最右端，接入电路中电阻为0，则电压表V1直接接到了电源两端，此时V1的示数为12V，故电源电压为12V。
(2)1min内通过R1的电荷量为72C，则通过R1的电流为
(3)将滑动变阻器的滑片调至某位置，同时闭合开关S1、S2、S3，则电阻R2、滑动变阻器R3并联，电阻R2被开关S3短路。此时通过R3的电流为1.6A，电流表A的示数为2A，根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和规律，通过R2的电流为
(4)仅闭合开关S1，则滑动变阻器R3与电阻R1首尾相接，为串联电路。滑动变阻器的滑片移动之前，电压表V1的示数为12V，滑片从最右端移至某处过程中电压表V1的示数变化了4V，则V1示数变成了
12V-4V=8V
则加在滑动变阻两端的电压V2为4V。
答：(1)电源电压为12V；
(2)通过R1的电流为1.2A；
(3)过R2的电流为0.4A；
(4)V1示数为8V，V2的示数为4V。
19．（1）9V（2）0.6A（3）5Ω【详解】(1)当闭合S1，S2、S3断开时，R与L串联，电压表测R两端的电压，即UR=6V，当S1、S3断开，S2闭合时，R与L串联，电压表测L两端的电压，即UL=3V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源电压
(2)当S1闭合，S2、S3断开时，R与L串联，电压表测R两端的电压，即UR=6V，因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流
(3)当S1、S3断开，S2闭合时，R与L串联，电压表测L两端的电压，即UL=3V，电路中的电流仍为0.6A，此时灯丝的电阻为
答：(1)电源电压为9V；
(2)当S1闭合，S2、S3断开时,电路中的电流为0.6A；
(3) 当S1、S3断开，S2闭合时，此时灯丝的电阻为5Ω。
20． 不能各取一只串联使用．根据公式R= 可得：60瓦灯的电阻：R1= = =201.7Ω， 25瓦灯的电阻：R2= = =484Ω，串联后，25瓦灯的电压为U2 ， 根据串联分压，= U2= ，代入数据，解得：U2=155V，超过了灯的额定电压． 使用5只60瓦的灯并联后，再与12只并联的25瓦的灯串联即可 600W【详解】（1）根据公式R可得：60瓦灯的电阻：R1＝ ＝201.7Ω， 25瓦灯的电阻：R2＝＝484Ω，串联后，25瓦灯的电压为U2 ， 根据串联分压，
U2＝，代入数据，解得：U2＝155V，超过了灯的额定电压．所以，不能各取一只串联使用．
（2）因家庭照明电路电压远大于灯泡的实际电压，则应采取串联分压的特点，又因灯泡的额定电压相等为照明电压的一半，所以设使用60瓦的灯m只，使用25瓦的灯n只，分别并联后再串联使用，各分压110伏时，才能正常发光， 此时有：∴答：使用5只60瓦的灯并联后，再与12只并联的25瓦的灯串联即可．（3）此时总功率为P＝P1+P2＝5×60W+12×25W＝600W． 答：此时总功率为600W
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