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【中小学资料】上海市九年级物理全册 15.3“伏安法”测电阻 实验深度探究教案 (新版)沪科版

【中小学资料】上海市九年级物理全册 15.3“伏安法”测电阻 实验深度探究教案 (新版)沪科版
【中小学资料】上海市九年级物理全册 15.3“伏安法”测电阻 实验深度探究教案 (新版)沪科版

伏安法测电阻实验深度探究

【教学目标】

1、理解伏安法测电阻的实验原理。

2、知道该类题目中“实验操作正确”的含义。

3、掌握实验中如何根据一组数据应用串联电路的特点求出其他数据的方法。

【教学重点】

1、理解滑片滑动时电流表、电压表示数的变化规律。

2、根据一组实验数据,结合串联电路知识求出其他组数据,最终求出电阻的平均值。

【教学难点】

1、电路出现故障时,电表示数变化的判断与理解。

2、准确找出滑片在不同位置时的等量关系,根据已知的一组数据求出其他组数据。

【教学设计思路】

熟悉伏安法测电阻,会判断并理解变阻器的滑片向某方向滑动时电表示数的变化是该实验拓展的基础,在回顾所用的知识的前提下通过对例题的分析,引导学生掌握类似问题的解决方法,通过练习和对方法的小结让学生加深对类似问题解决方法的认识,并能够掌握。

【教学课时】1课时

【教学过程】

(一)知识回顾

师:投影展示以下问题

1、伏安法测电阻的原理

2、实验中为什么要进行多次测量?

3、实验中用什么方法改变被测电阻两端的电压和通过它的电流?

4、连接好电路并检查无误,闭合电键前,有一步正确操作是什么?为什么?

生:思考并回答以上问题

5、表格空格的填写

多次测量是为了求出电阻的平均值作为被测电阻阻值,减小实验误差。

滑片滑到接入电阻最大的一端。这样做可以使电键闭合时电路中的电流最小,从而保护电路。

师:矫正

(二)例题讲解

师:实验时如果有些数据丢失,如何根据我们学过的电学知识把数据补充完整呢?请看例子,投影展示例题。

生:阅读题目

师:我们先读出电表的示数填入表中(基础较弱学生),然后回答第一个问题。

生:读数并回答第一问,学生评价。

师:评价学生的回答。回到题目中,“实验步骤正确”的含义是什么?0.14安是电路的最小电流吗?为什么?

生:回答是

师:0.14安是变阻器阻值为20欧时的电流,相乘是2.8伏,可以填入表中作为第一次实验的电压吗?

生:讨论回答,不能,不是待测电阻的电压。

师:知道哪个电压就可以求出被测电阻两端的电压?

生:回答电源的

师:怎样求出呢?结合知道的数据。

生:第二组数据,滑片恰好在中点位置,变阻器接入电路的电阻是10欧。

师:怎样求?可见,题目中的关键词是哪些?

生:回答

师:审题时既快又要准。写解题过程,要规范、简洁,要有必要的文字说明。想一想怎样写出解题过程。

生:学生思考

师:展示过程让学生阅读,看与自己的想法是否一致。

师:用类似的方法解决下面一个问题。

(三)学生练习

师:投影展示

练习:小王同学做“用电流表、电压表测电阻”实验,实验时所有元件齐全且均完好,电源电压保持不变,滑动变阻器上标有“20Ω,2A”字样。该同学实验步骤正确,闭合电键后,在移动变阻器滑片的过程中,发现电压表示数的最小值和最大值分别如图(a)、(b)所示,电流表示数的最大值为0.56安。当滑片在中点附近某个位置时,两电表的示数分别为3.1伏、0.30安。请将下表填写完整,并计算出电阻值。(精确到0.1欧)

师:反馈矫正

(四)小结

师:类似问题解决的关键是求出电源电压,有时是知道电源电压求出变阻器的最大电阻,滑片在三个位置时的等量关系很重要,刚闭合电键时,滑片在中点时。

(五)布置作业:

【课后反思】

本实验是一个重要的实验,除了让学生掌握基本的实验操作外,教学中还要注意:

1、和动态电路的变化联系

2、和电路故障联系

3、和测定小灯的功率比较,用表格的形式与测功率实验进行比较会使学生容易掌握。

4、

人教版初三物理全册初中物理电阻的测量

《电阻的测量》教学设计

—r^TL-l 【器材的选取】 如果灯泡的额定电压是2 . 5V,则电源用两节干电池就可以;电压表使用0?3V量程即可,电压表使用0?0 . 6A量程即可,滑动变阻器应该挑选最大电流超过0 . 5A的规格。 观看视频后学生一起回答注意事项。 【注意事项】 ①注意观察电流表、电压表的指针是否指在“ 0”刻线处,如果不 在,还要注意先调零; ②在连接电路的过程中开关要始终处于断开状态; ③如果使用的导线芯是多股细铜线,连接时要将其顺时针缠绕在接线柱上,这样拧接线柱时会越旋越紧。 ④合上开关前,滑片应该在滑动变阻器阻值最大的位置上,以防止电路中电流突然过大。 ⑤读数时,眼睛正对刻线,确保读数正确。 引入例题,进而全面覆盖伏安法测量电阻的注意事项。 【评估与交流】: 你能从这些数值中看岀还有什么规律吗? 规律:灯泡的电阻随电压的增加而增大,因为灯泡的电压越大,灯 泡越亮,灯丝温度越高,其电阻值就越大。即灯丝的电阻随温度的变化而变化。师生共同讨论 回答 渗透一种选择器材, 保证实验安全的意 识 可以在学生实验中再 强调说明,这样可以 节省时间 师生一起讨论 解决 在合作中注意既坚 持原则又尊重他人。

(二)特殊方法测量电阻 1.没有电流表 (1 )现有两个电压表、一个已知电阻R0、一个电源、一个开 关和若干导线,如何测一未知电阻Rx的阻值 (2)若没有定值电阻R0,有一个最大阻值为R0的滑动变阻器和电压表,能 否测出待测电阻Rx呢? 2. 无电压表 (1) 现有两个电流表、一个已知电阻R0、一个电源、一个 开关和若干导线,如何测一未知电阻Rx的阻值类比于上面没 有电流表的情 况,组织学生讨论交流能够举一反三 学生分析、讨论 组织学生自主设计能思考别人的意见,改进自己的探究方案。认识科学探究中必须有合作精神 引导学生发散 思维 培养物理素养

仿真实验电阻电路

仿真实验1 电阻元件的伏安特性 一、实验目的 1、掌握电路的基本概念:电压、电流、功率、参考点和节点电压。 2、研究电阻元件的伏安特性及其测定方法。 3、掌握EWB软件的基本使用方法、使用步骤,以及虚拟仪器的使用方法。 二、原理及说明 1、EWB软件(Electronics Workbench) EWB中文名称是电子工程师仿真工作室,是加拿大交换图像技术有限公司(INTERACTIVE IMAGE TECHNOLOGIES Ltd)在90年代初推出的电子设计自动化软件,在电子类课程教学、电子工程设计等领域广为应用。 2、基本概念 (1)电流:单位时间内通过导体横截面的电荷量。 (2)电压:单位正电荷从电路中由a点转移到b点时,电场力所做的功。 (3)功率:电路中某一段所吸收或者提供能量的速率。电功率为电流与电压的乘积,即P=UI。 (4)参考点(零电位点):电路中任选的一个基准点。在工程中常选大地作为参考,即认为大地电位为0。在电子电路中,电路并不一定接地,常选一条特定的公共线(如金属机壳)作为参考点。这条线常与底座相连,称作地线。 (5)节点电压(电位):定义为各节点至参考节点间的电压降。对节点电压,通常不需标示参考极性,参考点被认为是“-”端。电位随着参考点的不同而改变,在电路分析中,不指明参考点而讨论电位是没有意义的。 3、基本元件和单口的伏安特性可以用电压表、电流表测定,称为伏安测量法(伏安表法)。伏安表法原理简单,测量方便,同时适用于非线性元件伏安特性测量。 4、电阻元件 电阻元件的特性可以用该元件两端的电压U与流过元件的电流I的关系来表征,满足欧姆定律: R U I 在U-I坐标平面上,线性电阻的特性曲线是一条通过原点的直线。 非线性电阻元件的电压、电流关系,不能用欧姆定律来表示,它的伏安特性一般为一曲线。图1-1给出的是晶体二极管的伏安特性曲线。 三、实验内容 1、线性电阻的伏安特性

初中物理中考考点详解——伏安法测电阻

伏安法测电阻 一、伏安法测电阻 1、定义:用电压表和电流表分别测出电路中某一导体两端的电压和通过的电流就可以根据欧姆定律算出这个导体的电阻,这种用电压表电流表测电阻的方法叫伏安法。 2、原理:I=U/R 3、电路图: 2.如图所示,电源电压保持不变,开关S 由闭合到断开时,关于电流表的示数变化,下列说法正确的是( ) A .A 1示数变大,A 2示数变小 B .A 1示数变小,A 2的示数不变 C .两表示数都变小 D .两表示数都变大 4.在图所示的电路中,当S 1、S 2均闭合时,为了使电流表、电压表的示数均减小,下列操作可行的是 ( ) A .断开S 1,滑片向左移 B .断开S 2,滑片向右移 C .保持P 不动,使S 1由闭合到断开 D .保持P 不动,使S 2由闭合到断开 5.小明同学为了探究电流跟电阻的关系,在如图所示的情况下,将A 、B 两点间10Ω的电阻更换为20Ω的电阻,闭合开关后,下一步的操作应当是 ( ) A .记录电流表和电压表的示数 B .将滑动变阻器滑片向右移动 C .将滑动变阻器滑片向左移动 D .适当增加电池的节数 8.某同学在实验室里连接一个电路(如图所示),她想让小灯泡暗些,则应该将滑动变阻器的滑片P 向_______端移动。在这一过程中,连入电路的电阻值逐渐变____________。

9.用电流表、电压表测电阻的实验: (1)在连接电路的过程中,开关始终是_____(填“断开”或“闭合”)的; (2)根据图所示实物连接情况,闭合开关前滑片P 若在B 端,线的M 端应接滑动变阻器的_____端;(填“A ”或“B ”,并在图中连接) (3)根据实物连接图画出电路图; (4)滑片P 移动到某一位置时,电流表、电压表读数如图所示. --0.6 3 315 I=_____A ,U=_____V ,电阻R=_____Ω 1.如图所示的电路中,电源电压6V 保持不变,定值电阻的阻值为10Ω,滑动变阻器的最大阻值为20Ω。当开关闭合,滑片由b 端向a 端移动的过程中,以下说法正确的是 ( ) A .电压表的示数减小 B .电压表示数与电流表示数的比值不变 C .当滑片移到中点时,电压表示数为2V D .当滑片移到a 端时,电流表示数为0.2A 2.一只小灯泡上标“6V 0.4A ”的字样,这只小灯泡正常工作时的电阻为______Ω。现要将该小灯泡接入8V 的电源上,为使其能够正常发光,应串联一个______Ω的电阻。 8.如图所示,电流表量程为0~0.6A ;0~3A ,电压表量程为0~3V ;0~15V ,滑动变阻器阻值为0~10Ω,两节干电池(串联使用),一个开关还有若干导线.利用这些器材测一个约为5Ω左右的电阻的阻值.

电路仿真实验报告

本科实验报告实验名称:电路仿真

实验1 叠加定理的验证 1.原理图编辑: 分别调出接地符、电阻R1、R2、R3、R4,直流电压源、直流电流源,电流表电压表(Group:Indicators, Family:VOLTMETER 或AMMETER)注意电流表和电压表的参考方向),并按上图连接; 2. 设置电路参数: 电阻R1=R2=R3=R4=1Ω,直流电压源V1为12V,直流电流源I1为10A。 3.实验步骤: 1)、点击运行按钮记录电压表电流表的值U1和I1; 2)、点击停止按钮记录,将直流电压源的电压值设置为0V,再次点击运行按钮记录电压表电流表的值U2和I2; 3)、点击停止按钮记录,将直流电压源的电压值设置为12V,

将直流电流源的电流值设置为0A,再次点击运行按钮记录电压表电流表的值U3和I3; 4.根据叠加电路分析原理,每一元件的电流或电压可以看成是每一个独立源单独作用于电路时,在该元件上产生的电流或电压的代数和。 所以,正常情况下应有U1=U2+U3,I1=I2+I3; 经实验仿真: 当电压源和电流源共同作用时,U1=-1.6V I1=6.8A. 当电压源短路即设为0V,电流源作用时,U2=-4V I2=2A 当电压源作用,电流源断路即设为0A时,U3=2.4V I3=4.8A

所以有U1=U2+U3=-4+2.4=-1.6V I1=I2+I3=2+4.8=6.8A 验证了原理 实验2 并联谐振电路仿真 2.原理图编辑: 分别调出接地符、电阻R1、R2,电容C1,电感L1,信号源V1,按上图连接并修改按照例如修改电路的网络标号; 3.设置电路参数: 电阻R1=10Ω,电阻R2=2KΩ,电感L1=2.5mH,电容C1=40uF。信号源V1设置为AC=5v,Voff=0,Freqence=500Hz。 4.分析参数设置: AC分析:频率范围1HZ—100MHZ,纵坐标为10倍频程,扫描

初中物理多种方法测电阻方法

初中物理多种测电阻方法 (一)伏安法测电阻 伏安法测电阻是初中物理中一个重要的实验,本实验可以利用电压表和电流表分别测出未知电阻Rx 的电压、电流,再用欧姆定律的变形公式求出Rx的阻值。由于电压表也叫伏特表,电流表也叫安培表,所以这种用电压表、电流表测电阻的方法叫“伏安法”。 1.原理:由欧姆定律推出 2.电路图:(见图1) 3.器材:小灯泡()、电流表、电压表、开关、电池阻(3V)、定值电阻 (10Ω)、滑动变阻器、导线。 4.注意点: ⅰ连接电路时,开关应断开,滑动变阻器应调到最大阻值处。 ⅱ滑动变阻器的作用: (1)保护电路; (2)改变小灯泡两端的电压和通过的电流。 ⅲ本实验中多次测量的目的是:测出小灯泡在不同情况(亮度)下的电阻。 5.实验步骤: (1)根据电路图把实验器材摆好。 (2)按电路图连接电路。 (在连接电路中应注意的事项:①在连接电路时,开关应断开。②注意电压表和电流表量程的选择,“+”、“-”接线柱。③滑动变阻器采用“一上一下”接法,闭合开关前,滑片应位于阻值最大处。)(3)检查无误后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片(注意事项:移动要慢),分别使灯泡暗红(灯泡两端电压1V)、微弱发光(灯泡两端电压)、正常发光(灯泡两端电压),测出对应的电压值和电流 实验次数灯泡亮度电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 1 灯丝暗红 1 2 微弱发光 3 正常发光 灯泡的温度升高。 (4)算出灯丝在不同亮度时的电阻。 6.分析与论证: 展示的几组实验表格,对实验数据进行分析发现:灯泡的电阻不是定值,是变化的。 是什么原因使灯丝的电阻发生变化的呢?是电压与电流吗? 难点突破:(我们对比一个实验如图2:用电压表、电流表测定值电阻的阻值R)

电路仿真实验报告

本科实验报告 实验名称:电路仿真 实验1 叠加定理的验证 1.原理图编辑: 分别调出接地符、电阻R1、R2、R3、R4,直流电压源、直流电流源,电流表电压表(Group:Indicators, Family:VOLTMETER 或

AMMETER)注意电流表和电压表的参考方向),并按上图连接; 2. 设置电路参数: 电阻R1=R2=R3=R4=1Ω,直流电压源V1为12V,直流电流源 I1为10A。 3.实验步骤: 1)、点击运行按钮记录电压表电流表的值U1和I1; 2)、点击停止按钮记录,将直流电压源的电压值设置为0V,再次点击运行按钮记录电压表电流表的值U2和I2; 3)、点击停止按钮记录,将直流电压源的电压值设置为12V,将直流电流源的电流值设置为0A,再次点击运行按钮记录电压表电流表的值U3和I3; 4.根据叠加电路分析原理,每一元件的电流或电压可以看成是每一个独立源单独作用于电路时,在该元件上产生的电流或电压的代数和。 所以,正常情况下应有U1=U2+U3,I1=I2+I3; 经实验仿真: 当电压源和电流源共同作用时,U1=-1.6V I1=6.8A. 当电压源短路即设为0V,电流源作用时,U2=-4V I2=2A 当电压源作用,电流源断路即设为0A时,U3=2.4V I3=4.8A

所以有U1=U2+U3=-4+2.4=-1.6V I1=I2+I3=2+4.8=6.8A 验证了原理 实验2 并联谐振电路仿真 2.原理图编辑: 分别调出接地符、电阻R1、R2,电容C1,电感L1,信号源V1,按上图连接并修改按照例如修改电路的网络标号; 3.设置电路参数: 电阻R1=10Ω,电阻R2=2KΩ,电感L1=2.5mH,电容C1=40uF。信号源V1设置为AC=5v,Voff=0,Freqence=500Hz。 4.分析参数设置: AC分析:频率范围1HZ—100MHZ,纵坐标为10倍频程,扫描点数为10,观察输出节点为Vout响应。 TRAN分析:分析5个周期输出节点为Vout的时域响应。 实验结果: 要求将实验分析的数据保存 (包括图形和数据),并验证结果是否正确,最后提交实验报告时需要将实验结果附在实验报告后。 根据并联谐振电路原理,谐振时节点out电压最大且谐振频率为w0=1/LC=1000 10,f0=w0/2 =503.29Hz 谐振时节点out电压 * 理论值由分压公式得u=2000/(2000+10)*5=4.9751V.

初中物理《电阻的测量》教案

《电阻的测量》教案 一、教学目标 1、进一步掌握使用电压表和电流表的方法。 2、学会用伏安法测量电阻。 3、加深对欧姆定律的及应用的理解。 4、加深对“电阻是导体本身的一种性质”的理解。 二、教学重难点 1、重点:根据实验原理设计电路图,并且能用滑动变阻器来改变待测电阻两端的电压。 2、难点:引导学生分析实验,发现规律,加深对电阻概念的认识。 三、实验器材: 干电池、开关、定值电阻、小灯泡、滑动变阻器、电流表、电压表、导线 四、教学过程 (一)测量定值电阻的阻值 问题引入:复习导入,提出问题。 设计实验: 1:实验原理:________。 2:实验中需要直接测量的物理量有:___,相对应的测量器材是:________。 3:在实验中为了减小实验误差,我们需要多次测量求平均值,那么我们如何才能改变定值电阻两端的电压多测几组数据呢?用到什么器材? 4:画出实验电路图 注意事项: 1:连接电路时开关要______。 2:连接滑动变阻器时要___选择接线柱,为保护电路一开始要调到____。 3:电压表要与被测用电器___联,电流表要与被测用电器___联,使用时都要注意___选择以及___的接法。 4:连接完电路先要___再闭合开关。

进行实验: 实验步骤1.按电路图连接实物,调节滑动变阻器到阻值最大端 2.闭合开关,调节滑动变阻器的滑片至适当位置,分别读出电流表的示数 I、电压表的示数U,并记录在表格中. 3.计算每组的电阻的大小,并算出平均值。 思考 1:你们组测得三个电阻都相等吗?原因是什么? 2:导体的电阻与其两端的电压以及通过它的电流有没有关系? 分析与讨论: 当定值电阻两端的电压改变时通过它的也随之而改变,但电压和电流的比值不变,即电阻不变,同时证明了电阻是导体自身的一种性质,它的大小由材料、长度和横截面积决定,与电压和电流无关。 (二)测量小灯泡的电阻 想想做做 将上述实验中的定值电阻换成小灯泡,用同样的方法测定小灯泡的电阻,多测几组数据后,根据实验数据分别计算出小灯泡的电阻,比较计算出的几个数值,看看每次算出的电阻的大小相同吗?有什么变化规律吗? 讨论交流 1:每次算出的电阻的大小相同吗?你认为原因是什么?(猜一猜) 2:你能总结出变化规律吗? 小资料 定值电阻是采用对电流的阻碍作用受温度影响小的材料制作的,因此当定值电阻两端的电压发生变化时,定值电阻的温度虽然改变了,但阻值发生的变化却很小。 小灯泡的灯丝是采用对电流的阻碍作用受温度影响较大的材料制成的,因此当灯泡两端的电压增大时,灯泡变亮,灯丝的温度升高,灯丝的电阻受温度的影响而增大,灯丝的电阻变化并不是实验误差在起主导作用。分析与讨论:

人教版九年级物理上册 电压 电阻单元测试卷附答案

人教版九年级物理上册电压电阻单元测试卷附答案 一、初三物理电压电阻易错压轴题(难) 1.软硬程度不同的铅笔其用途不同例如6B软铅笔用来作画,软硬适中的HB铅笔用来写字,6H硬铅笔用来制图。已经知道铅笔芯的电阻大小与其长度、横截面积有关。小明有5cm和15cm的6H、HB、6B的铅笔芯若干,用如图所示的方案探究铅笔芯的电阻大小与其硬度是否有关。 (1)实验中小明通过______反映铅笔芯电阻的大小。 (2)应选用______cm的铅笔芯做实验更好一些 (3)实验中更换不同硬度的铅笔芯,发现灯泡亮度几乎不变可能是铅笔芯的电阻差别比较小;改进的措施是:在电路中串联一个______。 (4)实验中,______更换不同硬度的铅笔芯时,(选填“需要”或“不需要”)保持电源电压不变。 (5)根据改进后的方案,画出记录数据的装格,表格中要有必要的信息______ 【答案】灯泡的亮度 15 电流表需要 实验次数铅笔芯硬度电流表示数 I/A 铅笔芯电阻 (选填“较小”、“较大”、“很大”) 16H 2HB 36B 铅笔芯横截面积相同,长度为15cm 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]当电压一定时,铅笔芯的电阻越大,电路中的电流越小,灯泡越暗,所以可以用灯泡的亮度来反映铅笔芯的电阻大小。 (2)[2]不同硬度的铅笔芯,选用较长的,它们的电阻差别较大,灯泡亮度变化明显,便于观察。 (3)[3]灯泡亮度几乎不变,说明电流变化不明显,串联一个电流表,可以更准确地反映电流

的变化情况。 (4)[4]研究不同硬度铅笔芯的电阻与硬度的关系,应该控制其它因素相同,所以需要保持电源电压不变。 (5)[5]实验时,要控制铅笔芯长度和横截面积相同,进行多次实验,由于没有电压表,所以不能测出铅笔芯的电阻值,只能通过电流表示数来比较其电阻大小,所以设计表格如下: 2.小明手边有6节同种型号的新锂电池(电池电压相同)和一个电流表,他想知道把这些电池串联起来接入长度为480m、横截面积为64mm2的电阻丝A时通过的电流是多少,他想到:通过电阻丝的电流大小与电池节数、电阻丝的长度、横截面积、材料都有关系。于是他就对由同种材料组成的不同规格的电阻丝样品进行了测试,实验数据如下: (1)分析数据可知,电阻丝中通过电流大小与电阻丝的长度成______,与电阻丝的横截面积成______。(填“正比”或“反比”) (2)经过对样品数据的分析,得出把电阻丝A接入6节该锂电池做为电源的电路中时通过的电流为______A。 【答案】反比正比 1.6 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]由第一组和第四组的实验数据可知,电源电压相同,横截面积相同,长度变为原来的

仿真实验四 共射极放大电路分析

仿真实验四 共射极放大电路分析 一、实验目的: (1)认真理解和掌握含三极管的非线性电路的特点 (2)使用Multisim 验证三极管的等效小信号模型 二、实验原理及实例 小信号分析法是分析非线性电阻电路的主要方法之一。在非线性电路中,同时有直流电压0U 和随时间变化变化的输入信号源s u t () 的作用。如果在任何时刻都有0U >s u t () ,则可以采用小信号分析法。 具体步骤如下: (1)画放大电路的小信号等效电路。 (2)估算be r 。为此,还要求得静态电流eq I (3)求电压增益V A 。 (4)计算输入、输出电阻o ,R R i 三、仿真实验设计 如下图所示求该电路的电压增益。 (1)当电路中只有直流电流作用时,求出静态工作点

2120.0454m 250800.0036312 1.104BE B C B CE C V I A K I I A V R I V ββ-= =Ω ====-= (2)画出该电路的小信号等效电路

计算相关参数: 26200(180)7730.0454 3.63 be r =++=Ω+ ()155.24770.63b C E V b BE i b be o C i R R A i R R R r R R k β=-=-=≈Ω ≈=Ω 对其仿真得: 由仿真结果可得67.56m 154.03435.23u O V i V V A V V = == 验证输入与输出的波形关系 :

可得到输入波形与输出波形为反向,所以-154.03V A = 测量输入、输出电阻的阻值: i 435771.30.435263.552824.40.0225i i O o V V R I mA V V R Io mA = ==Ω===Ω

电路仿真实验报告

电路仿真实验报告 实验一直流电路工作点分析和直流扫描分析 一、实验目的 (1)学习使用Pspice软件,熟悉它的工作流程,即绘制电路图、元件类别的选择及其参数的赋值、分析类型的建立及其参数的设置、Probe窗口的设置和分析的运行过程等。 (2)学习使用Pspice进行直流工作点的分析和直流扫描的操作步骤。 二、原理与说明 对于电阻电路,可以用直观法列些电路方程,求解电路中各个电压和电流。Pspice软件是采用节点电压法对电路进行分析的。 使用Pspice软件进行电路的计算机辅助分析时,首先编辑电路,用Pspice的元件符号库绘制电路图并进行编辑。存盘。然后调用分析模块、选择分析类型,就可以“自动”进行电路分析了。 三、实验示例 1、利用Pspice绘制电路图如下 2、仿真 (1)点击Psipce/New Simulation Profile,输入名称; (2)在弹出的窗口中Basic Point是默认选中,必须进行分析的。点击确定。 (3)点击Pspice/Run(快捷键F11)或工具栏相应按钮。 (4)如原理图无错误,则显示Pspice A/D窗口。 (5)在原理图窗口中点击V,I工具栏按钮,图形显示各节点电压和各元件电流值如下。

四、选做实验 1、直流工作点分析,即求各节点电压和各元件电压和电流。 2、直流扫描分析,即当电压源的电压在0-12V之间变化时,求负载电阻R l中电流虽电压源的变化 曲线。 曲线如图: 直流扫描分析的输出波形 3、数据输出为: V_Vs1 I(V_PRINT1)

0.000E+00 1.400E+00 1.000E+00 1.500E+00 2.000E+00 1.600E+00 3.000E+00 1.700E+00 4.000E+00 1.800E+00 5.000E+00 1.900E+00 6.000E+00 2.000E+00 7.000E+00 2.100E+00 8.000E+00 2.200E+00 9.000E+00 2.300E+00 1.000E+01 2.400E+00 1.100E+01 2.500E+00 1.200E+01 2.600E+00 从图中可得到IRL与US1的函数关系为: IRL=1.4+(1.2/12)US1=1.4+0.1US1 五、思考与讨论 1、根据仿真结果验证基尔霍夫定律 根据图1-1,R1节点:2A+2A=4A,R1,R2,R3构成的闭合回路:1*2+1*4-3*2=0,满足基尔霍夫定律。 U呈线性关系,3R I=1.4+(1.2/12) 1S U=1.4+0.11S U,式中1.4A表2、由图1-3可知,负载电流与1S U置零时其它激励在负载支路产生的响应,0.11S U表示仅保留1S U,将其它电源置零(电示将1S 压源短路,电流源开路)时,负载支路的电流响应。 3、若想确定节点电压Un1随Us1变化的函数关系,应如何操作? 应进行直流扫描,扫描电源Vs1,观察Un1的电压波形随Us1的变化,即可确认其函数关系! 4、若想确定电流Irl随负载电阻RL的变化的波形,如何进行仿真? 将RL的阻值设为全局变量var,进行直流扫描,观察电流波形即可。 六、实验心得 1、由实验图形和数据可知实验中的到的曲线满足数据变化规律,得到的函数关系式是正确的。 2、通过仿真软件可以很方便的求解电路中的电流电压及其变化规律。 实验二戴维南定理和诺顿定理的仿真 一、实验目的 (1)进一步熟悉仿真软件中绘制电路图,初步掌握符号参数、分析类型的设置。学习Probe窗口的简单设置。 (2)加深对戴维南定理与诺顿定理的理解。 二、原理与说明 戴维南定理指出,任一线性有源一端口网络,对外电路来说,可以用一个电压源与电阻的串联的支路来代替,该电路的电压等于原网络的开路电压,电阻等于原网络的全部独立电压源置零后的输入电阻。诺顿定理指出,任一线性有源一端口网络,对外电路来说,可以用一个电流源与电导的并联的支路来代替,该电路的电流等于原网络的短路电流,电导等于原网络的全部独立电源置零后的输入电导。。

初中物理:电压和电阻测试题

初中物理:电压和电阻测试题 一、选择题 1.为了测量小灯泡的电压,如下图,电压表接法正确的是() 2.下图是某同学做实验时的电路图,闭合开关后,发现L1、L2均不亮,电流表无示数,而电压表示数接近电源电压,则可能出现的故障是() A.电源正极到a点之间有断路 B.a、L2、b之间有断路 C.电源负极到b点之间有断路 D.电流表被烧坏了 3.在下图(a)所示电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均为图(b)所示,则电阻R1和R2两端的电压分别为() A.4.8V,1.2V; B.6V,1.2V; C.1.2V,6V; D.1.2V,4.8V. 4.在“探究影响导体电阻大小的因素”的活动中,小刚发现实验器材中金属丝只有一根,其它器材足够,那么下面的一些探究活动他不可能完成的是() A.探究导体电阻与材料的关系;B.探究导体电阻与长度的关系; C.探究导体电阻与横截面积的关系; D.探究导体电阻与温度的关系。 5.当温度降到一定程度时,某些物质的电阻会变为零,这种物质叫超导体。当电流通过超导体时不发热,故超导体的应用具有十分诱人的前景。假如科学家已研制出室温下就能使用的超导体,你准备将用它制作() A.家用保险丝B.白炽灯泡的灯丝C.电炉的电热丝 D.输电导线 6.如图所示,L是灯泡,且两灯均正常发光,“○”处可以连接电流表、电压表测量电路中的电流、电压,下说法中正确的是()

A.a为电流表,b为电压表,c 为电流表 B.a为电压表,b为电压表,c 为电流表 C.a为电流表,b为电流表,c 为电压表 D.a为电流表,b为电流表,c为电流表 7.如图所示,闭合开关S后,灯泡L发光,现把滑动变阻器的滑片P向a端移动,则灯泡L 的亮度与电流表示数的变化情况是:() A.灯泡L变亮,电流表示数变大 B.灯泡L变暗,电流表示数变小 C.灯泡L变亮,电流表示数变小 D.灯泡L变暗,电流表示数变大 8.如图所示电路,电源电压为12V,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,小灯泡始终不亮,电流表示数为零,电压表示数也为零,则电路发生的故障可能是() A.开关接触不良 B.电流表断路 C.滑动变阻器断路 D.灯泡断路 9.小明同学按照下图所示的电路进行实验探究,两个灯泡的规格相同。当开关闭合时,其中一个灯亮,另一个灯不亮,电压表有示数.则故障原因可能是() A.L1短路 B.L1断路 C.L2短路 D.L2断路 10.用电压表分别测量电路中两盏电灯的电压,结果它们两端的电压相等,由此判断两盏电灯的连接方式是:() A.一定是串联B.一定是并联 C.串联、并联都有可能D.无法判断. 11.由于一个滑动变阻器的最大阻值不够大,某同学将两个相同的滑动变阻器串联起来使用,如图,如果把两个接线柱接入电路中,要使两个滑动变阻器阻值最大,滑片P1、P2的位置是() B A.P1在最右端,P2在最左端

九年级物理:17.3《电阻的测量》导学案 (3)

第三节电阻的测量 【学习目标导航】 ①应用欧姆定律,学习一种测量电阻的方法。 ②会同时使用电压表和电流表,利用电流表、电压表测小灯泡的电阻 ③了解灯丝钨的电阻特性。 【学习流程】按探究实验七环节进行 【课前自主预习导学】 1、测量小灯泡电阻的原理是。测出通过的电流I和它的两端的电压U 后,可求电阻R= 2、已知某电阻R1两端加上2V电压时,A表示数为0.5A;再接到4V电源两端,电流表示数为A。 3、在测量小灯泡的电阻时,电路中接不接滑动变阻器,原因是 43、在测量小灯泡的电阻时,通过用测出通过小灯泡的,用测量出它两端的,再根据算出小灯泡的电阻,这是一种测量的方法。 4、电路闭合之前,要把滑动变阻器调到的位置,其原因 是。 【课堂合作探究导航】 教学点1了解“伏安法”测量电阻的原理: 小组合作探讨,共同解决问题 思考:如果知道一个电阻两端的电压和通过电阻的电流,能否计算出导体的电阻的大小呢? 归纳:如果我们用表测量出电阻两端的电压,用表测量出通过电阻中的电流,利用公式,就能间接知道导体的 电阻。这就是利用欧姆定律测电阻的原理,因其使用了伏特 表(V表)和安培表(A表)所以称其为伏安法。 教学点2设计实验测量未知电阻Rx的阻值: 1、小明用如图1所示的实验电路,测量未知电阻的阻值。闭合开关后发现电压表的示数为5V,电流表的示数为0.5A,于是得出结论待测电阻的阻值

为Ω。你认为小明的实验合理吗?为什么?如果不合理应该怎么办?2、请画出你们组认为合理的电路图。比小明的实验多了,它在电路中主要起到作用,因而可 以。 进行试验。根据你自己设计的电路图,连接实物图。注意*连 接电路时开关要处于的位置。闭合开关前滑动变阻 器的滑片要滑到阻值端。 注意分工合作!! 将你们测量的数据填写在表格中,并计算出电阻值。 观察你们测量的电阻值,有规律么?为什么。你认为你所测量的电阻值应该是多少?。多次测量取平均值是减小测量误差的重要 方法之一。 教学点3、测量小灯泡的电阻 每个小组,分好工,组合电路,进行测量。 你能否用刚才的方法测量小灯泡的电阻?在右侧画出电路图 试一试!将测量数据填写在下表中。 比较计算出的小灯泡的电阻值,与上述定值电阻相比较,有什么不 同?。你是否看出有什么规律?你知道什么

九年级物理特殊方法测量电阻、电功率(专题)

特殊方法测量电阻、电功率 一、无滑动变阻器的实验设计 1.某同学在没有电流表的情况下,利用电压表和已知阻值的定值电阻 实现测量 R阻值的正确电路图是 4.如图所示,几个同学在只有电流表或电压表时,利用一个已知阻值的电阻电 路,其中不可行的是() 5.给你以下器材:一个电源(其电压未知),导线若干,两个开关、一块电流表、一个待测电阻Rx,一个 已知电阻值的定值电阻R0,请你设计一个能测出Rx电阻值的电路。要求:电路连接好后,电路元件和电流表的位置不得再移动。 (1)在方框内画出你所设计的电路图: (2)简要写出实验操作步骤: (3)写出待测电阻的表达式:Rx= ________ 。 6.现在手头有两个定值电阻R1和R2 ,它们的阻值分别为10 Ω和30 Ω,一个电压大约为15 V的电源,一个量程只有0~0.6 A的电流表,开关若干。请利用上述器材,设计一种最精确的方法测量出阻值约为20 Ω 左右的待测电阻Rx阻值。要求: (1)画出电路图(可以重复组合电路); (2)写出实验步骤; (3)写出待测电阻Rx的表达式(用已知量和测量量表示)。 7. 某同学要测出一个电压约为40V的电压电压(电压保持不变),可供选用的器材如下:待测电源;一块电压表(量程0-15V );四个阻值已知的电阻,分别为R1(100Ω)、R2(150 Ω)、R3(200Ω)、和R4(4kΩ);一个开关及若干导线,请合理选择器材,设计一个实验精确测出电压电压。要求: (1)画出实验电路图 R0,测量未知电阻 Rx阻值,图8中可 2. 某同学在没有电压表的情况 下,实现测量Rx 阻值的正确电 3. 实现测量Rx 阻值的正确电路图 R0设计了四个测未知电阻Rx的 R0,测量未知电阻Rx阻值,如图中 利用电流表和已知阻值的定值电 阻 )

电路仿真实验报告.pdf

实验1 叠加定理的验证 一、电路图 二、实验步骤 1.原理图编辑: 分别调出接地符、电阻R1、R2、R3、R4,直流电压源、直流电流源,电流表电压表(注意电流表和电压表的参考方向),并按上图连接; 2.设置电路参数: 电阻R1=R2=R3=R4=1Ω,直流电压源V1为12V,直流电流源 I1为 10A。 3.实验步骤:

1)、点击运行按钮记录电压表电流表的值U1和I1; 2)、点击停止按钮记录,将直流电压源的电压值设置为0V,再次点击运行按钮记录电压表电流表的值U2和I2; 3)、点击停止按钮记录,将直流电压源的电压值设置为12V,将直流电流源的电流值设置为0A,再次点击运行按钮记录电压表电流表的值U3和I3; 根据电路分析原理,解释三者是什么关系?并在实验报告中验证原理。 三、实验数据: 电压电流U/V I/A 第一组12V 10A 6.800 -1.600 第二组0V 10A 2.000 -4.000 第三组12V 0A 4.800 2.400 四、实验数据处理: U2 + U3 = 2.000V + 4.800V = 6.800V = U3 I2 + I3 = (-4.000A) + 2.400A= -1.600A = I1 五、实验结论: 由电路分析叠加原理知:由线性电路、线性受控源及独立源组成的电路中,每一元件的电流或电压可以看成是每一个独立源单独作用

时,在该元件上产生的的电流或电压的代数和。 本次实验中,第一组各数据等于第二组与第三组各对应实验数据之和,与叠加原理吻合,验证了叠加原理的正确性,即每一元件的电流或电压可以看成是每一个独立源单独作用时,在该元件上产生的的电流或电压的代数和。

初中物理测电阻的多种方法

初中物理多种方法测电阻 (一)伏安法测电阻 伏安法测电阻是初中物理中一个重要的实验,本实验可以利用电压表和电流表分别测出未知电阻R x 的电压、电流,再用欧姆定律的变形公式求出R x的阻值。由于电压表也叫伏特表,电流表也叫安培表, 所以这种用电压表、电流表测电阻的方法叫“伏安法”。 2 1 ?原理:由欧姆定律- 推出 2 .电路图:(见图1) 3 ?器材:小灯泡(2.5V)、电流表、电压表、开关、电池阻(3V)、定值 电阻(10 Q)、滑动变阻器、导线。 4 .注意点: i连接电路时,开关应断开,滑动变阻器应调到最大阻值处。 ii滑动变阻器的作用: (1)保护电路; (2)改变小灯泡两端的电压和通过的电流。 iii本实验中多次测量的目的是:测出小灯泡在不同情况(亮度)下的电阻。 5.实验步骤: (1 )根据电路图把实验器材摆好。 (2)按电路图连接电路。 (在连接电路中应注意的事项:①在连接电路时,开关应断开。②注意电压表和电流表量 程的选择, “ +”、“ - ”接线柱。③滑动变阻器采用“一上一下”接法,闭合开关前,滑片应位于阻值 最大处。) (3)检查无误后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片(注意事项:移动要 慢),分别使灯泡暗红(灯泡两端电压1V)、微弱发光(灯泡两端电压1.5V)、正常发光 (灯泡两端电压2.5V),测出对应的电压 实验次数灯泡亮度电压U/V电流I/A电阻R/ Q 1灯丝暗红1 2微弱发光 1.5 3正常发光 2.5 同时,在实验过程中,用手感受灯泡在不同亮度下的温度。随着灯泡亮度的增 加,灯泡的温度升高。 (4)算出灯丝在不同亮度时的电阻。

6 .分析与论证: 展示的几组实验表格,对实验数据进行分析发现:灯泡的电阻不是定值,是变化的。 是什么原因使灯丝的电阻发生变化的呢?是电压与电流吗? 难点突破:(我们对比一个实验如图2 :用电压表、电流表测定值电阻的阻值 R)

【基础练习】《电阻的测量》(物理人教九年级全一册)

《电阻的测量》基础练习 一、单选题 1.某同学设计了测量某定值电阻的阻值实验,并记录了多组电压表和电流表的读数,则该同学所连接的电路可能是() A. B. C. D. 2.检查开车是否饮酒设备的电路如图甲,R为酒精气体传感器,其阻值随酒精气体浓度的变化曲线如图乙,R0为定值电阻, 电源电压不变。当检测酒精气体浓度增大时() A. 电流表示数减小 B. 电压表示数减小 C. 电路总电阻增大 D. 电路总功率增大 3.在如图所示的四幅电路图中,哪一幅是为了伏安法测电阻而正确设计的() A. B. C. D. 4.在用电流表、电压表测电阻的实验中,下列注意事项中错误的是()

A. 连接电路之前,先闭合开关 B. 连接电路时,可以先从电源的负极开始 C. 在无法估计被测值大小时,电流表、电压表应选用较大的量程 D. 能将电压表直接接在电源的两极上 5.将3个阻值均为6Ω的电阻同时使用,采用不同的方式进行连接,不可能获得的总电阻是() A. 2Ω B. 3Ω C. 9Ω D. 18Ω 6.用“伏安法测电阻”的实验中,小雪和晓彤分别选用定值电阻和小灯泡为测量对象,在处理实验数据时,分别画出了U-I的图象,如图甲、乙所示.对于图象的分析,以下说法错误的是() A. 由甲图可知,定值电阻的阻值为1Ω B. 由甲图可知,电阻不随其两端的电压和导体中的电流而改变 C. 为了减小误差,应该用多次测量求平均值的方法,计算小灯泡的电阻 D. 由乙图及实验现象可知:小灯泡的电阻随灯丝温度的增加而增大 7.如图,李江同学为测量小灯泡电阻而连的电路,有关该实验的以下说法错误的是() A. 闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片滑到最左端 B. 实验过程中两电表都有可能需要换接较小的量程 C. 所测小灯泡的电阻可能随电压表的示数的不同而不同 D. 在如图位置闭合开关后,向左移动滑动变阻器的滑片小灯泡变亮 8.如图所示,几个同学在只有电流表或电压表时,利用一个已知阻值的电阻R0设计了四个

九年级物理测电阻方法

电阻测量的几种方法 一、伏安法测电阻 根据欧姆定律可得。用电压表和电流表测出待测电阻两端的电压和通过的电流,就可以计算出电阻。这种同时用电压表和电流表测电阻的方法称为伏安法。 1.实验器材:电压表1只、电流表1只、滑动变阻器1只、单刀开关1个、电源、导线、待测电阻1只。 2.实验电路图如图1-1所示。 3.测量的物理量及待测电阻的表达式 闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片使电压表上有合适的读数,读出电压表的示数U和电流表的示数I, 则(实际测电阻时,一般测三组读数,求出每一组读数对应的电阻,再求三个电阻值的平均值作为待测电阻的阻值)。 例1.(2014宜宾中考)电压表内阻较大,在实际电路中也有一定电流通过。紫琪同学为了测量一电压表的内阻,她找来电源、电流表、定值电阻R0(阻值已知)、滑动变阻器R、开关和导线若干,并设计了如图1-2所示的电路图。

(1)将滑动变阻器滑片P移至b端,闭合开关S,当滑动变阻器滑片P由b端向a端移动的过程中,则下列说法正确的是; A.电流表示数增大,电压表示数增大 B.电流表示数减小,电压表示数减小 C.电压表示数与电流表示数之比为一定值 D.电压表示数与电流表示数之乘积为一定值 (2)闭合开关S,移动滑动变阻器滑片P,当电流表的示数为I时,电压表的示数为U,请写出该电压表内阻R V的表达式; (3)此实验要多次测量电压表内阻值,最后求其平均值,其目的是; (4)若用此电路去测量某未知电阻R1的阻值,其测量值与真实值的关系是(选填:“<”、“=”或“>”)。 解析:(1)当滑动变阻器滑片P由b端向a端移动的过程中,滑动变阻器接入电路中的电阻逐渐减小,整个电路的总电阻也逐渐减小,由欧姆定律得干路中的电流逐渐增大,所以电流表的示数增大;流过R O中的电流增大,R O两端的电压也增大,所以电压表的示数增大。A选项正确,B、D选项错误。 电压表示数与电流表示数之比为电压表的内阻和定值电阻R0并联后的总电阻,该总电阻为一定值,不会随电路中电流的变化而变化,所以C选项正确。 (2)流过R O中的电流,流过电压表中的电流,电压表的内阻 。 (3)多次测量某个物理量,再求平均值是为了减小误差。 (4)因为该实验中电压表示数与电流表示数之比为电压表的内阻和待测电阻R1并联后的总电阻,而并联电路的总电阻小于每一个支路的电阻,所以<。

《阶电路的仿真实验》word版

仿真实验1 RC电路的过渡过程测量 一、实验目的 1、观察RC电路的充放电特性曲线,了解RC电路由恒定电压源激励的充放电过程和零输入的放电过程。 2、学习并掌握EWB软件中虚拟示波器的使用和测量方法。 二、原理及说明 1、充电过程 当电路中含有电容元件或电感元件时,如果电路中发生换路,例如电路的开关切换、电路的结构或元件参数发生改变等,则电路进入过渡过程。 一阶RC电路的充电过程是直流电源经电阻R向C充电,就是RC电路对直流激励的零状态响应。对于图1所示的一阶电路,当t=0时开关K由位置2转到位置1,由方程: 初始值:Uc(0-)=0 可以得出电容和电流随时间变化的规律: RC充电时,电容两端的电压按照指数规律上升,零状态响应是电路激励的线性函数。其中τ=RC,具有时间的量纲,称为时间常数,它是反映电路过渡过程快慢程度的物理量。τ越大,暂态响应所待续的时间越长即过渡过程时间越长。反之,τ越小,过渡过程的时间越短。 2、放电过程 RC电路的放电过程是电容器的初始电压经电阻R放电,此时电路在无激励情况下,由储能元件的初始状态引起的响应,即为零输入响应。在图1中,让开关K于位置1,使初始值Uc(0-)=U S,再将开关K转到位置2。电容放电由方程, 可以得出电容器上的电压和电流随时间变化的规律:

三、实验内容 1、RC电路充电过程 (1) 在EWB软件的元器件库中,选择直流电压源、接地符号以及所需的电阻、电容、双掷开关等,电容C= μF (一位同学学号最后两位)),电阻R= KΩ(另一位同学学号最后两位)。按照图2接线,并从仪器库中选择示波器XSC接在电容器的两端。 (2) 启动仿真运行开关,手动控制电路中的开关切换,开关置于1点,电源通过电阻对电容充电。观测电容的电压变化,移动示波器显示面板上的指针位置,记录电容在不同时间下的电容电压,填在表1中。 表1 RC电路充电 充电时间 t2(s) (近似τ值)0τ2τ3τ4τ5τ 注: 测量值Uc(V) 理论值Uc(V) 2、RC电路放电过程 将电容充电至10V电压,手动控制电路中的开关切换,将开关K置于3点,电容通过电阻放电。观测方法同上,数据记在表2中。 表2 RC电路放电 放电时间 t2(s) (近似τ值)0τ2τ3τ4τ5τ 注: 测量值Uc(V) 理论值Uc(V)

初中物理电阻测定 (专题)

初中物理电阻测定 一、伏安法测电阻 ①原理:R=U/I ②实验电路图 注意事项 ①在连接电路时,开关S要断开 ②注意电流表、电压表量程选择,“ +”“-” 接线柱,题目有要求按要求选择量程,无要求选最大量程. ③闭合开关时要试触. ④会读表. 二、利用串联特点引入双伏法测电阻 、用两个电压表,一个已知电阻R0、电源、开关、滑动变阻器、导线若干测RX (双伏法) ①实验电路图 ②当S闭合后,读出V1和V2的示数U1和U2 , 根据串联特点I0=I X求出R X表达式, 因为I0=I X,所以U1/R0=U2/R X,则R X=U2R0/U1

: 、、 变形2:。 三、利用短接技巧引入伏短法测电阻 。 器材:一个电源,一只电压表,一个已知阻值的电阻器R ,一个开关和几根导线, (1)电路图: ,开关S闭(2)需要测量的量: 开关S断开时测Rx两端的电压U X 合时测电源总电压U (3) 将上述方法中的电压表与开关的位置互换就可拓展出伏短法二。 四.由伏短法引入伏变法测电阻 器材:一个电源,一只电压表,一只最大阻值为R 的滑动变阻器,一个开关和 几根导线,请你设计只需连一次电路就能测定未知电阻Rx阻值的电 路.

, 滑片滑(2)需要测量的量: 滑片滑到右端时测Rx两端的电压U X 到左端时测电源两端的电压U (3) 五.双安法测电阻、 器材:用两个电流表,一个已知电阻R0、电源、开关、 滑动变阻器、导线若干测Rх的阻值(双安法) ①电路图 ②当S闭合后,读出A1、A2的示数I1、I2, 据并联电路U0=U X,则I1R0=I2R X,R X= I1R0/ I2 测电阻的十三种方法

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