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高中物理基礎知識總復習
直線運動
參考系（A）在描述一個物體的運動時，選來作為標準的另外的物體
質點（A）用來代替物體的有質量的點（當物體的大小、形狀對所研究的問題的影響可以忽略時，物體可作為質點。）
位移和路程（A） 表示質點的位置的變動的物理量叫做位移，位移是矢量。
路程是質點運動軌跡的長度。路程是標量
速度——描述運動快慢的物理量，是位移對時間的變化率。
平均速度（A），在直線運動中，不同時間（或不同位移）內平均速度一般是不同的，因此，必須指明求出的平均速度是對哪段時間來說的。
瞬時速度（A）運動物體經過某一時刻（或某一位置）的速度，叫做瞬時速度
速率（A）在直線運動中，瞬時速度的方向與物體經過某一位置時的運動方向相同。它的大小叫做瞬時速率，有時簡稱速率。
變化率——表示變化的快慢，不表示變化的大小。
加速度（B）加速度——描述速度變化快慢的物理量，是速度對時間的變化率。
， ， ， ，
勻變速直線運動的規律（B） 位移公式：；由于勻變速直線運動的速度是均勻改變的，他在時間t內的平均速度
，某段時間的中間時刻的即時速度等于該段時間內的平均速度。
，某段位移的中間位置的即時速度公式（不等于該段位移內的平均速度）。
無論勻加速還是勻減速，都有
勻變速直線運動還具有以下特點：（1）相鄰的相等時間間隔的位移差ΔS=aT2
（2）任意一段時間內的平均速度等于中間時刻的即時速度vn=
（3）對于初速度為零的勻加速直線運動，有
①前1秒、前2秒、前3秒……內的位移之比為1∶4∶9∶……
②第1秒、第2秒、第3秒……內的位移之比為1∶3∶5∶……
③前1米、前2米、前3米……所用的時間之比為1∶∶∶……
④第1米、第2米、第3米……所用的時間之比為1∶∶（）∶……
勻速直線運動的s-t圖像和v-t圖像（A）
s-t圖象。能讀出s、t、v 的信息（斜率表示速度）。
v-t圖象。能讀出s、t、v、a的信息（斜率表示加速度，曲線下的面積表示位移）。可見v-t圖象提供的信息最多，應用也最廣。
自由落體運動（A）物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動，叫做自由落體運動。
重力加速度（B）
力
重力（A）由于地球的吸引而使物體受到的力叫做重力。
大小: G=mg 方向: 豎直向下
重力由地球對物體的萬有引力產生，由于地球自轉需要向心力的緣故。
除南北兩極外重力大小不等于引力大小
除南北兩極和赤道一周外，重力的方向也不指向地心。
重力的大小等于物體被懸線吊著靜止時拉緊懸線的力，也等于物體靜止在水平支持面上對支持面的壓力。
形變和彈力（A） 形變：物體的伸長、縮短、彎曲等等，總之物體的形狀或體積的改變。
彈力：發生形變的物體，由于要恢復原狀，對跟他接觸的物體會產生力的作用。
條件：接觸 彈性形變 兩物體相接觸只是產生彈力的必要條件，但不是充分條件。
壓力的方向：垂直于支持面而指向被壓的物體，支持力的方向垂直于支持面而指向被支持的物體。
繩的拉力是繩對所拉物體的彈力，方向總是沿著繩而指向繩收縮的方向。
滑動摩擦力（A）F=μFN μ是比例常數，叫動摩擦因數。沒有單位
滑動摩擦力大小跟接觸面的材料，粗糙程度有關。
滑動摩擦力跟壓力（一個物體對另一個物體表面的垂直作用力）成正比。
條件：接觸 接觸面粗糙 有正壓力 有相對運動
滑動摩擦力的方向，與接觸面相切，跟物體間相對運動方向相反。
靜摩擦力（A）fm=μ0N 大小，隨拉力的變化而變化。
方向，總跟接觸面相切，并且跟物體相對運動趨勢的方向相反。
條件：接觸 接觸面粗糙 有正壓力 相對靜止但有相對運動趨勢。
靜摩擦力增大到某數值后不再增大，這時靜摩擦力達到最大值叫最大靜摩擦力。表示為fm。
正壓力越大最大靜摩擦力越大 接觸面越粗糙最大靜摩擦力越大 還跟兩物體的材料有關
兩個相接觸的物體間的靜摩擦力大小,等于在0—f m之間的某個值.
注意：（1）摩擦力可以是阻力，也可以是動力。
（2）摩擦力公式 f=μN中 三個量對應于同一接觸面，N一般不等于G。
（3）靜摩擦力不要用f=μN計算，而要從物體受到的其它外力和物體的運動狀態來判斷。
受力分析：對物體進行正確的受力分析是分析、求解力學問題的關鍵，受力分析就是要明確周圍物體對研究對象施加的性質力的方向,并畫出力的示意圖。
通常采用隔離法分析,其步驟為：1、明確研究對象,將它從周圍物體中隔離出來。
2、分析周圍有哪些物體對它施力,方向如何
注意：（1）所有的力都是周圍物體給研究對象的,而不是研究對象給周圍物體的。
（2）正確順序進行受力分析，一般是“一重，二彈，三摩擦”的順序，防止“缺力”和“多力”
7. 力的合成和分解（A）矢量的合成與分解都遵從平行四邊形定則（可簡化成三角形定則）
平行四邊形定則實質上是一種等效替換的方法。一個矢量（合矢量）的作用效果和另外幾個矢量（分矢量）共同作用的效果相同，就可以用這一個矢量代替那幾個矢量，也可以用那幾個矢量代替這一個矢量，而不改變原來的作用效果。
由三角形定則還可以得到一個有用的推論：如果n個力首尾相接組成一個封閉多邊形，則這n個力的合力為零。
在分析同一個問題時，合矢量和分矢量不能同時使用。也就是說，在分析問題時，考慮了合矢量就不能再考慮分矢量；考慮了分矢量就不能再考慮合矢量。
矢量的合成分解，一定要認真作圖。在用平行四邊形定則時，分矢量和合矢量要畫成帶箭頭的實線，平行四邊形的另外兩個邊必須畫成虛線。
各個矢量的大小和方向一定要畫得合理。
在應用正交分解時，兩個分矢量和合矢量的夾角一定要分清哪個是大銳角，哪個是小銳角，不可隨意畫成45°。（當題目規定為45°時除外）
(B)過河問題
如右圖所示，若用v1表示水速，v2表示船速，則：
①過河時間僅由v2的垂直于岸的分量v⊥決定，即，與v1無關，所以當v2 ⊥岸時，過河所用時間最短，最短時間為也與v1無關。
②過河路程由實際運動軌跡的方向決定，當v1＜v2時，最短路程為d ；當v1＞v2時，最短路程程為（如右圖所示）。
8. 共點力作用下物體的平衡
(1)共點力:幾個力作用于物體的同一點，或它們的作用線交于同一點（該點不一定在物體上），這幾個力叫共點力。
(2)共點力的平衡條件: 在共點力作用下物體的平衡條件是合力為零。
(3)判定定理:物體在三個互不平行的力的作用下處于平衡，則這三個力必為共點力。（表示這三個力的矢量首尾相接，恰能組成一個封閉三角形）
(4)解題途徑: 當物體在兩個共點力作用下平衡時，這兩個力一定等值反向；當物體在三個共點力作用下平衡時，往往采用平行四邊形定則或三角形定則；當物體在四個或四個以上共點力作用下平衡時，往往采用正交分解法。
牛頓運動定律
牛頓第一定律（A）一切物體總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態，直到有外力迫使它改變這種狀態為止。（慣性定律）力不是維持物體速度的原因，而是改變物體速度的原因；力是使物體產生加速度的原因；質量是物體慣性大小的量度。
牛頓第二定律（B）物體的加速度跟作用力成正比，跟物體的質量成反比。加速度的方向跟引起這個加速度的力的方向相同。 F合=ma。
牛頓第三定律（B）兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小相等，方向相反，作用在一條直線上。
區分一對作用力反作用力和一對平衡力
一對作用力反作用力和一對平衡力的共同點有：大小相等、方向相反、作用在同一條直線上。不同點有：作用力反作用力作用在兩個不同物體上，而平衡力作用在同一個物體上；作用力反作用力一定是同種性質的力，而平衡力可能是不同性質的力；作用力反作用力一定是同時產生同時消失的，而平衡力中的一個消失后，另一個可能仍然存在。
若F為物體受的合外力，那么a表示物體的實際加速度；若F為物體受的某一個方向上的所有力的合力，那么a表示物體在該方向上的分加速度；若F為物體受的若干力中的某一個力，那么a僅表示該力產生的加速度，不是物體的實際加速度。
(C) 運用牛頓運動定律解題的思路是：
明確研究對象----可以以某一個物體為對象，也可以以幾個物體組成的質點組為對象。
對選取的研究對象進行受力分析并正確畫出物體的受力示意圖
用平行四邊形定則或正交分解法求出合力
運用牛頓運動定律建立方程
解方程。
(D) 連接體（質點組）----在應用牛頓第二定律解題時，有時為了方便，可以取一組物體（一組質點）為研究對象。這一組物體一般具有相同的速度和加速度，但也可以有不同的速度和加速度。以質點組為研究對象的好處是可以不考慮組內各物體間的相互作用，這往往給解題帶來很大方便。使解題過程簡單明了。
4. 超重與失重：超重：F支>G a= F支–G / m >0 豎真向上 失重：F支超重：v↑ , a↑ 向上加速； v↓ a↑ 向下減速； 失重：v↑ a↓ 向上減速； v↓ a↓ 向下加速
曲線運動 萬有引力
曲線運動（A）曲線運動中速度的方向是時刻改變的，質點在某一點（或某一時刻）的速度的方向是在曲線的這一點的切線方向。
曲線運動中速度的方向（A）與運動物體所受合力的方向不在同一直線上；加速度的方向跟他的速度方向也不在同一直線上。
運動的合成和分解（A）
平拋運動（B）平拋運動可分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動。
平拋物體在t秒末時的水平分速度vx和豎直分速度vy分別為vx=v0，vy=gt
求出合速度的大小和方向 θ角 v= tanθ=
位移公式：x=v0t y=gt2
求出合位移的大小和方向 φ角 s= tanφ=
(C)平拋物體任意時刻瞬時時速度方向的反向延長線與初速度延長線的交點到拋出點的距離 都等于水平位移的一半。證明：設時間t內物體的水平位移為s，豎直位移為h，則末速度的水平分量vx=v0=s/t，而豎直分量vy=2h/t， ， 所以有
勻速圓周運動（A）速度方向時刻改變，大小不變
勻速圓周運動是變速運動，而不是勻速運動，是變加速運動，而不是勻加速運動。因為線速度方向時刻在變化，向心加速度方向時刻沿半徑指向圓心，時刻變化。
速圓周運動中，角速度ω、周期T、轉速n、速率、動能是不變的物理量。
線速度v、加速度a、合外力F、動量P是不斷變化的物理量。
凡是直接用皮帶傳動（包括鏈條傳動、摩擦傳動）的兩個輪子，兩輪邊緣上各點的線速度大小相等；凡是同一個輪軸上（各個輪都繞同一根軸同步轉動）的各點角速度相等（軸上的點除外）。
(B)豎直面內圓周運動最高點處的受力特點及分類
這類問題的特點是：由于機械能守恒，物體做圓周運動的速率時刻在改變，物體在最高點處的速率最小，在最低點處的速率最大。物體在最低點處向心力向上，而重力向下，所以彈力必然向上且大于重力；而在最高點處，向心力向下，重力也向下，所以彈力的方向就不能確定了，要分三種情況進行討論。
⑴彈力只可能向下，如繩拉球。這種情況下有
即，否則不能通過最高點。
⑵彈力只可能向上，如車過橋。在這種情況下有：，否則車將離開橋面，做平拋運動。
⑶彈力既可能向上又可能向下，如管內轉（或桿連球、環穿珠）。這種情況下，速度大小v可以取任意值。但可以進一步討論：①當時物體受到的彈力必然是向下的；當時物體受到的彈力必然是向上的；當時物體受到的彈力恰好為零。②當彈力大小Fmg時，向心力只有一解：F +mg；當彈力F=mg時，向心力等于零。
線速度、角速度和周期（B）線速度：，方向在圓周該點的切線方向上。
角速度：，rad/s
周期：做勻速圓周運動的物體運動一周所用的時間。
關系： ω===2πn v===2πrn
向心加速度（A）, a=ω2r===ωv方向總與運動方向垂直。
向心力（B）， Fn=ma=mω2r=m=m=mωv 方向總與運動方向垂直。
萬有引力定律（A），
適用于兩個質點、一個質點和一個均勻球、兩個均勻球。
G= ma=mω2r=m=m ==》 a=G v= ω= T=2π
（B）(1)用萬有引力定律求中心星球的質量和密度
當一個星球繞另一個星球做勻速圓周運動時，設中心星球質量為M，半徑為R，環繞星球質量為m，線速度為v，公轉周期為T，兩星球相距r，由萬有引力定律有：，可得出
(C) 萬有引力和重力的關系: 一般的星球都在不停地自轉，星球表面的物體隨星球自轉需要向心力，因此星球表面上的物體所受的萬有引力有兩個作用效果：一個是重力，一個是向心力。星球表面的物體所受的萬有引力的一個分力是重力，另一個分力是使該物體隨星球自轉所需的向心力。即
10. 人造衛星（只討論繞地球做勻速圓周運動的人造衛星）和星球表面上的物體不同，人造衛星所受的萬有引力只有一個作用效果，就是使它繞星球做勻速圓周運動，因此萬有引力等于向心力。又由于我們定義重力是由于地球的吸引而使物體受到的力，因此可以認為對衛星而言，
⑴人造衛星的線速度和周期。人造衛星的向心力是由地球對它的萬有引力提供的，因此有：，由此可得到兩個重要的結論：和。可以看出，人造衛星的軌道半徑r、線速度大小v和周期T是一一對應的，其中一個量確定后，另外兩個量也就唯一確定了。離地面越高的人造衛星，線速度越小而周期越大。
⑵近地衛星。近地衛星的軌道半徑r可以近似地認為等于地球半徑R，又因為地面附近，所以有。它們分別是繞地球做勻速圓周運動的人造衛星的最大線速度和最小周期。
⑶同步衛星。“同步”的含義就是和地球保持相對靜止（又叫靜止軌道衛星），所以其周期等于地球自轉周期，既T=24h，根據⑴可知其軌道半徑是唯一確定的，經過計算可求得同步衛星離地面的高度為h=3.6×107m≈5.6R地（三萬六千千米），而且該軌道必須在地球赤道的正上方，衛星的運轉方向必須是由西向東。
宇宙速度（A）第一宇宙速度7.9km/s；第二宇宙速度11.2km/s；第三宇宙速度16.7km/s。
機械振動
簡諧運動（A）物體在跟偏離平衡位置的位移大小成正比，并且總指向平衡位置的回復力的作用下的振動。（x位移）位移指的是由平衡位置指向定點的有向線段。
⑴由定義知：F∝x，方向相反。⑵由牛頓第二定律知：F∝a，方向相同。
⑶由以上兩條可知：a∝x，方向相反。
⑷v和x、F、a之間的關系最復雜：當v、a同向（即 v、 F同向，也就是v、x反向）時v一定增大；當v、a反向（即 v、 F反向，也就是v、x同向）時，v一定減小。
簡諧運動的振幅、周期和頻率（A）振幅：振動物體離開平衡位置的最大距離；。
簡諧運動的振動圖像（A）振動圖象表示同一質點在不同時刻的位移; 振動圖象的橫坐標表示時間;
從振動圖象上可以讀出振幅和周期. 介質質點的運動是簡諧運動（是一種變加速運動）
任何一個介質質點在一個周期內經過的路程都是4A，在半個周期內經過的路程都是2A，但在四分之一個周期內經過的路程就不一定是A了
單擺（A）；；(與擺球質量、振幅無關)。
受迫振動與共振
（1）受迫振動：物體在驅動力（既周期性外力）作用下的振動叫受迫振動。
a.物體做受迫振動的頻率等于驅動力的頻率，與物體的固有頻率無關。
b.物體做受迫振動的振幅由驅動力頻率和物體的固有頻率共同決定：兩者越接近，受迫振動的振幅越大，兩者相差越大受迫振動的振幅越小。
（2）共振：當驅動力的頻率跟物體的固有頻率相等時，受迫振動的振幅最大，這種現象叫共振。
要求會用共振解釋現象，知道什么情況下要利用共振，什么情況下要防止共振。
⑴利用共振的有：共振篩、轉速計、微波爐、打夯機、跳板跳水、打秋千……
⑵防止共振的有：機床底座、航海、軍隊過橋、高層建筑、火車車廂……
機械能
功（B） ；力使物體所做的功，等于力的大小、位移的大小、離合位移的夾角的余弦這三者的乘積。當時F做正功，當時F不做功，當時F做負功。
功率（A）（用來求平均功率）； P=FvCosα（v為平均速度，則P為平均功率；V為即時速度， 則P為即時功率）
汽車的兩種加速問題。汽車從靜止開始沿水平面加速運動時，有兩種不同的加速過程，但分析時采用的基本公式都是P=Fv和F-f = ma
①恒定功率的加速。由公式P=Fv和F-f=ma知，由于P恒定，隨著v的增大，F必將減小，a也必將減小，汽車做加速度不斷減小的加速運動，直到F=f，a=0，這時v達到最大值。可見恒定功率的加速一定不是勻加速。這種加速過程發動機做的功只能用W=Pt計算，不能用W=Fs計算（因為F為變力）。
②恒定牽引力的加速。由公式P=Fv和F-f=ma知，由于F恒定，所以a恒定，汽車做勻加速運動，而隨著v的增大，P也將不斷增大，直到P達到額定功率Pm，功率不能再增大了。這時勻加速運動結束，其最大速度為，此后汽車要想繼續加速就只能做恒定功率的變加速運動了。可見恒定牽引力的加速時功率一定不恒定。這種加速過程發動機做的功只能用W=Fs計算，不能用W=Pt計算（因為P為變功率）。
要注意兩種加速運動過程的最大速度的區別。
動能（A）
動能定理（B）； 合外力對物體做的功等于物體動能的增量，其方程為：
W=ΔEk=m-m
動能定理只管初態和末態，不必詳細推究過程。尤其是在受變力或做曲線運動時，應用起來較牛頓定律方便。式中合外力對物體所做的功等于每一個外力對物體所做功的代數和。
功和動能都是標量，動能定理表達式是一個標量式，不能在某一個方向上應用動能定理。
(C) 應用動能定理解題的步驟:
⑴確定研究對象和研究過程。和動量定理不同，動能定理的研究對象只能是單個物體，如果是系統，那么系統內的物體間不能有相對運動。（原因是：系統內所有內力的總沖量一定是零，而系統內所有內力做的總 功不一定是零）。
⑵對研究對象進行受力分析。（研究對象以外的物體施于研究對象的力都要分析，含重力）。
⑶寫出該過程中合外力做的功，或分別寫出各個力做的功（注意功的正負）。如果研究過程中物體受力情況有變化，要分別寫出該力在各個階段做的功。
⑷寫出物體的初、末動能。
⑸按照動能定理列式求解。
重力勢能（B）
重力做功與重力勢能改變的關系（B）= mgh2-mgh1
機械能守恒定律（B）(1)在只有重力和彈力做功的情況下，物體的動能和勢能相互轉化，而物體機械能的總量保持不變．(2)如果沒有摩擦和介質阻力，物體只發生動能和重力勢能的相互轉化時，機械能的總量保持不變。
(C) 解題步驟:
⑴確定研究對象和研究過程。
⑵判斷機械能是否守恒。
⑶選定一種表達式，列式求解。
8. 功能關系
做功的過程是能量轉化的過程，功是能的轉化的量度。
⑴物體動能的增量由外力做的總功來量度：W外=ΔEk，這就是動能定理。
⑵物體重力勢能的增量由重力做的功來量度：WG= -ΔEP，這就是勢能定理。
⑶物體機械能的增量由重力以外的其他力做的功來量度：W其=ΔE機，（W其表示除重力以外的其它力做的功），這就是機械能定理。
⑷當W其=0時，說明只有重力做功，所以系統的機械能守恒。
⑸一對互為作用力反作用力的摩擦力做的總功，用來量度該過程系統由于摩擦而減小的機械能，也就是系統增加的內能。f d=Q（d為這兩個物體間相對移動的路程）。
分子熱運動 能量守恒
阿伏伽德羅常數（A）
分子質量 分子體積 一摩爾物質的體積 Ｖmol＝Ｍ/ρ
一個分子占據的體積 Ｖ＝M /ρ 1m3體積所含分子數 ｎ＝ρ/Ｍ
油膜法測分子直徑：，注意計算時單位要統一。分子直徑數量級：10－10米
擴散現象：相互接觸的物質的分子互相進入對方的現象。溫度越高，擴散越快。
分子動理論簡介（A）物體是由大量分子組成的，分子永不停息的作物規則運動，分子之間存在著相互作用力。
分子間存在相互作用力：（1）分子間引力和斥力同時存在 （2）分子力是引力和斥力的合力 （3）f引、f斥隨r增大而減小, 但f斥減小更快 （4）當r＝r0時，f引＝f斥，分子力F分＝0 （5）r>r0，F分顯示為引力；r10r0，Ｆ分≈0
布朗運動注意點：液體分子永不停息的無規則運動是產生布朗運動的原因；懸浮在液體中的顆粒越小，布朗運動越明顯。液體溫度越高,布朗運動越激烈
物體的內能（A）物體中所有分子做熱運動的動能和分子勢能的總和，叫做物體的熱力學能，也叫內能。溫度是物體分子熱運動的平均動能的標志。
物體內能（A）（1）分子動能：分子因熱運動而具有的能量，同溫度下各分子的分子動能ＥK 不同，分子動能的平均值僅和溫度有關。 （2）分子勢能：分子間因有相互作用力而具有的、由它們相對位置決定的能量，rｒ0時,r↑→ＥP↑。ｒ＝ｒ0時，ＥP最低，ＥP隨物體的變化而變化。
（3）物體內能：物體內所有分子的ＥK 和ＥP 總和，物體的內能與溫度和體積 及摩爾數有關。（4）物體內能的改變：做功：實質上是其它形式的能和內能之間轉化；熱傳遞：實質上是各物體間內能的轉移。
熱力學第一定律（A）外界對物體所做的功W, 加上物體從外界吸收的熱量Q等于物體內能的增加。凡是使物體得到能量（如外界對物體做功、吸熱），則取正號；凡是使物體失去能量（如物體對外界做功、放熱），則取負號。
能量守恒定律（B）能量不會憑空產生，也不會憑空消失，它只能從一種形式轉化為別的形式，或者從一個物體轉移到別的物體，在轉化或轉移的過程中其總量不變。[“偉大的運動基本規律”，19世紀自然科學的三大發現之一]
熱力學第二定律（A）表述一：熱量能自發地從高溫物體傳給低溫物體，但不會自發地從低溫物體傳給高溫物體，即熱傳導具有方向性。表述二：機械能可以全部轉化為內能，而內能不能全部轉化為機械能且不引起其他變化，即機械能和內能的轉化具有方向性。因此第二類永動機不能實現。注意：第一類永動機違背了能量守恒定律。第二類永動機并未違背能量守恒定律。
永動機不可能。 熱力學第三定律結論：絕對零度不可能達到。 熱力學溫度：
固體、液體和氣體
氣體的體積、壓強、溫度間的關系（A）
②（恒量） ③
氣體分子運動的特點：氣體分子之間有很大的空隙，可以自由地運動。氣體分子運動的速率很大。
氣體壓強，指的就是氣體對于容器器壁的壓強。大量氣體分子不斷地撞擊容器壁，對容器壁產生一定的壓力。
電場
元電荷（A）電子和質子帶有等量的一種電荷，電荷量。所有帶電體的電荷量或者等于電荷量，或者是電荷量的整數倍。因此，電荷量稱為元電荷。。
電荷守恒（A）電荷既不能創造，也不能消滅，只能從一個物體轉移到另一個物體，或者從物體的一部分轉移到另一部分，在轉移的過程中，電荷的總量不變。這個結論叫做電荷守恒定律。
電荷間的相互作用力（A）[靜電力，庫侖力] （）
電場（A）電場的基本形式是他對放入其中的電荷有力的作用，這種力叫做電場力。
電場和磁場雖由分子、原子組成的物質不同，但他們是客觀存在的一種特殊物質形態。
電場強度（B）（單位：伏[特]每米，符號V/m；1N/C=1V/m）電場強度是矢量，電場中某點的場強的方向跟正電荷在該點所受的電場力的方向相同。點電荷Q形成的電場中。
①這是電場強度的定義式，適用于任何電場。
②其中的q為試探電荷（以前稱為檢驗電荷），是電荷量很小的點電荷（可正可負）。
③電場強度是矢量，規定其方向與正電荷在該點受的電場力方向相同。
電場線（A）電場線從正極出發到負極終止。
電場線越密的地方，場強越大；電場線越稀的地方，場強越小。
勻強電場（A）場強的大小和方向都相同。
勻強電場的場強公式是：，其中d是沿電場線方向上的距離。
電勢差（B）電荷在電場中移動時，電場力做功，同一電荷從一點移動到另一點時，電場力做功越多，就說這兩點間的電勢差越大。，（單位：伏[特]，符號V，1V=1J/C）
正點電荷周圍電勢大于零；負點電荷周圍電勢小于零。
電勢（A）電場中某點的電勢，等于單位正電荷由該點移動到參考點（零電勢點）時電場力所做的功。沿電場線的方向，電勢越來越低。電勢只有大小沒有方向，是標量。
等勢面：電場線跟等勢面垂直，并且由電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面。
電勢能：電場力做正功，則電勢能減小；電場力做負功，則電勢能增加。W電=Uq。根據功是能量轉化的量度，有ΔE=-W電，即電勢能的增量等于電場力做功的負值。
電容器的電容（A）（單位：法拉F），平行板電容器（靜電力常量）
是由電容器本身的性質（導體大小、形狀、相對位置及電介質）決定的。
在電場中移動電荷電場力做的功: 在電場中移動電荷電場力做的功W=qU，只與始末位置的電勢差有關。在只有電場力做功的情況下，電場力做功的過程是電勢能和動能相互轉化的過程。W= -ΔE=ΔEK。
⑴無論對正電荷還是負電荷，只要電場力做功，電勢能就減小；克服電場力做功，電勢能就增大。
⑵正電荷在電勢高處電勢能大；負電荷在電勢高處電勢能小。
⑶利用公式W=qU進行計算時，各量都取絕對值，功的正負由電荷的正負和移動的方向判定。
⑷每道題都應該畫出示意圖，抓住電場線這個關鍵。（電場線能表示電場強度的大小和方向，能表示電勢降低的方向。有了這個直觀的示意圖，可以很方便地判定點電荷在電場中受力、做功、電勢能變化等情況。）
帶電粒子在電場中的運動: 帶電粒子在勻強電場中的加速
一般情況下帶電粒子所受的電場力遠大于重力，所以可以認為只有電場力做功。由動能定理W=qU=ΔEK，此式與電場是否勻強無關，與帶電粒子的運動性質、軌跡形狀也無關。
15. 電勢與電勢差的區別與聯系
區別：（1）電勢具有相對性，與零勢點的選取有關，而電勢差與零勢點的選取無關，具有實際意義；（2）電勢決定了電荷在電場中的電勢能，而電荷在電場中移動，電場力所做的功由電勢差具體確定：（即電勢能的改變量）。
聯系：（1）電勢與電勢差都是反映電場本身的性質（能的性質）的物理量，與檢驗電荷無關；（2）電勢與電勢差都是標量；數值都有正負；單位相同。（3），。
16. 電場強度與電勢的關系與區別
①電場線與等勢面均是描述電場基本形態的人為工具，它們是互相垂直的。無論什么電場沿電場線方向電勢必是逐漸降低的，且是電勢降落最快的方向。沿等勢面移動電荷，因為電場力總是與電荷運動方向垂直的，故電場力總不做功。②電場強度與電勢是兩個不同的物理量，在同一電場中場強為零的點，電勢不一定為零，而電勢為零的點，場強也不一定為零。③同一電場中，場強越大的地方電勢不一定越高，電勢越高的地方場強也不一定越大；電勢相等的點，場強不一定相等，場強相等的點，電勢也不一定相等。
恒定電流
歐姆定律（A）（電流單位：安[培]，符號A；電阻單位：歐[姆]，符號）
電流的定義式：，適用于任何電荷的定向移動形成的電流。
（適用于金屬導體和電解液，不適用于氣體導電）。電阻的伏安特 性曲線：注意I-U曲線和U-I曲線的區別。還要注意：當考慮到電阻率隨溫度的變化時，電阻的伏安特性曲線不再是過原點的直線。
⑴計算電流，除了用外，還經常用并聯電路總電流和分電流的關系：I=I1+I2
⑵計算電壓，除了用U=IR外，還經常用串聯電路總電壓和分電壓的關系：U=U1+U2
⑶計算電功率，無論串聯、并聯還是混聯，總功率都等于各電阻功率之和：P=P1+P2
對純電阻，電功率的計算有多種方法：P=UI=I 2R=
電功就是電場力做的功：
電功率：
焦耳定律：
熱功率：
閉合電路的歐姆定律（B）研究閉合電路，主要物理量有E、r、R、I、U，前兩個是常量，后三個是變量。
（R外電阻，r內電阻）
U=E-Ir（U、I間關系）從式看出：當外電路斷開時（I = 0），路端電壓等于電動勢。而這時用電壓表去測量時，讀數卻應該略小于電動勢（有微弱電流）。當外電路短路時（R = 0，因而U = 0）電流最大為Im=E/r（一般不允許出現這種情況，會把電源燒壞）。
路端電壓與負載的關系（A）外電路的電勢降落，也就是外電路兩端的電壓，通常叫做路端電壓。
閉合電路中只要有一只電阻的阻值發生變化，就會影響整個電路，使總電路和每一部分的電流、電壓都發生變化。討論依據是：閉合電路歐姆定律、部分電路歐姆定律、串聯電路的電壓關系、并聯電路的電流關系。以右圖電路為例：設R1增大，總電阻一定增大；由，I一定減小；由U=E-Ir，U一定增大；因此U4、I4一定增大；由I3= I-I4，I3、U3一定減小；由U2=U-U3，U2、I2一定增大；由I1=I3 -I2，I1一定減小。總結規律如下：
①總電路上R增大時總電流I減小，路端電壓U增大；②變化電阻本身和總電路變化規律相同；③和變化電阻有串聯關系（通過變化電阻的電流也通過該電阻）的看電流（即總電流減小時，該電阻的電流、電壓都減小）；④和變化電阻有并聯關系的（通過變化電阻的電流不通過該電阻）看電壓（即路端電壓增大時，該電阻的電流、電壓都增大）。
閉合電路的U-I圖象。右圖中a為電源的U-I圖象；b為外電阻的U-I圖象；兩者的交點坐標表示該電阻接入電路時電路的總電流和路端電壓；該點和原點之間的矩形的面積表示輸出功率；a的斜率的絕對值表示內阻大小； b的斜率的絕對值表示外電阻的大小；當兩個斜率相等時（即內、外電阻相等時圖中矩形面積最大，即輸出功率最大（可以看出當時路端電壓是電動勢的一半，電流是最大電流的一半）。
滑動變阻器的兩種特殊接法。
⑴右圖電路中，當滑動變阻器的滑動觸頭P從a端滑向b端的過程中，到達中點位置時外電阻最大，總電流最小。所以電流表A的示數先減小后增大；可以證明：A1的示數一直減小，而A2的示數一直增大。
⑵右圖電路中，設路端電壓U不變。當滑動變阻器的滑動觸頭P從a端滑向b端的過程中，總電阻逐漸減小；總電流I逐漸增大；RX兩端的電壓逐漸增大，電流IX也逐漸增大（這是實驗中常用的分壓電路的原理）；滑動變阻器r左半部的電流I / 先減小后增大。
半導體及其應用（A）半導體的電阻隨溫度的降低而增大。
超導及其應用（A）有些物質當溫度降低到絕對零度附近時，它們的電阻率會突然減小到零，這種現象叫做超導現象。
磁場
磁極周圍有磁場。變化的電場在周圍空間產生磁場（麥克斯韋）。
電流的磁場（A）電流周圍有磁場（奧斯特）。（不等于說所有磁場都是由運動電荷產生的。）
磁感應強度（A）在磁場中垂直于磁場方向的通電導線，所受的安培力F跟電流I和導線長度L的乘積IL的比值叫做磁感應強度。（單位：特斯拉，符號T）1T=1N/(Am)=1kg/(As2) 磁感應強度是矢量。
磁感線（A）外部磁感線從北極出發，進入南極(北出南入)。內部磁感線從南極出發，進入北極。
地磁場的分布大致上就像一個條形磁鐵外面的磁場。它的磁感應強度約為510-5T。
安培定則（A）[右手螺旋定則]:對直導線，四指指磁感線方向；對環行電流，大拇指指中心軸線上的磁感線方向；對長直螺線管大拇指指螺線管內部的磁感線方向。
磁性材料（A）分類：①順磁性物質、抗磁性物質、鐵磁性物質（根據物質在外磁場中表現出的特性）②金屬磁性材料、鐵氧體（按化學成分）
分子電流假說（A）在原子、分子等物質微粒內部，存在著一種環形電流——分子電流，分子電流是每個物質微粒都成為微小的磁體，它的兩側相當于兩個磁極。（磁鐵的磁場和電流的磁場一樣，都是由電荷的運動產生的。）（不等于說所有磁場都是由運動電荷產生的。）
安培力的大小（A）（當導線方向與磁場方向垂直時，電流所受的安培力最大；當導線方向與磁場方向一致時，電流所受的安培力為零。）（用于勻強磁場或短通電導線）
安培力方向的判定: (1)左手定則（B）伸開左手，使大拇指跟其余四個手指垂直，并且都跟手掌在一個平面內，把手放入磁場中，讓磁感線垂直穿入手心，并使伸開的四指指向電源方向，那么，大拇指所指的方向就是通電導線在磁場中所受安培力的方向。(2) 用“同性相斥，異性相吸”（只適用于磁鐵之間或磁體位于螺線管外部時）。⑶用“同向電流相吸，反向電流相斥”（反映了磁現象的電本質）。可以把條形磁鐵等效為長直螺線管（不要把長直螺線管等效為條形磁鐵）。
只要兩導線不是互相垂直的，都可以用“同向電流相吸，反向電流相斥”判定相互作用的磁場力的方向；當兩導線互相垂直時，用左手定則判定。
洛倫茲力（A）運動電荷受到磁場的作用力。。判斷洛倫茲力的方向用左手定則：伸開左手，使大拇指跟其余四個手指垂直，且處于同一平面內，把手放入磁場中，讓磁感線垂直穿入手心，并使伸開的四指指向正電荷運動的方向，那么，大拇指所指的方向就是正電荷所受的洛倫茲力的方向。
電磁感應
磁通量（A）（單位：韋伯，符號Wb）Φ是標量，但是有方向（進該面或出該面）。1Wb=1Tm2=1Vs=1kgm2/(As2) . 當B與S的夾角為α時，有Φ=BSsinα。
電磁感應：不論用什么辦法，只要穿過閉合電路的磁通量發生變化，閉合電路就有電流產生。這種利用磁場產生電流的現象叫做電磁感應，產生的電流叫做感應電流。
法拉第電磁感應定律（A）電路中感應電動勢的大小，就跟穿過這一電路的磁通量的變化快慢有關。這就是法拉第電磁感應定律: n：線圈匝數
導體切割磁感線時的感應電動勢（A）
右手定則（B）伸開右手，使大拇指跟其余四個手指垂直，并且都跟手掌在一個平面內，讓磁感線垂直從手心進入，大拇指指向導體運動的方向，其余四指指的就是感應電流的方向。
感應電動勢和感應電流都是平均值。
機械波
機械波（A）機械振動在介質中傳播，形成機械波。
(1)分類:機械波可分為橫波和縱波兩種。
a.質點振動方向和波的傳播方向垂直的叫橫波，（波谷、波峰）如：繩上波、水面波等。
b.質點振動方向和波的傳播方向平行的叫縱波，（密部、疏部）如：彈簧上的疏密波、聲波等。
(2)機械波的傳播
a..在同一種均勻介質中機械波的傳播是勻速的。波速、波長和頻率之間滿足公式：v=λf。
b.介質質點的運動是在各自的平衡位置附近的簡諧運動，是變加速運動，介質質點并不隨波遷移。
c.機械波轉播的是振動形式、能量和信息。
d.機械波的頻率由波源決定，而傳播速度由介質決定。
(3)機械波的反射、折射、干涉、衍射
一切波都能發生反射、折射、干涉、衍射。特別是干涉、衍射，是波特有的性質。
a. 干涉。產生干涉的必要條件是：兩列波源的頻率必須相同。
需要說明的是：以上是發生干涉的必要條件，而不是充分條件。要發生干涉還要求兩列波的振動方向相同（要上下振動就都是上下振動，要左右振動就都是左右振動），還要求相差恒定。我們經常列舉的干涉都是相差為零的，也就是同向的。如果兩個波源是振動是反向的，那么在干涉區域內振動加強和減弱的位置就正好顛倒過來了。
干涉區域內某點是振動最強點還是振動最弱點的充要條件：
①最強：該點到兩個波源的路程之差是波長的整數倍，即δ=nλ
②最弱：該點到兩個波源的路程之差是半波長的奇數倍，即
根據以上分析，在穩定的干涉區域內，振動加強點始終加強；振動減弱點始終減弱。
至于“波峰和波峰疊加得到振動加強點”，“波谷和波谷疊加也得到振動加強點”，“波峰和波谷疊加得到振動減弱點”這些都只是充分條件，不是必要條件。
b.衍射。
發生明顯衍射的條件是：障礙物或孔的尺寸和波長可以相比或比波長小。
c.波的獨立傳播原理和疊加原理。
獨立傳播原理：幾列波相遇時，能夠保持各自的運動狀態繼續傳播，不互相影響。
疊加原理：介質質點的位移、速度、加速度都等于幾列波單獨轉播時引起的位移、速度、加速度的矢量和。
波的獨立傳播原理和疊加原理并不矛盾。前者是描述波的性質：同時在同一介質中傳播的幾列波都是獨立的。比如一個樂隊中各種樂器發出的聲波可以在空氣中同時向外傳播，我們仍然能分清其中各種樂器發出的不同聲波。后者是描述介質質點的運動情況：每個介質質點的運動是各列波在該點引起的運動的矢量和。
波的圖象: 表示介質中的各個質點在同一時刻的位移; 波的圖象的橫坐標表示距離;
從波的圖象上可以讀出振幅和波長.
波的圖象中，波的圖形、波的傳播方向、某一介質質點的瞬時速度方向，這三者中已知任意兩者，可以判定另一個。（口訣為“上坡下，下坡上” ）
波的傳播是勻速的, 在一個周期內，波形勻速向前推進一個波長。n個周期波形向前推進n個波長（n可以是任意正數）。因此在計算中既可以使用v=λf，也可以使用v=s/t，后者往往更方便。
波長、頻率和波速的關系（A）
超聲波及其應用（A）次聲波<20Hz，超聲波>20,000Hz。超聲波的特點：一、能量大；二、沿直線傳播。
聲波是縱波。 空氣中的聲速可認為是340m/s。 人耳只能區分開相差0.1s以上的兩個聲音。
電磁場和電磁波
電磁場（A）變化的電場和磁場總是相互聯系的，形成一個不可分離的統一的場，這就是電磁場。電場和磁場只是這個統一的電磁場的兩種具體表現。變化的磁場產生電場，變化的電場產生磁場。振蕩電場產生同頻率的振蕩磁場；振蕩磁場產生同頻率的振蕩電場。
電磁波（A）電磁波是一種橫波。變化的電場和磁場從產生的區域由近及遠地向周圍空間傳播開去，就形成了電磁波。（）
電磁波的周期、頻率和波速（A）
電磁波的應用（A）廣播、電視、雷達、無線通信等都是電磁波的具體應用。
光是電磁波（A）（）
電磁波譜：無線電波、紅外線、紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫、紫外線、X射線、γ射線
f 大
λ 小
V 小
光
光的折射定律（B）折射光線跟入射光線和發現在同一平面內，折射光線和入射光線分別在法線的兩側；入射角的正弦跟折射角的正弦成正比。（入射角>折射角）；若入射角<折射角,則利用光路可逆原理。
折射率（A）某種介質的折射率，等于光在空中的傳播速度c跟光在這種介質中的傳播速度v之比。
全反射（條件：光有光密介質（n較大，如玻璃，水）射入光疏介質（n較小，如空氣），折射角大于入射角）當入射角增大到某一角度，使折射角達到時，折射光完全消失，只剩下反射光，這種現象叫做全反射。
臨界角：折射角等于時的入射角。
光導纖維（A）利用全反射原理.
光的色散（A）復色光在介質中由于折射率不同而分解成單色光的現象，叫做光的色散。光譜中紅光（n=1.513）在最上端，紫光（n=1.532）在最下端。
光的干涉現象（A）兩條亮紋（或暗紋）間的距離為光的波長，為兩條夾縫間的距離，為擋板與屏間的距離。。（雨后馬路水面上的彩色條紋形成原因）
，波長越長，頻率越小；波長越小，頻率越大；（紅光，；紫光，）
利用薄膜干涉法檢查平面的平整程度。
光的衍射現象（A）當縫調到很窄時，盡管亮線的兩度有所降低，但是寬度反而增大了。這表明，光沒有沿直線傳播，它繞過了縫的邊緣，傳播到了相當寬的地方。
光電效應（A）在光的照射下物體發射電子的現象，叫做光電效應，發射出來的點子叫做光電子。如果入射光的頻率比極限頻率低，那么無論光多么強，照射時間多么長，都不會發生光電效應。入射光的頻率比極限頻率高，即使光不強，也會發生光電效應。光電效應有瞬時性。
光子（A）在空間傳播的光也不是連續的，而是一分一分的，每一份叫做一個光量子，簡稱光子，光子的能量E跟光的頻率，即，（普朗克常量）。（光子說·愛因斯坦）
光電效應方程：（逸出功：電子脫離某種金屬所做功的最小值）（表示動能最大的光電子所具有的動能）
光的波粒二象性（A）光是一種波，同時也是一種粒子，光具有波粒二象性。
光是一種波光子在空間各點出現的可能性的大小（概率），可以用波動規律來描述。物理學中把光波叫做概率波。
物質波（A）任何一個運動著的物體，小到電子、質子，大到行星、太陽，都有一種波與它對應，波長（是物體運動的動量，是普朗克常量）。人們把這種波叫做物質波，也叫德布羅意波。
原子和原子核
1. 原子的核式結構的發現：
（1）電子的發現：湯姆生發現電子，電子是原子的組成部分。
（2）湯姆生原子模型：（棗糕模型）原子是一個球體，正電荷均勻分布，電子象棗糕的棗子嵌在原子里；
（3）α粒子散射實驗：實驗結果是：
①絕大多數的α粒子不發生偏轉；
②少數α粒子發生了較大偏轉；
③極少數α粒子出現大角度的偏轉。（甚至被反彈回來）實驗結果與湯姆生模型推出來的結果根本不符合。
a.盧瑟福原子模型（核式結構模型）:在原子的中心有一個很小的核，叫做原子核，原子的全部正電荷和幾乎全部質量都集中在原子核里，帶負電的電子在核外空間里繞核旋轉，原子的核式結構學說可完滿解釋α粒子散射實驗。
b.原子和原子核的大小：原子核大小約m，原子的半徑約m。
c.玻爾理論的主要內容：⑴原子只能處于一系列不連續的能量狀態中，在這些狀態中原子是穩定的，電子雖然繞核運動，但并不向外輻射能量。這些狀態叫做定態。——定態假設
⑵原子從一種定態躍遷到另一種定態時，它輻射或吸收一定頻率的光子，光子的能量由這兩定態的能量差決定，即hν=E初－E終。——躍遷假設
⑶原子的不同能量狀態跟電子沿不同軌道繞核運動相對應。原子的定態是不連續的，因此電子的可能軌道也是不連續的。——軌道能級化假設
2. 氫原子的能級結構（A）現代物理學認為，原子可能狀態是不連續的，因此各狀態對應的能量也不是連續的，這些能量值叫做能級。基態：能量最低狀態; 激發態：基態外的其他狀態
基態和各激發態的能量分別用1=16010-19 J
躍遷：原子處于基態時最穩定，處于較高能級時會自發的向較低能級躍遷，經過一次或幾次躍遷到達基態。原子在始、末兩能級（m>n）
原子在吸收了光子后則從較低能級向較高能級躍遷。
3. 原子核的組成（A）原子核由核子（中子和質子）組成，原子核的質子數等于原子序數（核電荷數），中子數等于質量數與核電荷數之差。
4. 天然放射性（A）物質發射射線的性質稱放射性，元素自發的放出射線的現象叫做天然放射現象。
射線（A）
α射線 β射線 γ射線
實質 高速氦核流 高速電子流 高能光子流
表示符號 γ　（00γ）
貫穿本領 弱 較強 強
電離本領 強 較弱 弱
探測方法 　　
6. 衰變（A）原子核放出粒子或粒子后，就變成新的原子核，我們把這變化稱為原子核的衰變。
原子核衰變是電荷數和質量數都守恒。
衰變規律：a.α衰變：
衰變后的新核質量比原來少4，正電荷數減少兩個，在元素周期表內的位置向前移兩位。
b.β衰變：
衰變后的新核質量不變，正電荷數比原來加1，它在元素周期表內的位置向后移一位。
半衰期：放射性元素的原子核有半數發生衰變所需的時間。
半衰期的物理意義: 半衰期反映了大量原子核衰變的快慢，這種快慢由原子核自身的因素決定，跟原子所處的物理狀態或化學狀態無關。半衰期是放射性元素原子核有50％發生衰變所需要的時間，這是一種統計規律，對單個原子核是沒有意義的。
7. 核力和核能：由于核子之間存在核力，所以原子核分裂成核子需要吸收能量，而核子結合成原　　　子核需要放出能量，這叫原子的結合能，稱為核能。
質量虧損： △m＝m1－m2
組成原子核子的質量與原子核的質量之差（或者參加核反應的原子核總質量與生成新原子核的總質量之差）叫質量虧損。
原子核的質量虧損并不破壞質量守恒定律，光子具有動質量，與損失的質量相當。　　　
愛因斯坦質能方程──核能的計算
愛因斯坦以相對論中得出了質量和能量之間有如下關系：E＝mc2　　　（E表能量，m表質量，c表光速）
這方程表明了：物體的質量跟它的能量有一定的聯系即物體具有的能量與它的質量存在著簡單的正比關系。
核子結合成原子核時出現了質量虧損(△m)，正表明它們在互相結合過程中放出了能量(△E)。△E與△m之間的關系也符合質能方程：△E＝△mc2 當△m＝1u時△E＝931.5Mev 記作1u＝931.5Mev。表示1u的質量(1.66×10－27kg)與931.5Mev的能量相聯系。
重核的裂變（A）中子轟擊重原子核分裂成中等質量的核，這種核反應叫裂變。如：
鏈式反應（A）發生裂變放出中子，如果這些中子使裂變反應不斷地進行下去，這種反應叫鏈式反應。
鏈式反應的意義：鏈式反應為核能的工業利用提供了可能性，原子反應堆就是在這基礎上制成的。
鏈式反應發生的條件：為使鏈式反應能夠發生就必須使產生的中子不能很快，否則易跑到反應體外而使反應中斷，而且必須使鈾塊的體積必須大于臨界體積。能發生鏈式反應的最小體積叫做它的臨界體積。
核反應堆：鈾棒（核燃料），控制棒（由鎘做成，控制反應速度），減速劑（石墨、重水或普通水）， 水泥防護層（屏蔽裂變產物放出的各種射線），冷劫循環系統（水或金屬鈉等流體在反應堆內循環流動）。
輕核的聚變（A）輕核結合成質量較大的核叫做聚變。核反應方程為：
輕核聚變的條件：距離在10-15米，即在核力的作用范圍內，利用原子彈引起熱核反應（氫彈就是這樣制造的）從而實現輕核的聚變。
粒子：媒介子（傳遞各種相互作用的粒子，如：光子、中間玻色子、膠子）、輕子（不參與強相互作用的粒子，如：電子—最早發現的輕子）、強子（參與強相互作用的粒子，如：質子—最早發現的強子、中子、介子、超子）。強子有內部結構，由夸克組成。現今的基本粒子：媒介子、輕子、夸克，都沒有內部結構的“點狀”粒子。
s v
o t o t
F1
F2
F
O
F1
F2
F
O
v2
v1
v1
v2
v
A
B
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a
v
F
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A B
v0
vt
vx
vy
h
s
α
α
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繩
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G
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