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試驗(yàn)六測(cè)量小燈泡及發(fā)光二極管的電功率試驗(yàn)?zāi)康?.了解小燈泡發(fā)光前后電阻變化狀況。2.了解小燈泡及發(fā)光二極管在不同的電壓下的電流變化特性。3.學(xué)會(huì)測(cè)量小燈泡及發(fā)光二極管在正常工作狀態(tài)下的電功率。10/18/20231試驗(yàn)原理對(duì)于爭(zhēng)論的對(duì)象而言,正電荷從高電位的一端流向低電位的一端,電場(chǎng)力對(duì)其作了功,這個(gè)功通常叫做電流的功,簡(jiǎn)稱電功。而單位時(shí)間內(nèi)對(duì)爭(zhēng)論的對(duì)象所作的功稱為電功率,用P表示,即式中10/18/20232在電路中用于計(jì)算電器電功率的常用公式有:

功率的單位為焦/秒,又稱為瓦特,用W符號(hào)來(lái)表示。1—11—21—310/18/20233試驗(yàn)內(nèi)容1.通過(guò)對(duì)小燈泡及發(fā)光二極管在發(fā)光前后電阻的測(cè)量來(lái)觀看其特性的變化。2.通過(guò)轉(zhuǎn)變小燈泡及發(fā)光二極管內(nèi)的電流大小來(lái)觀看其亮度變化,并由此測(cè)量出相應(yīng)的電流與電壓值。3.通過(guò)作圖或計(jì)算的方式得到小燈泡及發(fā)光二極管在不同條件下的電功率。10/18/20234留意:試驗(yàn)中,小燈泡的接線可不考慮正負(fù);而發(fā)光二極管在接線時(shí)應(yīng)考慮其極性,即正極連接到電路中電源的正極輸出端。干電池1.5+干電池1.5+亮不亮10/18/20235試驗(yàn)器材:

直流電源、小燈泡、發(fā)光二極管、多用電表、電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線10/18/20236試驗(yàn)內(nèi)容和方法:一.用多用電表的歐姆量程,測(cè)量小燈泡及發(fā)光二極管未接入電路時(shí)的電阻。約幾歐—幾十歐近似于無(wú)窮大正、小、長(zhǎng)負(fù)、大、短10/18/20237二.測(cè)量小燈泡的電功率。

(1)用伏安法的測(cè)量原理設(shè)計(jì)出試驗(yàn)線路圖。

(2)依據(jù)畫(huà)出的試驗(yàn)線路圖接好電路。

(3)接通電路后,通過(guò)轉(zhuǎn)變小燈泡兩端的電壓來(lái)測(cè)出相應(yīng)的電流和電壓值。怎么調(diào)整小燈泡兩端的電壓?小燈10/18/20238依據(jù)畫(huà)出的試驗(yàn)線路圖接好電路。如何接線?0-G+GV0-G+GA干電池1.5+干電池1.5+干電池1.5+小燈10/18/20239依據(jù)畫(huà)出的試驗(yàn)線路圖接好電路。如何接線?0-G+GV0-G+GA干電池1.5+干電池1.5+干電池1.5+小燈10/18/202310依據(jù)表1的要求計(jì)算出小燈泡的實(shí)際電功率表1實(shí)際電壓電壓〔V〕電流〔A〕發(fā)光狀況電功率〔W〕等于額定電壓值3.00.083正常0.25低于額定電壓值1.50.070偏暗0.11略高于額定電壓值3.50.086偏亮0.3010/18/202311三.測(cè)量發(fā)光二極管的電功率1.用伏安法的測(cè)量原理設(shè)計(jì)出試驗(yàn)線路圖〔留意發(fā)光二極管要正向連接〕。2.依據(jù)畫(huà)出的試驗(yàn)線路圖接好電路。3.接通電路后,通過(guò)轉(zhuǎn)變發(fā)光二極管兩端的電壓來(lái)測(cè)出相應(yīng)的電流和電壓值〔留意:發(fā)光二極管兩端的電壓應(yīng)小于3伏〕。4.依據(jù)表2的要求計(jì)算動(dòng)身光二極管的實(shí)際電功率。10/18/202312依據(jù)畫(huà)出的試驗(yàn)線路圖接好電路。如何接線?0-G+GV0-G+GA干電池1.5+干電池1.5+干電池1.5+發(fā)光二極管10/18/202313試驗(yàn)電路圖接線時(shí)留意電表和發(fā)光二極管的正負(fù)極性0-G+GV0-G+GA干電池1.5+干電池1.5+干電池1.5+發(fā)光二極管10/18/202314依據(jù)表2的要求計(jì)算動(dòng)身光二極管的實(shí)際電功率。表2實(shí)際電壓電壓〔V〕電流〔A)發(fā)光狀況電功率〔W〕等于額定電壓值1.60.006正常0.010低于額定電壓值1.20.004偏暗0.004略高于額定電壓值2.00.009偏亮0.01810/18/202315思考題1.測(cè)量小燈泡及發(fā)光二極管的電功率除了用伏安法外,還能用其他方法嗎?請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)出不同的測(cè)量方法。2.小燈泡及發(fā)光二極管在未接入電路時(shí)分別測(cè)出的電阻值有什么區(qū)分?3.測(cè)出得到小燈泡及發(fā)光二極管的伏安特性是怎樣的?4.你假設(shè)感覺(jué)小燈泡與發(fā)光二極管的亮度根本一樣時(shí),測(cè)量得到的電功率哪個(gè)會(huì)更大些?5.假設(shè)一個(gè)標(biāo)有“220V25W”的燈泡,在正常發(fā)光時(shí),通過(guò)燈絲的電流會(huì)有多大?此時(shí)燈絲的電阻將會(huì)多大?10/18/20231610/18/2023176.“36V40W”和“220V40W”的兩個(gè)燈泡在正常發(fā)光時(shí),各自通過(guò)的電流和電功率為多大?

7.當(dāng)你用多用電表測(cè)量一個(gè)小燈泡的電阻時(shí),你會(huì)覺(jué)察測(cè)得的電阻值遠(yuǎn)小于用額定電壓和額定功率計(jì)算得到的電阻值。這是什么緣由呢?10/18/202318思考:小燈的燈絲斷了后,有人再將其燈絲搭起來(lái)通電,還能發(fā)光,問(wèn)此時(shí)該小燈實(shí)際消耗的電功率與原來(lái)相比,是()。

(A)不變(B)增大(C)減小(D)無(wú)法確定如何分析?10/18/202319試驗(yàn)七測(cè)量與分析電阻的串、并聯(lián)關(guān)系試驗(yàn)?zāi)康?1.了解電阻與電阻間的串、并聯(lián)阻值關(guān)系。2.學(xué)會(huì)多用電表的使用。3.了解固定電阻與可變電阻間的區(qū)分,并了解使用時(shí)的不同點(diǎn)。4.學(xué)習(xí)制作各種電阻,并設(shè)計(jì)一些應(yīng)用的方案。10/18/202320試驗(yàn)原理依據(jù)歐姆定律,經(jīng)過(guò)一段電路中的電流強(qiáng)度I是由這段電路兩端的電壓以及電路中導(dǎo)體的電阻來(lái)預(yù)備,即,

但是在實(shí)際電路中,往往會(huì)有多個(gè)電阻同時(shí)存在并在電路中起作用,所以,在這種狀況下,需要分析其合成后的等效總電阻大小。

電路中同時(shí)有幾個(gè)電阻存在時(shí),其連接的形式有多種,串聯(lián)、并聯(lián)或串并聯(lián)結(jié)合。10/18/202321將電阻一個(gè)接一個(gè)地單向連起來(lái),然后跨接在某電路A、B兩端,這種接法稱為串聯(lián)接法,見(jiàn)圖7-1。R1R2R3RXAB電阻串聯(lián)時(shí),其等效總電阻為各個(gè)電阻的和.

即:10/18/202322將一個(gè)個(gè)電阻直接跨接在某電路A、B的兩端,這種接法稱為并聯(lián)接法,見(jiàn)圖7-2。R1R2R3RXBA電阻并聯(lián)時(shí),其等效總電阻的倒數(shù)等于各支路電阻的倒數(shù)和.即:

10/18/202323將電阻先按不同的串、并聯(lián)方式組合在一起,然后跨接在某電路A、B的兩端,這種接法稱為串并聯(lián)〔混聯(lián)〕接法,見(jiàn)圖3。R4R5R3R1R2ABRx10/18/202324電阻串、并聯(lián)時(shí),其等效總電阻應(yīng)按電阻串、并聯(lián)時(shí)的不同構(gòu)造與其串、并聯(lián)時(shí)的計(jì)算方式而得到結(jié)果。10/18/202325試驗(yàn)器材多用電表、電阻箱、各種阻值的固定電阻、各種阻值的可變電阻、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線等10/18/202326試驗(yàn)內(nèi)容和方法1.測(cè)量?jī)蓚€(gè)以上電阻串聯(lián)后的結(jié)果將兩個(gè)或多個(gè)電阻串聯(lián)后,用多用電表的歐姆量程測(cè)出串聯(lián)后的結(jié)果,并與理論公式計(jì)算后的結(jié)果作比較。2.測(cè)量?jī)蓚€(gè)以上電阻并聯(lián)后的結(jié)果將兩個(gè)或多個(gè)電阻并聯(lián)后,用多用電表的歐姆量程測(cè)出并聯(lián)后的結(jié)果,并與理論公式計(jì)算后的結(jié)果作比較。10/18/2023273.測(cè)量電阻的串、并聯(lián)〔混聯(lián)〕總電阻將多個(gè)電阻用不同的方式串、并聯(lián)后,用多用電表的歐姆量程測(cè)出串、并聯(lián)后的結(jié)果,并與理論公式計(jì)算后的結(jié)果作比較。4.自制固定電阻或可變電阻利用一些不同類型的短鉛筆〔B、HB、H型〕、不同面積的導(dǎo)電紙、金屬箔片或不同長(zhǎng)度的電阻絲等,制作一些固定電阻或可變電阻。10/18/202328

常見(jiàn)固定電阻實(shí)樣10/18/202329

電阻器技術(shù)參數(shù)標(biāo)稱阻值與誤差固定電阻誤差等級(jí)表10/18/202330

四色環(huán)電阻R=ab*10e10/18/202331思考題1.一個(gè)5歐姆電阻器和一個(gè)20歐姆電阻器串聯(lián)后其總電阻是多大?假設(shè)將以上兩個(gè)電阻接成并聯(lián),則結(jié)果又是多大?5Ω20Ω5Ω20Ω4Ω10/18/20233212KΩ思考題2.現(xiàn)有2千歐、4千歐、6千歐、12千歐電阻器各一個(gè),要得到一個(gè)3千歐的電阻結(jié)果可承受哪幾種方法來(lái)實(shí)現(xiàn)?(1)(2〕(3)?(4)?6KΩ2KΩ4KΩ4KΩ10/18/202333思考題3.有兩個(gè)電阻器R1和R2,將其串聯(lián)后的總電阻是12歐姆,而將其并聯(lián)后總電阻的12倍近似于32歐姆,則R1和R2的電阻各為多大?R1=?12ΩR2=?R1=?R2=?4、810/18/202334拓展的內(nèi)容:〔1〕制作一個(gè)電子風(fēng)力測(cè)定儀。用適宜的材料制作一個(gè)可變電阻R0,在其可變端P處與一檔風(fēng)板相連,當(dāng)風(fēng)吹到檔風(fēng)板時(shí)帶動(dòng)了可變電阻變化〔請(qǐng)思考試驗(yàn)的裝置〕,風(fēng)力越強(qiáng)OC桿偏轉(zhuǎn)角度就越大,從而引起回路中的電流或電壓變化,即通過(guò)電流表或電壓表可粗略地測(cè)出風(fēng)力的大小。〔請(qǐng)思考并設(shè)計(jì)出試驗(yàn)的裝置及試驗(yàn)的具體方法〕10/18/202335分壓電路的應(yīng)用——1.制作電子風(fēng)力計(jì)通過(guò)測(cè)量電壓的方法來(lái)獲得風(fēng)量的值風(fēng)吹擋板copR10-G+GEKR0AB支架擋風(fēng)板電阻絲電流表10/18/202336〔2〕節(jié)日里,一些商店門(mén)口或小樹(shù)上常有裝飾用的小彩燈在閃閃發(fā)亮,每一串足有數(shù)十個(gè),驚異的是當(dāng)其中有一個(gè)或兩個(gè)燈的燈絲斷了,其余的燈卻照舊亮著,這是為什么呢?提示:每個(gè)燈的燈絲〔R1〕引線上方均繞有金屬電阻絲〔R2〕,這是為什么呢?請(qǐng)用電阻的串、并聯(lián)組合原理來(lái)解釋。10/18/202337運(yùn)用到了串并聯(lián)的方法先并聯(lián)后串聯(lián)R2R2R2R1R1R110/18/202338考題分析:給出的器材:固定電阻三個(gè)〔51歐、100歐、200歐〕、數(shù)字式多用電表、單刀雙向開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線題意:設(shè)計(jì)一個(gè)電阻串、并聯(lián)的電路,測(cè)出單刀雙向開(kāi)關(guān)處于三種不同狀態(tài)下得到的三個(gè)電阻結(jié)果〔約141歐姆、118歐姆、151歐姆〕。1.開(kāi)關(guān)合向上、2.開(kāi)關(guān)合向下、3.開(kāi)關(guān)既不合向上也不合向下,鍘刀豎起,處于中間不聯(lián)通的狀態(tài)。提示:1.51歐并聯(lián)200歐后再串聯(lián)100歐約等于141歐。2.100歐并聯(lián)200歐后再串聯(lián)51歐約等于118歐。3.51歐串聯(lián)100歐等于151歐。100歐200歐51歐10/18/202339考題分析:給出的器材:固定電阻三個(gè)〔51歐、100歐、200歐〕、數(shù)字式多用電表、單刀雙向開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線題意:設(shè)計(jì)一個(gè)電阻串、并聯(lián)的電路,測(cè)出單刀雙向開(kāi)關(guān)處于三種不同狀態(tài)下得到的三個(gè)電阻結(jié)果〔約141歐姆、118歐姆、151歐姆〕。1.開(kāi)關(guān)合向上、2.開(kāi)關(guān)合向下、3.開(kāi)關(guān)既不合向上也不合向下,鍘刀豎起,處于中間不聯(lián)通的狀態(tài)。提示:1.51歐并聯(lián)200歐后再串聯(lián)100歐約等于141歐。2.100歐并聯(lián)200歐后再串聯(lián)51歐約等于118歐。3.51歐串聯(lián)100歐等于151歐。100歐200歐51歐10/18/202340設(shè)計(jì)與應(yīng)用性試驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)一個(gè)分壓電路,要求通過(guò)測(cè)量電壓的方式來(lái)得到測(cè)量一些非電量的結(jié)果〔譬如位移量、角度量、溫度量等〕。提示:a.可變電阻的左右移動(dòng)即為位移量的變化;b.電位器的旋轉(zhuǎn)即為角度量的變化;c.熱敏電阻阻值的變化與其所處的溫度有關(guān)。10/18/202341定標(biāo):測(cè)出旋轉(zhuǎn)一圈或n圈變化的電阻值然后定出旋轉(zhuǎn)一度的阻值或電壓值。測(cè)量角度量10/18/202342試驗(yàn)八電流與磁場(chǎng)間的轉(zhuǎn)換與測(cè)量試驗(yàn)?zāi)康?.了解電流產(chǎn)生磁場(chǎng)的原理。2.了解磁場(chǎng)極性間的關(guān)系。3.學(xué)會(huì)制作簡(jiǎn)易的電磁鐵及了解其實(shí)際的應(yīng)用。10/18/202343試驗(yàn)原理覺(jué)察電與磁之間的關(guān)系可追述到幾百年前,丹麥物理學(xué)家?jiàn)W斯特曾在1820年通過(guò)試驗(yàn)后發(fā)表了著名的論文《電的沖突對(duì)磁針作用的一些試驗(yàn)》。電荷之間的相互作用是通過(guò)電場(chǎng)發(fā)生的,那么磁體與磁體之間的相互作用,以及電流對(duì)磁針的作用則是通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生的,即磁體和電流的四周存在著磁場(chǎng)。10/18/202344具體可見(jiàn)以以以以下圖8-1的幾種狀況?!瞐〕為條形磁鐵四周用磁力線來(lái)描述其磁場(chǎng)的分布狀況,即磁力線始于N極而止于S極。10/18/202345〔b〕為通電直導(dǎo)線四周的磁場(chǎng)分別狀況,即電流的四周存在有磁場(chǎng)。磁場(chǎng)的方向可用右手螺旋法則來(lái)推斷,大拇指的指向?yàn)殡娏鞣较?;彎曲四個(gè)手指的指向即為磁力線的方向。10/18/202346〔c〕為通電線環(huán)四周的磁場(chǎng)分別狀況,相當(dāng)于彎曲的直導(dǎo)線,產(chǎn)生的磁力線是對(duì)稱的,但方向相反。10/18/202347〔d〕為通電螺線管內(nèi)、外的磁場(chǎng)分別狀況,其推斷方式也是用右手螺旋法則,而不同的此時(shí)大拇指的指向?yàn)榇帕€的方向;彎曲四個(gè)手指的指向即為電流的方向。10/18/202348試驗(yàn)器材

條形磁鐵、小磁塊、螺線管線圈、直流電源、長(zhǎng)直導(dǎo)線、小磁針、縫衣針、鋼鋸條、鐵釘、酒精燈、大頭針、鐵粉、鐵螺絲、鐵螺帽等10/18/202349試驗(yàn)內(nèi)容和方法1.自制指南針將一根縫衣針在條形磁鐵上沿同一方向摩擦屢次,使縫衣針磁化,然后將其插入到輕質(zhì)物體上,再設(shè)法使輕質(zhì)物體懸空并能自由旋轉(zhuǎn),即完成了指南針的制作過(guò)程。用制成的指南針檢測(cè)一下地球的磁極方向,同時(shí)確定指南針上的極性。支架懸線10/18/2023502.觀測(cè)條形磁鐵四周的磁場(chǎng)方向?qū)l形磁鐵放在一張白紙上,然后在條形磁鐵四周的不同位置放置自制的指南針,通過(guò)觀看并畫(huà)出各點(diǎn)的磁場(chǎng)方向。NS10/18/2023513.制作電動(dòng)秋千用細(xì)的漆包線繞一個(gè)小的矩形線框,將線框兩邊的引出線設(shè)法掛在一個(gè)橫梁上,然后用小刀或砂紙刮去線框兩端的油漆,將線框其中一端與電池的一端相連,而電池的另一端引出一根較粗的導(dǎo)線,然后再固定在橫梁某邊的豎桿上,并使其接觸到矩形線框懸掛在橫梁上的另一根導(dǎo)線。在線框自然下垂的下方放一塊小磁鐵,向上一面的磁極與線框通電后向下一端產(chǎn)生的極性一樣。10/18/202352見(jiàn)圖8-2所示。線框小磁鐵電池干電池1.5+橫梁豎桿彈性片10/18/2023534.制作電磁鐵在一根鐵釘上用細(xì)導(dǎo)線幾百圈,將導(dǎo)線的兩端接于直流電源上,即做成了一個(gè)電磁鐵,可用于吸引一些大頭針、鐵粉、鐵螺絲、鐵螺帽等一類的物體。10/18/202354依據(jù)以以以以下圖中列出的各種狀況,你能分析出磁場(chǎng)的方向和小磁針〔紅色為N〕的指向嗎?10/18/2023554.你知道磁鐵為何能保持磁性?如何使磁鐵的磁性消逝?又如何恢復(fù)磁鐵的磁性?10/18/202356非磁性狀態(tài)小磁疇異向10/18/202357弱磁性狀態(tài)小磁疇趨右10/18/202358強(qiáng)磁性狀態(tài)小磁疇同向10/18/202359充磁和退磁長(zhǎng)直螺線管線圈磁性材料電流表10/18/202360考題分析:說(shuō)明:在一個(gè)架子上有兩個(gè)一樣的圓線圈〔匝數(shù)N各為500圈、半徑r為0.100米〕,兩個(gè)圓線圈置于平行而且共軸的位置,線圈間的距離設(shè)定為單個(gè)線圈的半徑,當(dāng)兩個(gè)圓線圈正向串聯(lián)通過(guò)電流時(shí)〔即要求兩個(gè)圓線圈內(nèi)通過(guò)的電流方向全都〕,則兩個(gè)圓線圈中心O點(diǎn)的四周區(qū)域內(nèi)將會(huì)產(chǎn)生相對(duì)均勻的磁場(chǎng),磁場(chǎng)B0的方向與線圈中心軸線平行,但具體的方向?qū)⑷Q于線圈內(nèi)的電流方向并滿足于右手螺旋法則,見(jiàn)下示意圖。題意:選擇試驗(yàn)裝置和試驗(yàn)器材,要求設(shè)計(jì)一個(gè)方案,測(cè)出地球的磁感應(yīng)強(qiáng)度值〔水平重量〕。試驗(yàn)器材〔供選擇〕:兩個(gè)圓線圈〔帶架子〕、指南針一個(gè)、3.0伏電源〔兩節(jié)干電池〕、插件板一塊、可變電阻兩個(gè)〔1KΩ、4.7KΩ、〕、固定電阻一個(gè)〔1000Ω〕、數(shù)字式多用電表一個(gè)、開(kāi)關(guān)兩個(gè)、導(dǎo)線假設(shè)干根。提示與留意:1.兩個(gè)圓線圈中心區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度計(jì)算式為式中:真空磁導(dǎo)率、N為單個(gè)線圈匝數(shù)、I為通過(guò)線圈內(nèi)的電流、r為線圈的半徑、B0的單位是特斯拉〔用T表示,1特斯拉=104高斯〕。

rOrBB10/18/202361試驗(yàn)九直流電路的制作與測(cè)量試驗(yàn)?zāi)康?.了解直流電路中測(cè)量電流和電壓的根本方法。2.了解電表的根本使用方法。3.學(xué)會(huì)制作一些簡(jiǎn)潔的實(shí)際應(yīng)用性電路。10/18/202362試驗(yàn)原理對(duì)直流電路的爭(zhēng)論會(huì)涉及到很多方面的內(nèi)容,譬如,電的根本學(xué)問(wèn)、電路中的電阻、電流、電壓、電功率等、各種測(cè)量原理和方法、各種測(cè)量的儀器等。在初中階段了解并學(xué)會(huì)一些根本電表的使用方法、一些簡(jiǎn)潔的電路連接方法、對(duì)一些根本參數(shù)的測(cè)量方法等,則對(duì)后繼學(xué)習(xí)物理學(xué)問(wèn)會(huì)帶來(lái)很大的幫助。10/18/202363〔一〕串聯(lián)電路串聯(lián)電路是將用于電路中的各種器材間進(jìn)展頭、尾相連后接于電源上。*通常有單刀開(kāi)關(guān)的連接、*電流表的連接、*多個(gè)電阻連接后為了增大總電阻值、*多節(jié)干電池組合后為了提高電壓值等狀況下會(huì)承受串聯(lián)電路的方法。10/18/202364〔二〕并聯(lián)電路并聯(lián)電路是將用于電路中的某些器材間進(jìn)展頭與頭連接及尾與尾連接。*通常有電壓表的連接、*多個(gè)電阻連接后為了減小總電阻值、*多節(jié)干電池組合后為了增大電流值等狀況下會(huì)承受并聯(lián)電路的方法。10/18/202365〔三〕制流電路直流電路中通常需要轉(zhuǎn)變其電流的大小,則可通過(guò)串接一個(gè)可變電阻后來(lái)實(shí)現(xiàn)其功能。見(jiàn)圖9-1A10/18/202366〔四〕分壓電路直流電路中通常需要轉(zhuǎn)變某兩點(diǎn)間的電壓凹凸,則可在電源兩端通過(guò)連接一個(gè)可變電阻后來(lái)實(shí)現(xiàn)其功能。見(jiàn)圖9-2V10/18/202367RzR2R1KERzR2R1EK二級(jí)限流電路二級(jí)分壓電路10/18/202368如將分壓電路接成以下電路,

問(wèn):對(duì)嗎?有什么問(wèn)題?

V10/18/202369試驗(yàn)器材可變電阻、直流電源、單刀開(kāi)關(guān)、雙刀雙向開(kāi)關(guān)、小燈泡〔或負(fù)載電阻〕、電壓表、電流表等10/18/202370試驗(yàn)內(nèi)容和

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