《能源开发与可持续发展》练习
一、单选题
1、人类大量使用下列能源,会造成空气污染加剧的是 ( )
A. 化石能源 B. 太阳能 C. 风能 D. 地热能
2、我国南海海底蕴藏着大量的“可燃冰”,它 ( http: / / www.21cnjy.com )是天然气和水在低温高压下形成的固态物质,因其外形晶莹剔透,酷似冰块却能燃烧而得名,是一种燃烧值高、清洁无污染的新型能源,下列说法正确的是 ( )21·世纪*教育网
A. 可燃冰是可再生能源 B. 可燃冰的能量来自亿年前的太阳能 2-1-c-n-j-y
C. 可燃冰是核聚变反应生成的 D. 可燃冰燃烧时核能转化为内能
3、下列各种能源不属于新能源的是 ( )
A. 太阳能 B. 天然气 C. 核能 D. 潮汐能
4、下列措施同保护环境无关的是 ( )
A. 退耕还林,退耕还草 B. 回收并集中处理废旧电池
C. 用含碘食盐代替食盐 D. 用天然气代替煤作生活用燃料
5、在下列有关能或能源的讨论中,你认为错误的是 ( )
A. 人类社会面临能量危机,总有一天能量会被消耗殆尽
B. 煤、石油、天然气等的储量有限,人类面临能源危机
C. 很多传统能源已走向枯竭,但我们可以开发新能源
D. 太阳能、风能、水力、地热能、潮汐能等是取之不尽的
6、我们在节约能源的同时,还应开发和利用新的能源.作为未来的理想能源应满足一定的条件.下列不符合理想能源必要条件的是 ( )www-2-1-cnjy-com
A. 必须足够丰富,可以保证长期使用
B. 必须足够便宜,可以保证多数人用得起
C. 必须足够安全、清洁,可以保证不会严重影响环境
D. 必须足够昂贵,可以保证节约使用
7、建设节约型社会、节约能源、保护环境是当代公民的责任,下列做法中正确的是 ( )
A. 将生活污水直接排入江河 B. 将旧电池丢弃到池塘
C. 生活中尽量使用节能灯具 D. 放学后教室内日光灯彻夜通明
8、能源危机”是当今世界各国共同面临的问题,则下列措施可行的是 ( )
A. 人人都要自觉做到节约用水、节约用电,不浪费和人为毁坏物品
B. 关闭现有的火力发电站
C. 各地都要新建水力和风力发电站
D. 停止使用石油资源,用核能和太阳能取代
二、填空题
9、风能是一种清洁的可再生能源,风力发电过程的能量转化是:风吹动风车将风能转化为风车的 ,发电机将 转化为电能。21·cn·jy·com
10、. 煤是一种化石燃料,属于 ( http: / / www.21cnjy.com ) (填“可再生”或“不可再生”)能源;已知无烟煤的热值是3.4×107 J/kg,1 kg的无烟煤完全燃烧放出的热量是 J。 21*cnjy*com
11、太阳能是人类取之不尽、用之不 ( http: / / www.21cnjy.com )竭的、清洁的 (填“可”或“不可”)再生能源。“阳光动力2号”飞机运行中的全部能耗都是利用太阳能电池板为其提供的,为确保“阳光动力2号”飞机着陆时的能见度,飞机上安装了16盏LED着陆灯,每盏着陆灯的功率只有10 W(其光照强度相当于200 W的白炽灯)。如果着陆过程需要10分钟,则每盏LED着陆灯着陆过程中消耗的电能是 J。【来源：21cnj*y.co*m】
( http: / / www.21cnjy.com )
三、解答题
12、美国匹兹堡大学设计了一个热量 ( http: / / www.21cnjy.com )收集系统，该系统将学生和教师释放的热能、电灯、厨房以及从窗外射入的阳光等所产生的热量，统统收集到一个中央设备中，再由地下的管道重新分散．据说，此系统在寒冷的冬季，可以供学校的10座大楼取暖之用．其实，这一系统完全可以具有双重用途，即使在炎热的夏季，还可以当做制冷设备使用，从而使大楼中的环境非常舒适．通过上面的消息，你还可以联想到周围环境中或大自然中可以利用的其他能源吗？【出处：21教育名师】
13、开展物理实践活动能使我们将课内学习和课 ( http: / / www.21cnjy.com )外学习相结合，更好地培养我们的创新精神和实践能力．请根据你开展物理实践活动的情况，回答下列问题：
（1）人类的一些活动可以形成城镇中的热岛效应，请你举出三个实例．
（2）请你写出家里使用的主要两种能源的名称，并提出两条相应的节能措施．
《能源开发与可持续发展》参考答案
1、【答案】A
【解析】化石能源在燃烧过程中会产生大量二氧化碳、二氧化硫、粉尘、一氧化碳等,会对环境造成污染,应选A.21世纪教育网版权所有
2、【答案】B
【解析】和天然气一样,可燃 ( http: / / www.21cnjy.com )冰广义上也属于化石能源,是不可再生能源,A错;和化石能源一样,可燃冰的能量也来自上亿年前的太阳能,B正确;可燃冰是绿色植物光合作用吸收太阳能,并经过一系列复杂的生物、地质变化形成的,它不是核聚变生成的,C错;可燃水燃烧时把化学能转化为内能,D错.www.21-cn-jy.com
3、【答案】 B
【解析】天然气属于化石能源,是当今世界的主要能源,不是新能源,而太阳能、核能、潮汐能都是新能源,应选B.2·1·c·n·j·y
4、【答案】C
【解析】用含碘盐代替食盐是为了预防碘缺少带来的疾病,与环保无关,应选C,A,B,D都与环保有关.
5、【答案】A
【解析】能源会被消耗,但 ( http: / / www.21cnjy.com )在能源消耗过程中,能量只会发生转化或转移,不会被消耗,且在转化或转移过程中,能量总量不变,所以说能量消耗殆尽是错误的,应选A.
6、【答案】D
【解析】未来的理想能源必须满足以下四个 ( http: / / www.21cnjy.com )条件:第一,必须足够丰富,可以保证长期使用;第二,成本必须足够低廉,保证多数人用得起;第三,相关技术必须成熟,可以保证安全使用;第四,必须足够清洁,可以保证不会严重影响环境.21教育网
7. 【答案】C
【解析】 将生活污水直接排入江河会污染 ( http: / / www.21cnjy.com )江河水;废旧电池中含有镉、汞等有害金属,丢入池塘会造成池塘水污染;使用节能灯具等都能够节约电能;为节约电能,生活中还应做到人走灯灭,因此放学后让教室内日光灯亮的做法会浪费电能. 【来源：21·世纪·教育·网】
8、【答案】A
【解析】关闭火力发电站,会使个别地 ( http: / / www.21cnjy.com )区电力缺乏;修建水力、风力发电站受地理环境和气候条件的限制,不是所有地方都适合建造;大规模利用核能、太阳能还存在着技术和经济等问题.【版权所有：21教育】
9、【答案】机械能(动能) 机械能(动能)
【解析】风力发电,即消耗风能,推动发电机的轮片转动,将风能转化为风车的机械能,进而发电机将机械能转化为电能。21教育名师原创作品
10、【答案】不可再生 3.4×107
【解析】热量Q=qm=3.4×107 J/kg×1 kg=3.4×107 J。
11、【答案】可 6 000
【解析】本题考查能源的分类和电功的计算。 ( http: / / www.21cnjy.com )难度较小。太阳能是在短期内可以再生的,所以是可再生能源;由P=W/t可得,每盏LED着陆灯着陆过程消耗的电能W=Pt=10 W×10×60 s=6 000 J。21*cnjy*com
12、【答案】早操时同学们跑步的动能；家中做饭时散发的内能；河水的动能；风能等都可以设法利用．
【解析】我们周围有煤燃烧释放的内能， ( http: / / www.21cnjy.com )人运动时的动能，大自然中有河水的动能，风能，地热能等等．早操时同学们跑步的动能；家中做饭时散发的内能；河水的动能；风能等都可以设法利用．
13、【答案】（1）城镇中人口密度大，人每天要呼出大量的二氧化碳气体，而且树木和绿地少；使用煤、天然气等放出大量的热；21cnjy.com
各种汽车每天排放大量的废气；
（2）能源名称有：电、煤、木柴、沼气等；节能措施：改善燃烧条件，提高炉子的效率；做到人走灯灭．
【解析】首先要知道什么是热岛效应？研究 ( http: / / www.21cnjy.com )局地的气候，分析城市及城市郊区的气温分布，在市区出现一个明显的高温区，气象上称之为“城市热岛”．热岛效应是怎么形成的，原因是多方面的，①城市人口多，人体本身就会放出大量的热，同时呼出大量的二氧化碳；②绿色植物可以吸收二氧化碳和空气中的热量，城市的绿地比较少；③空调、冰箱使用比较多，这些电器不断向外放出热量；④机动车辆多，机动车辆在放出有害气体的同时，也向空气中放出了大量的热．
（2）家里主要使用的能源是电、煤、煤气，农村的还有木柴、沼气等；
要节约能源，就要从身边的小事做起，人走灯灭、关电器时同时拔掉电源等．
故答案为：（1）城镇中人口密度 ( http: / / www.21cnjy.com )大，人每天要呼出大量的二氧化碳气体，而且树木和绿地少；使用煤、天然气等放出大量的热；各种汽车每天排放大量的废气；
（2）能源名称有：电、煤、木柴、沼气等；
节能措施：改善燃烧条件，提高炉子的效率；做到人走灯灭．
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21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品资料·第 6 页 （共 6 页） 版权所有@21世纪教育网《能源开发与可持续发展》教案
【教学目标】
1. 知识与技能
(1) 认识能源消耗对环境的影响.
(2) 了解能量利用技术为人类带来的便利.
2.过程与方法
培养学生的观察、初步分 析问题和解决问题的能力
3.情感态度和价值观
初步认识科学及其相关技术对人类社会发展的 影响，有将科学服务于人类的意识。
【教学重点】
世界和我国的能源状况。
【教学难点】
培养创新和环保意识
【教学方法】
教师引导学生讨论
【课前准备】
学生收集的资料
【课时安排】
1课时
【教学过程】
一、 导入新课
我国跟国外主要发达国家相比，我国的资源相对紧 ( http: / / www.21cnjy.com )缺，人均资源占有量大大低于世界水平。因而，太阳能、核能、风能、潮汐能等新能源的开发利用受到广泛重视。
二、讲授新课
（一）、能源利用中的问题及相应对策
1、能源利用中的问题
(1)、传统能源煤、石油、天然气随着不断开采逐渐枯竭，俗称“能源危机”。
(2 )、能源利用中硫化物、碳氧化合物和粉尘的大量排放造成对环境及生态的破坏。
(3) 、由于突发事件引起的能源的短缺或能量供应的中断。
例如2003年发生在美国和加|拿大的“大停电”我们看一下当时的情景
( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com )
2003年北美大停电
2003年8月14日北美地区发生有史以来最严 ( http: / / www.21cnjy.com )重的大面积断电事故，造成国内生产总值每天损失达250亿美元至300亿美元。这个发明电灯电话、百年前就把帝国大厦点亮的强国，电网安全形势同样不容乐观。据当时纽约市政厅的估算，大面积停电引起地铁、隧道、桥梁关闭，商家停业，仅在税费上就使纽约市政府少收了近5000万美元；而由于停电波及美国1/4的地区，如果把这整个地区的损失加总的，据美林公司首席经济学家戴维·罗森伯格当时的估计，整个经济损失大概在250亿-300亿美元之间。21cnjy.com
2、解决能源问题的方法
(1)一方面必须形成全民节能意识，注重技术创新，提高能源利用效率，减少废气，废物排散的污染因索；
(2)另一方面依靠科学技术创新开发新能源。
（二）、新能源的开发与利用
能源是人类一切物质生活、社会 ( http: / / www.21cnjy.com )经济发展的基础。由于不可再生能源日渐枯竭，而能源的需求量不断增加，因此，寻找新的能源就成为关系人类可持续发展的重大课题.
20世纪70年代以来，新能源的开发与利用在以下几个方面取得了长足进展。
1、核能的开发与利用
我们通过上一节的学习已经知道，重核裂变可释放能量，少量核燃料就可以在核反应堆中持续放出巨大的能量。只要做好技术保护，核能是没有污染的。21·cn·jy·com
(1)核裂变发电
现在核（裂变）发电技术已经成熟，秦山核电站是中国自行设计、建造和运营管理的第一座30万千瓦压水堆核电站www.21-cn-jy.com
( http: / / www.21cnjy.com )
秦山核电站
秦山核电站视频
( http: / / www.21cnjy.com )
大亚湾核电站，位于中国广东省深圳市龙岗区大鹏半岛，是中国大陆建成的第二座核电站，也是大陆首座使用国外技术和资金建设的核电站2·1·c·n·j·y
( http: / / www.21cnjy.com )
江苏田湾核电站
一期工程设计寿命40年，年平均负荷因子不低于80%，年发电量达140亿千瓦时。
(2)、可控核聚变发电
可控核聚变目前还处于研究阶段。据科学家预计，核聚变发电在20年至30年内将进入工业化实际应用阶段。
( http: / / www.21cnjy.com )
核聚变的原料在海水中的含量约为4.0 x 1013 t，可满足人类数十亿年的需要。
2. 太阳能的开发与利用
太阳每年投射到地球上的能量为5.29x1024J,是现在每年人类总消耗能量的10000多倍。因此,太阳能的利用，具有巨大的潜力。21·世纪*教育网
(1)太阳能技术
包括太阳跟踪系统、各种太阳能收集装置、太阳能电池、太空太阳能发电站目前这些技术都有了不少进展。
1 、太阳跟踪系统
( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com )
双轴跟踪 定日镜追着太阳转
2 各种太阳能收集装置
( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com )
真空管集热器 透镜式聚光集光器
3 太阳能电池
( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com )
硅太阳能电池 砷化镓太阳能电池
④太空太阳能发电站
在太空建太阳能发电站，无论气候如何，均可利用太阳能发电，这与在地球上建立太阳能发电站的情况不同。
( http: / / www.21cnjy.com )
太空太阳能发电站的设想早在1968年就有人提出，但直到最近人类才开始真正将之付诸行动。
4 太阳能热水器
( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com )
平板式太阳能热水器 太阳能热水器
太阳能的综合利用正进入建筑设计专家的蓝图并付诸实施。把绿色能源和现代建筑结构融为一体可形成环保型建筑。【来源：21·世纪·教育·网】
( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com )
绿色建筑 太阳能汽车
太阳能综合利用视频
3、地热能的开发与利用
(1)地热资源：是指地球陆地表面以下10 km深度以内，温度为15～400 oC的地热能量。
(2)地热类型
水热型、地压型、热干岩型、岩浆型
地热资源视频
目前，世界各国的地热研究机构有5 ( http: / / www.21cnjy.com )00多个，针对不同的地热类型采用不同的研究方法。各国地热资源的开发与利用，正因地制宜地广泛展开，前景十分广阔。
4、其他新能源的开发与利用
除了核能、太阳能和地热能外，世界各国正竞相开发风能、海洋能、生物能和氢能等绿色能源。
目前，氢燃料发动机的成本太高，还不能普遍推广，有待技术研究的进—步突破
( http: / / www.21cnjy.com )
氢燃料发动机汽车
三、课堂练习
1、为减轻大气污染,下列措施中错误的是( )
A. 建热电站,集中对企业或居民供热
B. 改进消烟和除尘装置,提高其性能
C. 大力推广使用太阳能
D. 放弃内能的利用,停止使用一切燃料
答案：D
2、能源、信息和材料是现代社会发展的三大支柱。关于能源、信息和材料,下列说法中正确的是( )
A. 核能是可再生能源
B. 光电池和光盘都应用了磁性材料
C. 电视广播、移动通信是利用微波传递信号的
D. 光导纤维是利用超声波来传递信息的
答案：C
3.电厂进的是“煤”,出的是“电”,在这个过程中能量的转化是( )
A. 化学能→内能→机械能→电能
B. 化学能→重力势能→动能→电能
C. 机械能→内能→化学能→电能
D. 内能→化学能→机械能→电能
答案：A
4、水电站用拦河坝提高上游的水位,水流下时冲击水轮机的叶轮,带动发电机发电,在这个过程中,能量的转化顺序是( )21教育网
A. 动能转化为势能,再转化为电能
B. 势能转化为动能,再转化为电能
C. 内能转化为电能,再转化为动能
D. 动能转化为电能,再转化为势能
答案： B
5. 太阳每时每刻都在释放大量能量,这些能量来自( )
A. 太阳内部电能转化为内能的过程
B. 太阳内部大规模的核裂变过程
C. 太阳内部大规模的核聚变过程
D. 太阳内部可燃性物质的燃烧过程
答案：C
四、课堂小结
（一）、能源利用中的问题及相应对策
1、能源利用中的问题
2、解决能源问题的方法
(1) 提高能源利用效率，减少废气
(2) 开发新能源
（二）、新能源的开发与利用
1、核能的开发与利用
2、太阳能的开发与利用
3、地热能的开发与利用
4、其他新能源的开发与利用
【板书设计】
能源开发与可持续发展
一、能源利用中的问题及相应对策
1、能源利用中的问题
2、解决能源问题的方法
二、新能源的开发与利用
核能、太阳能、地热能、风能、海洋能、生物能和氢能等
【教学反思】
本章节教学时间比较紧张，考虑的中考复习，因 ( http: / / www.21cnjy.com )此要求学生阅读之后，我在跟同学们共同探讨本节内容。《能源和可持续发展》一章内容是整个初中物理最后一章教学内容，对升学考试来说其所占分值几乎为零，但这一章所包含的思想教育的内容是极其丰富的。在学科教学过程中重视对学生进行思想教育，这对学生将来在道德品质等方面成为一个高尚的人会有很重要的作用。毕竟我们教过的所有学生里未必能出一个物理世界级的物理学家，但每一个学生都应该在物理课堂上学到做人的道理。21世纪教育网版权所有
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教科版 九年级下册第十一章第5节
能源开发与可持续发展
导入新课
我国跟国外主要发达国家相比，我国的资源相对紧缺，人均资源占有量大大低于世界水平。因而，太阳能、核能、风能、潮汐能等新能源的开发利用受到广泛重视。
新课讲授
一、能源利用中的问题及相应对策
1、能源利用中的问题
(1)、传统能源煤、石油、天然气随着不断开采逐渐枯竭，俗称“能源危机”。
(2 )、能源利用中硫化物、碳氧化合物和粉尘的大量排放造成对环境及生态的破坏。
例如2003年发生在美国和加|拿大的“大停电”我们看一下当时的情景
(3) 、由于突发事件引起的能源的短缺或能量供应的中断。
2003年8月14日北美地区发生有史以来最严重的大面积断电事故，造成国内生产总值每天损失达250亿美元至300亿美元。这个发明电灯电话、百年前就把帝国大厦点亮的强国，电网安全形势同样不容乐观。据当时纽约市政厅的估算，大面积停电引起地铁、隧道、桥梁关闭，商家停业，仅在税费上就使纽约市政府少收了近5000万美元；
2003年北美大停电
而由于停电波及美国1/4的地区，如果把这整个地区的损失加总的，据美林公司首席经济学家戴维·罗森伯格当时的估计，整个经济损失大概在250亿-300亿美元之间。
2、解决能源问题的方法
(1)一方面必须形成全民节能意识，注重技术创新，提高能源利用效率，减少废气，废物排散的污染因索；
(2)另一方面依靠科学技术创新开发新能源。
二、新能源的开发与利用
能源是人类一切物质生活、社会经济发展的基础。由于不可再生能源日渐枯竭，而能源的需求量不断增加，因此，寻找新的能源就成为关系人类可持续发展的重大课题.
1、核能的开发与利用
我们通过上一节的学习已经知道，重核裂变可释放能量，少量核燃料就可以在核反应堆中持续放出巨大的能量。只要做好技术保护，核能是没有污染的。
20世纪70年代以来，新能源的开发与利用在以下几个方面取得了长足进展。
现在核（裂变）发电技术已经成熟，秦山核电站是中国自行设计、建造和运营管理的第一座30万千瓦压水堆核电站。
秦山核电站
(1)核裂变发电
秦山核电站视频
大亚湾核电站，位于中国广东省深圳市龙岗区大鹏半岛，是中国大陆建成的第二座核电站，也是大陆首座使用国外技术和资金建设的核电站
江苏田湾核电站
一期工程设计寿命40年，年平均负荷因子不低于80%，年发电量达140亿千瓦时。
可控核聚变目前还处于研究阶段。据科学家预计，核聚变发电在20年至30年内将进入工业化实际应用阶段。
（2）、可控核聚变发电
核聚变的原料在海水中的含量约为4.0 x 1013 t，可满足人类数十亿年的需要。
2.太阳能的开发与利用
太阳每年投射到地球上的能量为5.29x1024J,是现在每年人类总消耗能量的10000多倍。因此,太阳能的利用，具有巨大的潜力。
太阳能技术
太阳跟踪系统
各种太阳能收集装置
太阳能电池
太空太阳能发电站
太阳能热水器
目前这些技术都有了不少进展。
(1)太阳能技术
①、太阳跟踪系统
双轴跟踪
定日镜追着太阳转
②各种太阳能收集装置
真空管集热器
透镜式聚光集光器
③太阳能电池
硅太阳能电池
砷化镓太阳能电池
④太空太阳能发电站
在太空建太阳能发电站，无论气候如何，均可利用太阳能发电，这与在地球上建立太阳能发电站的情况不同。
太空太阳能发电站的设想早在1968年就有人提出，但直到最近人类才开始真正将之付诸行动。
平板式太阳能热水器
⑤太阳能热水器
太阳能热水器
太阳能的综合利用正进入建筑设计专家的蓝图并付诸实施。把绿色能源和现代建筑结构融为一体可形成环保型建筑。
太阳能汽车
绿色建筑
太阳能综合利用视频
3、地热能的开发与利用
(1)地热资源：是指地球陆地表面以下10 km深度以内，温度为15～400 oC的地热能量。
(2)地热类型
水热型、地压型、热干岩型、岩浆型
地热资源视频
目前，世界各国的地热研究机构有500多个，针对不同的地热类型采用不同的研究方法。各国地热资源的开发与利用，正因地制宜地广泛展开，前景十分广阔。
4、其他新能源的开发与利用
除了核能、太阳能和地热能外，世界各国正竞相开发风能、海洋能、生物能和氢能等绿色能源。
目前，氢燃料发动机的成本太高，还不能普遍推广，有待技术研究的进—步突破
氢燃料发动机汽车
课堂练习
1. 为减轻大气污染,下列措施中错误的是( )
A. 建热电站,集中对企业或居民供热
B. 改进消烟和除尘装置,提高其性能
C. 大力推广使用太阳能
D. 放弃内能的利用,停止使用一切燃料
D
2. 能源、信息和材料是现代社会发展的三大支柱。关于能源、信息和材料,下列说法中正确的是( )
A. 核能是可再生能源
B. 光电池和光盘都应用了磁性材料
C. 电视广播、移动通信是利用微波传递信号的
D. 光导纤维是利用超声波来传递信息的
C
3. 电厂进的是“煤”,出的是“电”,在这个过程中能量的转化是( )
A. 化学能→内能→机械能→电能
B. 化学能→重力势能→动能→电能
C. 机械能→内能→化学能→电能
D. 内能→化学能→机械能→电能
A
4. 水电站用拦河坝提高上游的水位,水流下时冲击水轮机的叶轮,带动发电机发电,在这个过程中,能量的转化顺序是( )
A. 动能转化为势能,再转化为电能
B. 势能转化为动能,再转化为电能
C. 内能转化为电能,再转化为动能
D. 动能转化为电能,再转化为势能
B
5、太阳每时每刻都在释放大量能量,这些能量来自( )
A. 太阳内部电能转化为内能的过程
B. 太阳内部大规模的核裂变过程
C. 太阳内部大规模的核聚变过程
D. 太阳内部可燃性物质的燃烧过程
C
课堂小结
（一）、能源利用中的问题及相应对策
1、能源利用中的问题
2、解决能源问题的方法
(1) 提高能源利用效率，减少废气
(2) 开发新能源
（二）、新能源的开发与利用
1、核能 2、太阳能 3、地热能
4、风能、海洋能、生物能和氢能等开发与利用.
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