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精品文檔實驗八:探究平面鏡成像的特點(diǎn)提出問題平面鏡成像時,像的位置、大小跟物體的位置、大小有什么關(guān)系?設(shè)計和進(jìn)行實驗圖2是物理課本光的反射中節(jié)選的實驗內(nèi)容。圖2 圖4.3-2 探究平面鏡成像的裝置照圖4.3-2 那樣,在桌面上鋪一張大紙,紙上豎立一塊玻璃板作為平面鏡。沿著玻璃板在紙上畫一條直線,代表平面鏡的位置。把一支點(diǎn)燃的蠟燭放在玻璃板的前面,可以看到它在玻璃板后面的像。再拿一支外形相同但不點(diǎn)燃的蠟燭, 豎立著在玻璃板后面移動,直到看上去它跟前面那支蠟燭的像完全重合。這個位置就是前面那支蠟燭的像的位置。在紙上記下這兩個位置。實驗時注意觀察蠟燭的大小和它的像的大小是否相同。移動點(diǎn)燃的蠟燭,重做實驗。用直線把每次實驗中蠟燭和它的像在紙上的位置連起來,并用刻度尺分別測量它們到玻璃板的距離,將數(shù)據(jù)記錄在表中。分析和論證次數(shù)蠟燭到平面鏡的距離/ cm蠟燭的像到平面鏡的距離/ cm蠟燭的像與蠟燭的大小關(guān)系110102151532020以上為某組的實驗數(shù)據(jù),分析數(shù)據(jù)以及觀察到的現(xiàn)象,你認(rèn)為蠟燭及蠟燭的像在位置上有什么關(guān)系?它們的大小有什么關(guān)系?蠟燭到平面鏡的距離等于蠟燭的像到平面鏡的距離,它們的大小相等。評估和交流1.探究過程中,為什么用透明玻璃板代替平面鏡?1.采用透明玻璃板代替平面鏡,由于玻璃板既能成像,又能透過它觀察到后面的物體, 這樣就巧妙地解決了確定像的位置和大小的問題,便于找到像的位置。2.為什么選用兩支完全相同的蠟燭?2.便于確定像的位置和比較像與物的大小。3.實驗中刻度尺、 白紙的作用是什么?3.實驗中使用刻度尺是為了測量像與物到平面鏡的距離;使用白紙是為了在白紙上標(biāo)注鏡面、物、像的位置。4.尋找前支蠟燭的像時,眼睛應(yīng)該在前支蠟燭還是后支蠟燭的一側(cè)觀察?將光屏放在前支蠟燭的像的位置時,能否在光屏上看到前支蠟燭的像?這說明了什么?后支蠟燭與前支蠟燭的像能夠完全重合,這又說明了什么?4.尋找前支蠟燭的像時,眼睛應(yīng)該在前支蠟燭一側(cè)觀察。將光屏放在前支蠟燭的像的位置時,在光屏上看不到前支蠟燭的像,這說明平面鏡成的是虛像。后支蠟燭與前支蠟燭的像能夠完全重合,這又說明了像與物的大小相等。5.如果點(diǎn)燃豎直放在水平桌面上的前支蠟燭, 在玻璃板后面的桌面上無論怎樣移動后支蠟燭, 都無法與前支蠟燭的像完全重合,其原因是什么?5.玻璃板和桌面不垂直(或玻璃板沒有豎直放好)。6.實驗中,可以觀察到前支蠟燭在玻璃板中的像以及透過玻璃板看到后支蠟燭的像,它們的形成原因是否相同?6.前者是光的反射,后者是光的折射。7.實驗中若測得的物體和像到玻璃板的距離不等, 可能的原因有哪些?7.玻璃板沒有豎直放好;后支蠟燭和前支蠟燭在玻璃板中的像沒有完全重合;玻璃板有厚度;測量長度時存在誤差等。8.將點(diǎn)燃的蠟燭置于玻璃板前某一位置,分別測出物體和像到玻璃板的距離,得出實驗結(jié)論之一:“物體和像到鏡面的距離相等?!蹦阏J(rèn)為這種方法是否合理?理由是什么?8.不合理,只憑一組實驗數(shù)據(jù)得出結(jié)論,不具有普遍性。9.在玻璃板的同一側(cè),有時通過玻璃板會看到同一個蠟燭的兩個像,產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是什么? 如何避免這種情況的出現(xiàn)?9.產(chǎn)生原因: 玻璃板較厚,朝著觀察者的兩個面對光同時發(fā)生反射,每個面各成一個像。措施:選用較薄的玻璃板進(jìn)行實驗。10.該實驗最好是在較昏暗的環(huán)境下進(jìn)行還是在較明亮的環(huán)境下進(jìn)行?如果實驗中選用棋子A、B代替前后兩支蠟燭,但發(fā)現(xiàn)A在玻璃板中的像很不清晰,此時可采取用光照亮的辦法,那么該照亮哪個棋子?10.該實驗最好是在較昏暗的環(huán)境下進(jìn)行。如果棋子A在玻璃板中的像很不清晰,此時可采取用光照亮棋子A。11.如圖3是小麗組經(jīng)過三次實驗后,在白紙上記錄的像與物對應(yīng)點(diǎn)的位置。小麗她們下一步應(yīng)該怎樣利用和處理這張“白紙”上的信息并得出實驗結(jié)論?11.為了探究像與物的位置關(guān)系,可以連接像與物的對應(yīng)點(diǎn),判斷連線與鏡面是否垂直,分別測量兩點(diǎn)到鏡面的距離(或?qū)⒓堁冂R面所在的位置對折,判斷像與物兩點(diǎn)是否重合)。具體為:用刻度尺量出A和A、B和B、C和C到鏡面的距離;看A和A、B和B、C和C到鏡面的距離是否相等。12.小麗發(fā)現(xiàn),旁邊一組同學(xué)是將玻璃板和蠟燭放在方格紙上進(jìn)行實驗的。你認(rèn)為選擇白紙和方格紙哪種做法更好?說出你的理由。12.使用方格紙可以更加準(zhǔn)確地確定像和物的位置。實驗十:探究凸透鏡成像的規(guī)律提出問題凸透鏡成像時,像的虛實、大小、正倒跟物距有什么關(guān)系?設(shè)計和進(jìn)行實驗圖 1是物理課本 凸透鏡成像的規(guī)律 中節(jié)選的實驗內(nèi)容。用一支蠟燭作為發(fā)光物體, 一塊白色硬紙板作為屏, 研究燭焰的成像情況 (圖5. 3-2 ) 。把蠟燭放在較遠(yuǎn)處, 調(diào)整光屏到凸透鏡的距離。 使?fàn)T焰在屏上成清晰的實像。觀察實像的大小和正倒, 測出物距 u 和像距v(像到凸透鏡的距離)。把蠟燭向凸透鏡移近幾厘米,放好后重復(fù)以上操作。繼續(xù)向凸透鏡移動蠟燭并調(diào)整光屏的位置,你總能在屏上得到蠟燭的像嗎?撤去光屏,從光屏一側(cè)向透鏡方向看去,能否觀察到蠟燭的像?像在什么位置?圖 5.3-2 探究凸透鏡成像規(guī)律的裝置圖 1分析和論證焦距次數(shù)物距u/ cm像距v/ cm像的性質(zhì)虛實大小倒正f =10cm14513實像a.倒立2301531822實像放大b.4162558c.放大正立65(1)表格中有幾項內(nèi)容漏寫了, 請你幫助填補(bǔ): a. ; b. ;c. 。(1)縮小 倒立 虛像 (2)實驗過程中小欣觀察到第2次所成的像 (選填 “大于” 、“等于” 或 “小于” ) 第 1次所成的像。(2) 大于(3)當(dāng)把蠟燭調(diào)到距離透鏡 8cm 的位置時,小欣發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動光屏,光屏上始終得不到像。為了觀察到這時所成的像, 眼睛和蠟燭應(yīng)該在凸透鏡的 (選填 “同” 或 “異”)側(cè)。(3)異 (即透過透鏡看蠟燭可以看到正立放大的虛像)評估和交流1 .實驗中如何粗略測量凸透鏡的焦距?你還有哪些測量凸透鏡焦距的方法?1 .方法一: 讓凸透鏡正對太陽光, 拿一張紙在透鏡的另一側(cè)來回移動, 直到紙上的光斑變的最小、 最亮, 測出凸透鏡到這個最小、 最亮光斑的距離就是凸透鏡的焦距。方法二: 用一發(fā)光小燈泡沿凸透鏡的主光軸移動, 當(dāng)經(jīng)透鏡射出的光為平行光時, 測出小燈泡到凸透鏡的距離, 即為凸透鏡的焦距。方法三: 透過凸透鏡看書上的“字” ,移動凸透鏡,當(dāng)剛好看不見“字” 時, 測出凸透鏡到 “書” 的距離, 即為凸透鏡的焦距。2 .為使?fàn)T焰的像成在光屏的中央, 實驗中對燭焰、 凸透鏡和光屏的調(diào)整有何要求?2 .在光具座上從左向右依次放置蠟燭、凸透鏡和光屏, 并調(diào)整它們的高度, 使?fàn)T焰、 凸透鏡和光屏的中心大致在同一高度。3 .在探究凸透鏡成像的實驗中,由于蠟燭火焰的高度不合適,在光屏上得到如圖2所示不完整的像,要得到蠟燭火焰完整的像,應(yīng)怎樣調(diào)節(jié)?實驗一段時間后,蠟燭變短了,要使?fàn)T焰的像仍然成在光屏的中心,應(yīng)將光屏怎樣移動?3 .如果燭焰的像成在光屏的上端,有三種調(diào)整辦法:(1)將光屏向上移動;(2)將蠟燭向上移動;(3)將凸透鏡向下移動。由“物體發(fā)出的光經(jīng)過光心傳播方向不改變”可以得出凸透鏡成實像時,如果物體下移,則像將向上移動; 同理物體向其他方向移動時, 像都是向相反方向移動,從這里也能得出要使像成在光屏的中央,需要三者中心在同一條直線上。可見,實驗一段時間后蠟燭變短,光屏上的像將向上升,光屏向上移動。4 .實驗記錄時,除了記錄焦距、物距和像的性質(zhì)外,還應(yīng)記錄 ;4 .像距5 .實驗中怎樣判斷光屏上的像是否最清晰?5 .無論增大或減小像距,像均會變模糊。6 .若點(diǎn)燃蠟燭后,無論怎樣移動光屏都不能在光屏上得到像,可能是哪些原因造成的?6 .蠟燭放在了凸透鏡焦點(diǎn)以內(nèi);或蠟燭放在了凸透鏡的焦點(diǎn)處;或蠟燭、 凸透鏡和光屏三者的中心不在同一高度; 或凸透鏡能成實像,但由于物距較小,像距較大,光屏調(diào)不到像所在的位置。7 .實驗時,相對于光具座的長度,凸透鏡的焦距不宜過大,如果過大,可能使實驗中某些步驟無法完成,為什么?7 .實驗時要觀察各種條件下的成像情況,如果凸透鏡的焦距過大,當(dāng)物體靠近凸透鏡時(仍在一倍焦距外),像距很大, 即使光屏移動到光具座的終端,可能也接收不到像。8 .實驗中,若將凸透鏡的一部分用遮光板遮住,光屏上的像發(fā)生什么變化?8 .凸透鏡成實像時,物體上每個點(diǎn)都射出無數(shù)條光線通過凸透鏡后會聚成像點(diǎn),凸透鏡被遮住一部分后, 來自該點(diǎn)的光線能通過凸透鏡的少了一部分, 但仍有很多條, 所以仍可以成完整的像,只是亮度減弱了一些。9 .小明創(chuàng)造性地用發(fā)光二極管鑲嵌在白色的板上代替蠟燭作光源進(jìn)行實驗,請你分析用二極管代替蠟燭的好處?9 .用發(fā)光二極管代替蠟燭,是為了更安全(不易發(fā)生火災(zāi)),且二極管亮度更高,成像更清晰。10 .實驗中,當(dāng)凸透鏡成實像時,如果把一個近視眼鏡放在物體和凸透鏡之間,則光屏應(yīng)向什么方向移動,才能在光屏上重新得到清晰的實像?10 .近視眼鏡是凹透鏡,凹透鏡對光有發(fā)散作用, 像點(diǎn)是折射光線的會聚點(diǎn), 當(dāng)入射光線發(fā)散一些后,折射光線的會聚點(diǎn)肯定要遠(yuǎn)離凸透鏡一些, 所以光屏應(yīng)遠(yuǎn)離凸透鏡。11 .小龍想探究凸透鏡成像特點(diǎn)時,蠟燭火焰在光屏上成的像左右是否顛倒?請你幫他設(shè)計實驗。11 .本題為開放題,將兩個蠟燭并排放置且燭焰高度不同,然后觀察光屏上兩個燭焰像的情況即可。(或用嘴輕輕地吹燭焰使其左右擺動,然后觀察光屏上燭焰像的變化情況;或用物體在燭焰前擋住左側(cè)或右側(cè)一部分火焰,然后觀察光屏上燭焰像的變化情況。)實驗六:探究水沸騰時溫度變化的特點(diǎn)由于有些時候所有問法都編到一個題中有些牽強(qiáng)我也會適當(dāng)補(bǔ)充提出問題:你認(rèn)真觀察過水的沸騰嗎?水在沸騰時有什么特征?水沸騰后如果繼續(xù)加熱,是不是溫度會越來越高?猜想和假設(shè):A.液體沸騰時溫度不斷升高;B.液體沸騰時溫度保持不變;設(shè)計和進(jìn)行實驗圖6是物理課本汽化和液化中節(jié)選的實驗內(nèi)容。時間/min01234567溫度/9092949698989898分析和論證表中為某小組的實驗記錄:(1)根據(jù)記錄的數(shù)據(jù),在坐標(biāo)系中畫出溫度隨時間的變化圖象。(2)分析數(shù)據(jù)和圖象可知,水沸騰時,溫度 (“逐漸升高”、“保持不變”或“逐漸降低”);停止加熱,水不能繼續(xù)沸騰,說明沸騰過程中水需要繼續(xù) (填“吸熱”或“放熱”)。(3)從記錄數(shù)據(jù)可得出的結(jié)論是:沸騰前,水的溫度 (“升高”“不變”或“降低”),沸騰過程中,水的溫度 (“升高”“不變”或“降低”),此時水的沸騰的溫度為 ,水在沸騰過程中溫度不變,表明一切液體在沸騰時都有確定的溫度,這個溫度叫 。水在沸騰時需要 (“吸熱”“放熱”),為了探究是否需要吸熱,應(yīng)該 。此時的大氣壓 (“大于”、“等于”或“小于”)l標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。沸騰一段時間后,撤去酒精燈,發(fā)現(xiàn)水停止沸騰,這時一組同學(xué)用橡皮塞塞住燒瓶口并將其倒置,向燒瓶底部澆冷水,如圖乙所示,結(jié)果發(fā)現(xiàn)水又重新沸騰了,這是因為 ;(1)(2)保持不變吸熱(3)升高 不變 水的沸點(diǎn)隨氣壓的減小而降低評估和交流1.該實驗需要哪些測量工具?需要測量的物理量是?1.實驗需要測量水的溫度和加熱所用的時間,測量工具分別是溫度計、鐘表(計時器)。2.實驗過程中,依據(jù)什么現(xiàn)象可以判定水開始沸騰?若圖7中(a)和(b)為水沸騰前和沸騰時水中氣泡的上升情況,其中哪個圖是水沸騰時的情況,這是一種劇烈的 現(xiàn)象(填物態(tài)變化名稱)?燒杯上方出現(xiàn)的“白氣”是水蒸氣 (填物態(tài)變化名稱)形成的。如圖B所示,在加熱過程中,會看到從燒杯底部逐漸出現(xiàn)一些較大的氣泡,有些氣泡沒有上升到水面就消失了,這些氣泡里也含有一些水蒸氣,氣泡里的水蒸氣去哪里了? (請利用物態(tài)變化的知識說明)2.水的內(nèi)部產(chǎn)生的大量氣泡,上升到水面破裂。(a)中的氣泡在上升過程中體積逐漸增大,所以是沸騰時的現(xiàn)象;(b)中的氣泡在上升過程中體積逐漸減小,所以是沸騰前的現(xiàn)象。 液化成水回到水中3.下面是探究水沸騰時溫度變化的特點(diǎn)的實驗步驟:A.水的溫度升到90左右,每隔1min記錄一次水的溫度,直到水沸騰后繼續(xù)加熱4min;B.用酒精燈給盛了水的燒杯加熱,注意觀察溫度計的示數(shù);C.把適量的溫水倒在燒杯里,把燒杯放在鐵架臺的石棉網(wǎng)上,把溫度計插入水中;D.把實驗數(shù)據(jù)記錄在表格里;E.停止加熱后,繼續(xù)每隔1min記錄一次水的溫度,到水溫降到96左右為止。請將各步驟的序號按正確操作順序進(jìn)行排列 。3.CBAED4.實驗中確定水的沸點(diǎn)的方法是什么?4.對水加熱的過程中,水的溫度升高到一定程度后保持不變,并且水中有大量氣泡生成,則此時水的溫度就是水的沸點(diǎn)。5.探究結(jié)束后,四位同學(xué)分別交流展示了自己所繪制的溫度和時間的關(guān)系曲線,如下圖所示。其中能正確反映研究水沸騰過程中溫度隨時間變化關(guān)系的是哪個圖?5.B因為水沸騰前,溫度逐漸升高;沸騰后,溫度保持不變。6.實驗中為了適當(dāng)縮短實驗時間,可以采取哪些措施?6.水加熱的時間比較長,可能是水的初溫太低,或水太多,為了減少實驗時間,可以(1)適當(dāng)減少水的質(zhì)量;(2)提高水的初溫,如用熱水代替冷水;(3)適當(dāng)加大酒精燈的火焰;(4)沸騰前加熱的過程中,在燒杯上加蓋紙板等。7.實驗結(jié)束后,同學(xué)們在交流時,發(fā)現(xiàn)各自測出的水的沸點(diǎn)大都不是100,可能的原因是什么?7.水沸騰時的溫度不是100,可能是此時氣壓不等于1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,因為水的沸點(diǎn)與水面上的氣壓有關(guān),水面上的氣壓低于1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓時,水的沸點(diǎn)低于100;當(dāng)杯口的蓋密封較嚴(yán)時,水面上的氣壓高于1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,水的沸點(diǎn)會高于100。也可能是水中有雜質(zhì),還可能是溫度計不準(zhǔn)確等。8.實驗中燒杯上蓋有紙板,請說明蓋紙板與不蓋紙板相比較有哪些不同?燒杯上蓋有紙板,除了可以減少熱損失、縮短加熱時間外,蓋紙板的另一作用是什么?8.蓋紙板后,可以減少水的熱量散失,縮短加熱時間;由于水面上的氣壓升高,因此水的沸點(diǎn)升高。紙板的另一作用是固定溫度計,防止溫度計的玻璃泡碰到燒杯壁(防止水蒸氣液化而影響讀數(shù))。9.有的小組發(fā)現(xiàn)自己實驗中的水比同時開始實驗的鄰組同學(xué)的水先沸騰。你認(rèn)為水提前沸騰的原因可能是什么?9.水的質(zhì)量比鄰組小。10.小明發(fā)現(xiàn)撤去酒精燈后水未停止沸騰,試分析其原因。10.燒杯底和石棉網(wǎng)的溫度高于水的沸點(diǎn),水可以繼續(xù)吸熱。11.實驗中使用的溫度計是利用液體 的性質(zhì)制成的,本實驗應(yīng)使用_(水銀/酒精)溫度計。(水銀沸點(diǎn)357,酒精沸點(diǎn)78)安裝實驗器材時應(yīng)按照_(“自上而下”或“自下而上”)的順序進(jìn)行。熱脹冷縮 水銀 自下而上12.a、b兩杯水加熱至沸騰兩小組根據(jù)實驗記錄數(shù)據(jù)得到的a、b兩種不同圖象原因是 。水的質(zhì)量不同 13.根據(jù)圖像可知水的沸點(diǎn)為 .沸騰前,水溫變化快慢的特點(diǎn)是 , 形成這種特點(diǎn)的主要原因 .99 先快后慢 溫度升高,加快了汽化; 與環(huán)境的溫差變大,加快散熱實驗三十一:測量小燈泡的電功率設(shè)計和進(jìn)行實驗按照如圖1所示的電路圖連接電路,分別測量以下三種情況下小燈泡的實際功率。(1)使小燈泡兩端的電壓等于額定電壓,觀察小燈泡的亮度,測量它的額定功率。(2)使小燈泡兩端的電壓低于額定電壓,觀察小燈泡的亮度,測量它的實際功率。(3)使小燈泡兩端的電壓約為額定電壓的1.2倍,觀察小燈泡的亮度,測量它的實際功率。分析和論證小明組測的是額定電壓為2.5V小燈泡的電功率,記錄的數(shù)據(jù)如下所示:電壓U/V1.52.02.53.0電流I/A0.20.220.250.28電功率P/W0.30.440.6250.84燈泡發(fā)光情況很暗暗正常發(fā)光很亮(1)請根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在圖2中作出小燈泡的U-I圖象。(2)分析實驗數(shù)據(jù)得出:小燈泡的發(fā)光亮度是由燈泡的 決定的,且燈泡的 越大,燈泡發(fā)光越亮。分析圖象可知,燈泡的額定功率為 W。分析圖象還可以看出,小燈泡燈絲的電阻隨電壓的增大逐漸 (填“變大”或“變小”)。從物理學(xué)角度分析是因為 。(1)圖略(2)實際功率 實際功率 0.625 變大 燈絲電阻隨溫度升高而增大評估和交流1.實驗中多次測量的目的是 。1.測量小燈泡在不同電壓下的電功率,并進(jìn)行比較2.連接電路時,開關(guān)應(yīng) ;閉合開關(guān)前,滑動變阻器的滑片應(yīng)位于圖3中的 (填“左”或“右”)端。2.斷開 左3.小明在測量小燈泡的額定功率時,選用額定電壓為3.8V、電阻約為10的小燈泡一個,電壓為6V的鉛蓄電池、電流表(00.6A、03A)、電壓表(03V、015V)、規(guī)格為“50.3A”和“201A”的滑動變阻器和開關(guān)各一個,導(dǎo)線若干。實驗中。電壓表的量程應(yīng)選 V;電流表的量程應(yīng)選 A;滑動變阻器應(yīng)選規(guī)格是 的。3.01500.6“201A”4.在檢查儀器時,發(fā)現(xiàn)電流表指針如圖4所示,則接下來的操作是 。4.電流表校零5.閉合開關(guān),移動滑片P至某一位置時,電壓表的示數(shù)如圖5所示,其讀數(shù)為 V;要獲得3.8V小燈泡額定功率的數(shù)據(jù),滑片P應(yīng)向2問圖中的 (填“左”或“右”)端移動。圖4圖55.2 右6.若要測量3.8V小燈泡的額定功率,應(yīng)先調(diào)節(jié)滑動變阻器,使小燈泡兩端電壓為 V,測出電路中的電流如圖6所示,為 A,則小燈泡的額定功率約為 W。6.3.8 0.4 1.527.小紅在實驗室重新找到一只電流表,并按電路圖連接電路時,發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)如圖7所示,出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是 。圖6圖77.電流表的正負(fù)接線柱接反了8.小宜同學(xué)在實驗中為了能得到比較準(zhǔn)確的小燈泡的額定功率,改變接入電路的滑動變阻器的阻值,分別得到三組數(shù)據(jù),如下表所示:老師認(rèn)為小宜同學(xué)通過三次測量得到三組數(shù)據(jù),算出三個電功率值,再求平均值得到額定功率的數(shù)據(jù)處理方法有誤,為什么?8.因為額定功率是用電器在額定電壓下的功率,當(dāng)滑動變阻器連入電路的阻值變化時,燈泡兩端的實際電壓發(fā)生變化,實際功率是變化的,多次測量求平均值算出的功率不是額定功率。9.小華為了得到比較準(zhǔn)確的小燈泡額定功率,她用同一套器材做了三次實驗(她將電壓表調(diào)到3.8V),獲得三組數(shù)據(jù),并對三組數(shù)據(jù)進(jìn)行了處理,如下表所示:(1)她測得功率有差異的主要原因是 。(2)這樣處理數(shù)據(jù)的方法是否正確? ;其理由是 。9.(1)燈泡的電阻隨溫度的變化而變化(2)不正確功率不

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