第十三、十四章簡單電路與歐姆定律導(dǎo)學(xué)案

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1、第 1 頁 智升學(xué)校物理導(dǎo)學(xué)案設(shè)計 課題:?  第十三、十四章 簡單電路與歐姆定律  ?課型: 新授課 課時: 主備: 陳甲卯 參與:  筆記、批注 班級: 姓名: 評價: 家長簽名: 【學(xué)習(xí)目的】 【學(xué)習(xí)重點】 【學(xué)習(xí)難點】 組別: 第十三、十四章 簡單電路與歐姆定律 一、電荷 1、帶了電〔荷〕:摩擦過的物體有了吸引物體的輕小物體的性質(zhì),我們就說物體帶 了電。 輕小物體指碎紙屑、頭發(fā)、通草球、灰塵、輕質(zhì)球等。 2、使物體帶電的方法: 定義:用摩擦的方法使物體帶電 原因:不同物質(zhì)原子核束縛電子的本領(lǐng)不同

2、 ①摩擦起電 本質(zhì):電荷從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體使 正負電荷分開 能的轉(zhuǎn)化:機械能-→電能 ②接觸帶電: 物體和帶電體接觸帶了電 。如帶電體與驗電器金屬球接觸使之帶 電。 ③感應(yīng)帶電:由于帶電體的作用,使帶電體附近的物體帶電。 3、兩種電荷: 正電荷:規(guī)定:用絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的電。 本質(zhì):物質(zhì)中的原子失去了電子 負電荷:規(guī)定:毛皮摩擦過的橡膠棒所帶的電。 本質(zhì):物質(zhì)中的原子得到了多余的電子 4、電荷間的互相作用規(guī)律:同種電荷互相排擠,異種電荷互相吸引。 5、驗電器:構(gòu)造:金屬球、金屬桿、金屬箔 作用:檢驗物體是否帶電。 原理:同種電荷互相排擠的原理

3、。 二、電路 1、組成: ①電源  定義:可以提供電流的裝置,或把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的 裝置。 作用:在電源的內(nèi)部不斷地聚集正電荷負極聚集負電荷。以持 續(xù)對外供電 分類 化學(xué)電池 光電池 發(fā)電機 干電池 蓄電池 光能→電能 機械能→電能  充電時,電能—→化學(xué)能 供電時,化學(xué)能—→電能 ②用電器:定義:用電來工作的設(shè)備。 工作時:將電能—→其他形式的能。 ③開關(guān):控制電路的通斷。 ④導(dǎo)線:輸送電能 2、三種電路: ①通路:接通的電路,也叫回路。 ②開路:斷開的電路,也叫斷路。 ③短路:定義:電

4、源兩端或用電器兩端直接用導(dǎo)線連接起來。 特征: 電源短路,電路中有很大的電流,可能燒壞電源或燒壞導(dǎo)線的絕 緣皮,很容易引起火災(zāi)。 3、電路圖:用規(guī)定的符號表示電路連接的圖叫做電路圖。 4、連接方式: 串聯(lián)  并聯(lián) 定義 特征 把元件逐個順次連接起來的 把元件并列的連接起來的電路 電路 電路中只有一條電流途徑,一 電路中的電流途徑至少有兩 處段開所有用電器都停頓工 條,各支路中的元件獨立工作, 作。 互不影響。 開關(guān) 作用 電路圖 控制整個電路 干路中的開關(guān)控制整個電路。 支路中的開關(guān)控制該支路。 實例 裝飾小彩

5、燈、開關(guān)和用電器 家庭中各用電器、各路燈 5、識別電路串、并聯(lián)的常用方法:在識別電路時,電流從正極流出,回到負極。假 設(shè)途中不分流那么用電器串聯(lián);假設(shè)電流在某一處分流,每條支路只有一個用電器, 那么這些用電器并聯(lián)。 三、電流 1、形成:電荷的定向挪動形成電流 注:該處電荷是自由電荷。對金屬來講是自由電子定向挪動形成電流;對酸、 堿、鹽的水溶液來講,正負離子定向挪動形成電流。 2、方向的規(guī)定:把正電荷挪動的方向規(guī)定為電流的方向。 注:在電源外部,電流的方向從電源的正極到負極。 3、獲得持續(xù)電流的條件:電路中有電源 電路為通路 4、電流的三種效應(yīng)。 (1) 、電流的熱效應(yīng)。如白熾

6、燈,電飯鍋等。(2)、電流的磁效應(yīng),如電鈴等。(3)、 電流的化學(xué)效應(yīng),如電解、電鍍、電池等。 注:電流看不見、摸不著,我們可以通過各種電流的效應(yīng)來判斷它的存在 ,這里表 達了轉(zhuǎn)換法的科學(xué)思想。 〔物理學(xué)中,對于一些看不見、摸不著的物質(zhì)或物理問題我們往往要拋開事物本 身,通過觀察和研究它們在自然界中表現(xiàn)出來的外顯特性、現(xiàn)象或產(chǎn)生的效應(yīng)等, 去認(rèn)識事物的方法,在物理學(xué)上稱作這種方法叫轉(zhuǎn)換法〕 5、單位:(1)、國際單位: A (2)、常用單位:mA 、μA 第 2 頁 A (3)、換算關(guān)系:1A=1000mA 1mA=1000μA 6、測量: (1)、儀器:電流表,

7、符號:A (2)、方法: ㈠讀數(shù)時應(yīng)做到“兩看清〞: 看清接線柱上標(biāo)的量程,看清每大格電流值和每小 格電流值 ㈡ 使用時規(guī)那么:兩要、兩不 ① 電流表要串聯(lián)在電路中; ② 電流要從電流表的正接線柱流入,負接線柱流出,否那么指針反偏。 ③被測電流不要超過電流表的最大測量值。 Ⅰ 危害:被測電流超過電流表的最大測量值時,不僅測不出電流值,電流表 的指針還會被打彎,甚至表被燒壞。 Ⅱ 選擇量程:實驗室用電流表有兩個量程,0—0.6A 和 0—3A。測量時,先選 大量程,用開關(guān)試觸,假設(shè)被測電流在 0.6A—3A 可 測量 ,假設(shè)被測電流小于 0.6A 那么 換用小的量程,假設(shè)被測電流大

8、于 3A 那么換用更大量程的電流表。 ④ 絕對不允許 不經(jīng)用電器直接把電流表連到電源兩極上 ,原因:電流表內(nèi)阻非 常小,僅相當(dāng)于一根導(dǎo)線。 四、電壓 (一)、電壓的作用 1、電壓是形成電流的原因:電壓使電路中的自由電荷定向挪動形成了電流。電源是 提供電壓的裝置。 2、電路中獲得持續(xù)電流的條件①電路中有電源〔或電路兩端有電壓〕②電路是連通 的。 注: 說電壓時,要說“xxx〞兩端的電壓,說電流時,要說通過“xxx〞的電流。 3、在理解電流、電壓的概念時,通過觀察水流、水壓的模擬實驗幫助我們認(rèn)識問題, 這里使用了科學(xué)研究方法“類比法〞 〔類比是指由一類事物所具有的屬性,可以推出與其類似

9、事物也具有這種屬性的考 慮和處理問題的方法〕 (二)、電壓的單位 1、國際單位: V 常用單位:kV mV 、μV 換算關(guān)系:1Kv=1000V 1V=1000 mV 1 mV=1000μV 2、記住一些電壓值: 一節(jié)干電池 1.5V 一節(jié)蓄電池 2V 家庭電壓 220V 平安電壓不高于 36V (三)、電壓測量: 1、儀器:電壓表 ,符號:V 2、讀數(shù)時,看清接線柱上標(biāo)的量程,每大格、每小格電壓值 3、使用規(guī)那么:兩要、一不 ①電壓表要并聯(lián)在電路中。 ②電流從電壓表的“正接線柱〞流入,“負接線柱〞流出。否那么指針會反偏。 ③被測電壓不要超過電壓表的最大量程。

10、 Ⅰ 危害:被測電壓超過電壓表的最大量程時,不僅測不出電壓值,電壓表的指針 還會被打彎甚至燒壞電壓表。 Ⅱ 選擇量程:實驗室用電壓表有兩個量程,0—3V 和 0—15V。測量時,先選大量 程,用開關(guān)試觸,假設(shè)被測電壓在 3V—15V 可 測量 ,假設(shè)被測電壓小于 3V 那么 換 用小的量程。假設(shè)被測電壓大于 15V 那么換用更大量程的電壓表。 (四)、電流表、電壓表的比擬: 電流表 第 3 頁 電壓表 V 異 符號 連接 直接連接電源 量 程 每大格 每小格 內(nèi)阻  串聯(lián) 不能 0.6A 3A 0.2A 1A 0.02A 0.1

11、A 很小,幾乎為零 相當(dāng)于短路  并聯(lián) 能 3V 15V 1V 5V 0.1V 0.5V 很大 相當(dāng)于開路 同  調(diào)零;讀數(shù)時看清量程和每大〔小〕格;正接線柱流入,負接線柱流 出;不能超過最大測量值。 二、電阻 (一)定義及符號: 1、定義:電阻表示導(dǎo)體對電流阻礙作用的大小。 2、符號:R。 (二)單位: 1、國際單位:歐姆。規(guī)定:假如導(dǎo)體兩端的電壓是 1V,通過導(dǎo)體的電流是 1A,這 段導(dǎo)體的電阻是 1Ω。 2、常用單位:千歐、兆歐。 3、換算:1MΩ=1000KΩ 1 KΩ=1000Ω 4、理解一些電阻值:手電筒的小燈泡,燈絲的電阻

12、為幾歐到十幾歐。日常用的白熾 燈,燈絲的電阻為幾百歐到幾千歐。實驗室用的銅線,電阻小于百分之幾歐。電流 表的內(nèi)阻為零點幾歐。電壓表的內(nèi)阻為幾千歐左右。 (三)影響因素: 1、實驗原理:在電壓不變的情況下,通過電流的變化來研究導(dǎo)體電阻的變化?!惨?可以用串聯(lián)在電路中小燈泡亮度的變化來研究導(dǎo)體電阻的變化〕 2、實驗方法:控制變量法。所以定論“電阻的大小與哪一個因素的關(guān)系〞時必須指 明“一樣條件〞 3、結(jié)論:導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),它的大小決定于導(dǎo)體的材料、長度和 橫截面積,還與溫度有關(guān)。 4、結(jié)論理解: ⑴導(dǎo)體電阻的大小由導(dǎo)體本身的材料、長度、橫截面積決定。與是否接入電路、與

13、外加電壓及通過電流大小等外界因素均無關(guān),所以導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性 質(zhì)。 ⑵結(jié)論可總結(jié)成公式 R=ρL/S,其中ρ叫電阻率,與導(dǎo)體的材料有關(guān)。記住:ρ < 銀 ρ <ρ ,ρ <ρ 。假設(shè)架設(shè)一條輸電線路,一般選鋁導(dǎo)線,因為在一樣條件下, 銅 鋁 錳銅 鎳隔 鋁的電阻小,減小了輸電線的電能損失;而且鋁導(dǎo)線相對來說價格廉價。 (四)分類 1、定值電阻:電路符號: 。 2、可變電阻〔變阻器〕:電路符號 。 ⑴滑動變阻器: 構(gòu)造:瓷筒、線圈、滑片、金屬棒、接線柱 構(gòu)造示意圖: 。 變阻原理:通過改變接入電路中的電阻線的長度來改變電阻。 使用方法:選、串、接、調(diào)

14、第 4 頁 根據(jù)銘牌選擇適宜的滑動變阻器;串聯(lián)在電路中;接法:“一上一下〞 ; 接入電路前應(yīng)將電阻調(diào)到最大。 銘牌:某滑動變阻器標(biāo)有“50Ω1.5A〞字樣,50Ω表示滑動變阻器的最大阻值為 50 Ω或變阻范圍為 0-50Ω。1.5A 表示滑動變阻器允許通過的最大電流為 1.5A. 作用:①通過改變電路中的電阻,逐漸改變電路中的電流和局部電路兩端的電壓② 保護電路 應(yīng)用:電位器 優(yōu)缺點:可以逐漸改變連入電路的電阻,但不能表示連入電路的阻值 注意 :①滑動變阻器的銘牌,告訴了我們滑片放在兩端及中點時,變阻器連入電路 的電阻。②分析因變阻器滑片的變化引起的動態(tài)電路問題,關(guān)鍵搞清哪

15、段電阻絲連 入電路,再分析滑片的滑動導(dǎo)致變阻器的阻值如何變化。 一、歐姆定律。 1、探究電流與電壓、電阻的關(guān)系。 ①提出問題:電流與電壓電阻有什么定量關(guān)系? ②制定方案,設(shè)計實驗:要研究電流與電壓、電阻的關(guān)系,采用的研究方法是: 控制變量法 。即: 保持電阻不變,改變電壓研究電流隨電壓的變化關(guān)系 ;保持電 壓不變,改變電阻研究電流隨電阻的變化關(guān)系。 ③進展實驗,搜集數(shù)據(jù)信息:〔會進展表格設(shè)計〕 ④分析論證:〔分析實驗數(shù)據(jù)尋找數(shù)據(jù)間的關(guān)系,從中找出物理量間的關(guān)系,這是探究 物理規(guī)律的常用方法〕。 ⑤得出結(jié)論:在電阻一定的情況下,導(dǎo)體中的電流與加在導(dǎo)體兩端的電壓成正比; 在電壓不變的

16、情況下,導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。 2、歐姆定律的內(nèi)容:一段導(dǎo)體中的電流,跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體的電阻 成反比。 3、數(shù)學(xué)表達式 I=U/R 4、說明:①適用條件:純電阻電路〔即用電器工作時,消耗的電能完全轉(zhuǎn)化為內(nèi)能〕 ②I、U、R 對應(yīng) 同一導(dǎo)體或同一段電路,不同時刻、不同導(dǎo)體或不同段電路三者不 能混用,應(yīng)加角碼區(qū)別。三者單位依次是 A 、V 、Ω ③ 同一導(dǎo)體〔即 R 不變〕,那么 I 與 U 成正比 同一電源〔即 U 不變〕,那么 I 與 R 成反比。 ④R=U/I 是電阻的量度式,它表示導(dǎo)體的電阻可由 U/I 給出,即 R 與 U、I 的比值 有關(guān),但 R

17、與外加電壓 U 和通過電流 I 等因素?zé)o關(guān)。 5、解電學(xué)題的根本思路 ①認(rèn)真審題,根據(jù)題意畫出電路圖; ②在電路圖上標(biāo)出量和未知量〔必要時加角碼〕; ③選擇適宜的公式或規(guī)律進展求解。 二、伏安法測電阻 1、定義:用電壓表和電流表分別測出電路中某一導(dǎo)體兩端的電壓和通過的電流就可以 根據(jù)歐姆定律算出這個導(dǎo)體的電阻,這種用電壓表電流表測電阻的方法叫伏安。法 2、原理:I=U/R 3、電路圖: 〔右圖〕 4、步驟:①根據(jù)電路圖連接實物。 A 連接實物時,必須注意 開關(guān)應(yīng)斷開 變阻〔“一上一下〞〕 滑動變阻器 阻值最大〔“滑片遠離接線柱〞〕 串聯(lián)在電路中 電流表 “

18、+〞接線柱流入,“-〞接線柱流出 量程選擇:算最大電流 I=U/Rx  第 5 頁 Rx V  R′ 1 2 R R 1 2 電壓表 并聯(lián)在電路中 “+〞接線柱流入,“-〞接線柱流出 量程選擇:看電源電壓 ② 檢查電路無誤后,閉合開關(guān) S,三次改變滑動變阻器的阻值,分別讀出電流表、 電壓表的示數(shù),填入表格。 ③算出三次 Rx 的值,求出平均值。 ④整理器材。 5、討論:⑴本實驗中,滑動變阻器的作用 :改變被測電阻兩端的電壓〔分壓〕,同 時又保護電路〔限流〕。 ⑵測量結(jié)果偏小是因為:有局部電流通過電壓表,電流表的示數(shù)大于實際

19、通過 Rx 電流。根據(jù) Rx=U/I 電阻偏小。 ⑶如圖是兩電阻的伏安曲線,那么 R >R 三、串聯(lián)電路的特點: 1、電流:文字:串聯(lián)電路中各處電流都相等。  U R  1  R  2  I 公式:I=I =I 1 2 2、電壓:文字:串聯(lián)電路中總電壓等于各局部電路電壓之和。 公式:U=U +U 1 2 3、電阻:文字:串聯(lián)電路中總電阻等于各局部電路電阻之和。 公式:R=R +R 1 2 理解:把 n 段導(dǎo)體串聯(lián)起來,總電阻比任何一段導(dǎo)體的電阻都大,這相當(dāng)于增加 了導(dǎo)體的長度。 特例: n 個一樣的電阻 R 串聯(lián),那么總電阻 R=

20、nR . 0 0 4、分壓定律:文字:串聯(lián)電路中各局部電路兩端電壓與其電阻成正比。 公式:U /U =R /R U :U = R :R 1 2 1 2 1 2 1 2 四、并聯(lián)電路的特點: 1、電流:文字:并聯(lián)電路中總電流等于各支路中電流之和。 公式: I=I +I 1 2 2、電壓:文字:并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓都相等。 公式:U=U =U 1 2 3、電阻:文字:并聯(lián)電路總電阻的倒數(shù)等于各支路電阻倒數(shù)之。和 公式:1/R=1/R +1/R 1 2 理解:把 n 段導(dǎo)體并聯(lián)起來,總電阻比任何一段導(dǎo)體的電阻都小,這相當(dāng)于導(dǎo)體 的橫截面積增大。 特例: n 個一

21、樣的電阻 R 并聯(lián),那么總電阻 R=R /n . 0 0 求兩個并聯(lián)電阻 R 、R 的總電阻 1R=2 1 2 R +R 4、分流定律:文字:并聯(lián)電路中,流過各支路的電流與其電阻成反比。 字母 :I /I = R /R 1 2 2 1 (六)、利用電流表、電壓表判斷電路故障 1、電流表示數(shù)正常而電壓表無示數(shù) : “電流表示數(shù)正常〞說明主電路為通路,“電壓表無示數(shù)〞說明無電流通過電壓表, 那么故障原因可能是:① 電壓表損壞 ;②電壓表接觸不良 ;③與電壓表并聯(lián)的用電 器短路。 2、電壓表有示數(shù)而電流表無示數(shù) 第 6 頁 “電壓表有示數(shù)〞說明電路中有

22、電流通過“,電流表無示數(shù)〞說明沒有或幾乎沒有電流 流過電流表,那么故障原因可能是①電流表短路;②和電壓表并聯(lián)的用電器開路,此 時電流表所在電路中串聯(lián)了大電阻〔電壓表內(nèi)阻〕使電流太小,電流表無明顯示數(shù)。 3、電流表電壓表均無示數(shù) “兩表均無示數(shù)〞說明無電流通過兩表,除了兩表同時短路外,最大的可能是 主電 路斷路導(dǎo)致無電流。 選擇題 1.由歐姆定律公式 I=U/R 變形得 R=U/I,對此,以下說法中正確的選項是 〔 〕 A.加在導(dǎo)體兩端的電壓越大,那么導(dǎo)體的電阻越大 B.通過導(dǎo)體的電流越大,那么導(dǎo)體的電阻越小 C.當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓為零時,導(dǎo)體的電阻也為零 D.導(dǎo)體的電

23、阻跟導(dǎo)體兩端的電壓和通過導(dǎo)體的電流無關(guān) 2.某同學(xué)設(shè)計了一個電子身高測量儀。以下四個電路中,R 是定值電阻,R'是滑動變阻器, 電源電壓不變,滑片會隨身高上下平移。可以實現(xiàn)身高越高,電壓表示數(shù)越大的電路是( ) R  R  R 滑片  P R'  滑片  P  V  滑片  P R'  滑片  P R'  R V R' V S S S S A B  C D 3、在圖 4 中所示,電源兩端電壓保持不變,閉合開關(guān) S 后,滑動變阻器的滑片 P 向右挪動的過

24、 程中,以下說法正確的選項是( ) A .電流表 A 和電流表 A 的示數(shù)之和變小 1 2 B .電壓表 V 和電流表 A 的示數(shù)之比保持不變 2 C .電流表 A 的示數(shù)變小 ,電壓表 V 的示數(shù)變 1 大 D .電流表 A 的示數(shù)不變 ,電壓表 V 的 2 示數(shù)不變 4. 在圖 5 中所示,電源兩端電壓保持不變,閉合 開關(guān) S 后,電路正常工作,過了一會兒燈 L 突然變亮,兩表示數(shù)都變大,那么該電路出現(xiàn)的故 障可能是( ) A .燈 L 短路 B .燈 L 斷路 C .電阻 R 斷路 D .電阻 R 短路 5.圖 5 所示的電路中,電源兩端電壓保持不變。開關(guān)S 閉

25、合,燈 L 正常發(fā)光,將滑動變阻器的 滑片 P 向右滑動,那么以下說法中 正確的選項是〔 〕 A.電壓表的示數(shù)變大,燈 L 變亮 B.電壓表的示數(shù)變小,燈 L 變暗 C.電流表的示數(shù)變大,燈 L 變暗 D.電流表的示數(shù)變小,燈 L 變亮 6.如下圖電路,電源電壓保持不變,其中 R 、R 為定值電阻,閉合開關(guān),當(dāng)把滑動變阻器的滑 0 1 片從右端調(diào)到左端過程中,以下說法中正確的選項是( ) A.電流 A 示數(shù)變小 B.電壓表 V 示數(shù)變小 1 1 第 7 頁 1 2 1 C.電壓 V 示數(shù)變小 D.R 兩端的電壓變小 2 0 7、 小明將酒精

26、氣體傳感器.電阻 R 與電壓表組成如下圖電 路,閉合開關(guān),將傳感器逐漸靠近裝有酒精的杯口上方,發(fā) 現(xiàn)電壓表示數(shù)逐漸增大,此過程中〔 〕 A. 通過傳感器的電流逐漸減小 B.傳感器兩端的電 壓逐漸增大 C. 傳感器的電阻逐漸減小 D. 傳感器的電阻 逐漸增大 8.如下圖的電路,電源電壓恒定不變,閉合開關(guān) S, 將滑 動變阻器的滑片 P 向右挪動的過程中,以下說法正確的選項是〔假 定燈泡的電阻不變〕( ) A.電流表示數(shù)變大 B.電壓表示數(shù)變大 A C.電壓表和電流表示數(shù)的比值變小 D .電壓表和電流表的示數(shù)都變小  a P b  V S 填空題

27、 1.小明用如下圖的電路來探究串聯(lián)電路的電壓關(guān)系.電源電壓為 6V,當(dāng)開關(guān) S 閉合后,發(fā)現(xiàn) 兩燈均不亮.他用電壓表分別測 a、c 和 a、b 兩點間的電壓,發(fā)現(xiàn)兩次電壓表示數(shù)均為 6V,由 此斷定燈 〔選填“L1〞或“L2〞〕開路,用電壓表測 b、c 兩點間的電壓,示數(shù)為 V. 是  2、如下圖的電路,當(dāng)開關(guān) S 閉合后,假設(shè)電阻 R 、R 并聯(lián),那么甲表是 表,乙表 表. 3.PM2.5 是指大氣中直徑不大于 2.51μm 的顆粒懸浮物,能被肺泡吸收并進入血液,影響人體 安康。某科研隊伍成功研制出 PM2.5 凈化器,其原理如圖 6 所示。閉合開關(guān) S 、

28、S 后,風(fēng)扇旋 轉(zhuǎn)吸入含有顆粒物空氣,當(dāng)顆粒物接近帶有負電荷的光潔金屬網(wǎng) C 時會被快速吸引過來,這是 因為帶電體具有吸引________ ___的性質(zhì);當(dāng)顆粒物快速通過光潔金屬網(wǎng) C 后,會帶上負電荷, 然 后 被 帶 有 正 電 荷 的 棉 芯 D 吸 附 住 , 這 是 因 為 _____________________ . 4.如下圖為某賓館的房卡.只有把房卡插入槽中,房間 內(nèi)的燈和插座才能有 電.房卡的作用相當(dāng)于一個 〔填電路元件〕接在電路中. 第 8 頁 5、如下圖,是實驗室中常見的一種儀表的示意圖,請你寫出從圖中得到的三條信息: ① ;② ;(3) . 第 9 頁

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