九年级物理专题练测12 电功和电热.docx
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九年级物理专题练测12电功和电热
考点1电功
解读:
1.定义:
电流通过某段电路所做的功叫电功。
2.实质:
电流做功的过程,实际就是电能转化为其他形式的能(消耗电能)的过程;电流做多少功,就有多少电能转化为其他形式的能,就消耗了多少电能。
电流做功的形式:
电流通过各种用电器使其转动、发热、发光、发声等都是电流做功的表现。
3.规定:
电流在某段电路上所做的功,等于这段电路两端的电压,电路中的电流和通电时间的乘积。
4.计算公式:
W=UIt=Pt(适用于所有电路)
对于纯电阻电路可推导出:
W=I2Rt=U2t/R
①串联电路中常用公式:
W=I2RtW1:
W2:
W3:
…Wn=R1:
R2:
R3:
…:
Rn
②并联电路中常用公式:
W=U2t/RW1:
W2=R2:
R1
③无论用电器串联或并联。
计算在一定时间所做的总功常用公式W=W1+W2+…Wn
5.单位:
国际单位是焦耳(J)常用单位:
度(kWh)1度=1千瓦时=1kWh=3.6×106J
6.测量电功:
⑴电能表:
是测量用户用电器在某一段时间内所做电功(某一段时间内消耗电能)的仪器。
⑵电能表上“220V”“5A”“3000R/kEh”等字样,分别表示:
电电能表额定电压220V;允许通过的最大电流是5A;每消耗一度电电能表转盘转3000转。
⑶读数:
A、测量较大电功时用刻度盘读数。
①最后一位有红色标记的数字表示小数点后一位。
②电能表前后两次读数之差,就是这段时间内用电的度数。
【针对练习】
1.(2013•黑龙江)4月初小芳家中的电能表的示数为
,5月初电能表如图所示,本月她家共使用了 度电.她认真观察了几分钟,查出电能表的转盘转过60圈,则这几分钟内她家的用电器消耗的电能是 J.
考点2电功率:
解读:
1.定义:
电流在单位时间内所做的功。
2.物理意义:
表示电流做功快慢的物理量灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率大小。
3.电功率计算公式:
P=UI=W/t(适用于所有电路)
对于纯电阻电路可推导出:
P=I2R=U2/R
①串联电路中常用公式:
P=I2RP1∶P2∶P3∶…∶Pn=R∶R2∶R3∶…∶Rn
②并联电路中常用公式:
P=U2/RP1∶P2=R2∶R1
③无论用电器串联或并联。
计算总功率常用公式P=P1+P2+…Pn
4.单位:
国际单位瓦特(W)常用单位:
千瓦(kW)
5.额定功率和实际功率:
(1)额定电压:
用电器正常工作时的电压。
额定功率:
用电器在额定电压下的功率。
P额=U额I额=U2额/R某灯泡上标有“PZ22OV-25”字样分别表示:
普通照明,额定电压220V,额定功率25W的灯泡。
若知该灯“正常发光”可知:
该灯额定电压为220V,额定功率25W,额定电流I=P/U=0.11A灯丝阻值R=U2额/P=2936Ω。
(2)当U实=U额时,P实=P额用电器正常工作(灯正常发光)
当U实<U额时,P实<P额用电器不能正常工作(灯光暗淡),有时会损坏用电器
①实际功率随电压变化而变化根据P=U2/R得
②根据P=U2/R 如果U减小为原来的1/n
则P′=
如:
U实=12U额P实=14P额
当U实>U额P实>P额长期使用影响用电器寿命(灯发光强烈)
P实=0用电器烧坏(灯丝烧断)
⑶灯L1“220V100W”,灯L2“220V25W”相比较而言,L1灯丝粗短,L2灯丝细长。
判断灯丝电阻口诀:
“大(功率)粗短,小细长”(U额相同)
两灯串联时,灯L2亮,两灯并联时,灯L1亮。
判断哪个灯亮的口诀“串小(功率)并大”(U额相同)
⑷“1度”的规定:
1kw的用电器工作1h消耗的电能。
P=W/t可使用两套单位:
“W、J、s”、“kw、kwh、h”
6.测量:
伏安法测灯泡的额定功率:
①原理:
P=UI②电路图:
【针对练习】
1(2013年福州)如图10所示电路,电源电压保持不变。
只闭合开关S,电流表的示数为0.2A,再闭合开关S1,电流表的示数变化了0.3A。
那么闭合S、S1后,R1与R2的电功率之比是
A.2:
3B.3:
2C.5:
2D.1:
2
2019-2020年九年级物理专题练测12电功和电热
2.如图所示,额定电压为110V的A、B两盏电灯,额定功率分别为100W和25W。
把它们接到220V的电路上,欲使它们都能正常发光且电路消耗的电能最少,正确的电路是
【答案】C
【解析】根据公式P=U2/R可知,灯泡A的电阻RA=UA/PA=(110V)2/100W=121Ω,灯泡B的电阻RB=UB/PB=(110V)2/25W==484Ω.
耗的功率最小,选项C正确。
考点:
电能
点评:
解决本题方的关键是电压相等时,电阻越小电功率越大。
难度中等。
考点3电热
解读:
1.实验:
目的:
研究电流通过导体产生的热量跟那些因素有关?
原理:
根据煤油在玻璃管里上升的高度来判断电流通过电阻丝通电产生电热的多少。
实验采用煤油的目的:
煤油比热容小,在相同条件下吸热温度升高的快:
是绝缘体
2.焦耳定律:
电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比。
3.计算公式:
Q=I2Rt(适用于所有电路)对于纯电阻电路可推导出:
Q=UIt=U2t/R=W=Pt
①串联电路中常用公式:
Q=I2Rt。
Q1:
Q2:
Q3:
…Qn=R1:
R2:
R3:
…:
Rn
并联电路中常用公式:
Q=U2t/RQ1:
Q2=R2:
R1
②无论用电器串联或并联。
计算在一定时间所产生的总热量常用公式Q=Q1+Q2+…Qn
③分析电灯、电炉等电热器问题时往往使用:
Q=U2t/R=Pt
4.应用——电热器:
①定义:
利用电流的热效应而制成的发热设备。
②原理:
焦耳定律
③组成:
电热器的主要组成部分是发热体,发热体是由电阻率大、熔点高的合金制成。
【针对练习】
1(2013齐齐哈尔)将规格都是“220V100W”的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁分别接入家庭电路中,通电时间相同,下列说法正确的是()
A.三个用电器产生的热量一样多B.电风扇产生的热量最多
C.电视机产生的热量最多D.电烙铁产生的热量最多
2.如图所示是研究“电流产生热量与什么因素有关”的实验装置。
甲、乙烧瓶中装有质量相等初温相同的煤油,金属丝的电阻分别为R1、R2,且R2<R1。
通电一段时间后,发现甲烧瓶中温度计的示数大些。
此现象说明:
电流产生热量与有关。
热量越多.
考点:
焦耳定律
点评:
本题考查对焦耳定律、串联电路的电流关系的了解和掌握,属于中考常见题型,利用好控制变量法是本题的关键.
第二部分专题测试
1(2013四川自贡)如图甲所示的两个电流表均为学校实验室里常用的电流表(如图乙所示).闭合开关后,两电流表的指针都正常偏转且偏转角度相同,此时灯L1和L2的所消耗的电功率P1和P2的比值为( )
A.4:
1B.1:
4C.5:
1D.1:
5
2.(2013•沈阳)如图所示,已知电阻R1=10Ω、R2=5Ω,当开关闭合后,下列说法正确的是( )
A.通过R1与R2的电流之比为2:
1B.R1与R2的总电阻为15Ω
C.R1与R2两端的电压之比为1:
1D.R1与R2消耗的电功率之比为1:
1
3(2013年兰州)将“6V3W”和“6V6W”的两只灯泡L1和L2串联后接在电源两端,不考虑温度对灯丝电阻的影响,则
A.电源电压为12V时,两只灯泡均能正常发光
B.两个灯泡发光时,灯泡L2比灯泡L1亮一些
C.灯泡发光时,电路中允许通过的最大电流为1A
D.灯泡L1正常发光时,灯泡L2的实际功率是1.5W
4(2013乐山)如图所示,电源电压保持不变,电阻R1=R2=R3=10Ω。
当S1、S2都断开时,电流表示数为1A,则:
A.电源电压为30V
B.当S1、S2都闭合时,电流表示数为2A
C.当闭合S1、断开S2时,R1的功率为10W
D.当S1、S2都闭合时,整个电路消耗的功率最大
5.(2013•枣庄)标有“6V3W”的小灯泡,通过它的电流与电压的关系如图所示.若把它与一只阻值为8Ω的电阻并联接在电压为4V的电路中,则整个电路消耗的功率为( )
A..3WB.3.3WC.3.6WD.5W
6.(2013•日照)小明“测量小灯泡的电功率”,根据如图所示的电路连好电路后,闭合开关S,发现灯泡不发光,电压表无示数,电流表有示数但为超出量程,则产生这一现象的原因可能是( )
A.小灯泡发生短路B.小灯泡发生了断路
C.滑动变阻器发生了短路D.滑动变阻器的滑片接触不良
7.(鄂州市2013年)小灯泡L上标有“2.5V”字样,它的电阻随它两端电压变化的图像如图甲所示。
将小灯泡L和电阻R0接入图乙所示的电路中,电源电压为3V,且保持不变。
当开关S闭合时,小灯泡L恰好能正常发光。
下列说法不正确的是.
A.电阻R0的阻值为2Ω
B.开关S闭合时,小灯泡L的电阻为10Ω
C.小灯泡L的额定功率为0.625W
D.开关S断开时,小灯泡L的电阻为0Ω
8(2013漳州)在图4甲所示的电路中,当滑片P由b移到a的过程中,电压表示数U及滑动变阻器接入电路的电阻R2的变化情况如图4乙所示。
下列说法正确的是
A.电阻R1的阻值为20Ω
B.滑片P移到b端时,R2两端的电压为6v
C.滑片P移到a端时,R1消耗的功率为0.2W
D.当滑片P移到中点时,通过R1的电流为0.3A
点评:
解决本题方的关键是图象的电压是电压表的电阻是滑动变阻器的。
难度较大。
9.(2013•锦州)如图所示电路中,电源电压恒定不变,闭合开关S后,滑动变阻器的滑片P自a向b移动的过程中( )
A.小灯泡亮度变暗
B.电压表V1的示数变大
C.电压表V2的示数与电流表A的示数之比不变
D.电路消耗的总功率变小
10(2013乐山)如图所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关S后,将滑动变阻器R的滑片P向左移动,在此过程中
A.电压表V1示数变小,电压表V2示数变大
B.电流表A示数变小,电压表V1示数不变
C.电流表A示数不变,灯泡L亮度变亮
D.电压表V1示数不变,灯泡L亮度变暗
【答案】A
【解析】如图是一个串联电路,串联电路电流相等,电压表V1测灯L电压,电压表V2测滑动变阻器两端电压,当滑动变阻器R的滑片P向左移时,电阻变大,电流表示数变小,灯变暗,电压表V1示数变小,电压表V2示数变大。
选项A正确。
考点:
电路分析
点评:
解决本题方的关键是电压表测谁的电压。
难度较小。
11(2013年福建省泉州市)如图所示的电路中,电源电压不变,移动滑动变阻器R1的滑片P,当电流表的示数变化范围为1A~1.3A时,电压表的示数变化了3V,则该定值电阻R2所消耗功率的变化范围是
A.3W~3.9WB.3W~5.07W
C.3.9W~10WD.10W~16.9W
12(2013郴州)标有“220V4W”字样的电风扇、电视机、电烙铁、节能灯正常工作相同时间,产生热量最多是
A.电风扇B.电视机C.电烙铁D.节能灯
13(2013乐山)下列关于如图所示实验的说法中错误的是:
A.该实验研究的是电流的热效应
B.实验中采用了控制变量法
C.观察实验现象可知:
在其它条件相同时,电阻越大产生的热量越少
D.实验中是通过观察温度计示数的高低来判断电流通过导体时产生热量的多少
14.(哈尔滨市2013)小明家电能表上个月底表盘数字是
,这个月底表盘数字如图所示,可知他家本月用电度,他只让某电水壶工作,发现在10分钟内该电能表转盘转过了600转,则该电水壶的实际功率为W.
15.(2013•衡阳)某导体的电阻是5Ω,通过它的电流为0.2A,10s内通过该导体产生的热量是 J,电热器中的电饭锅是利用电流的 效应制成的加热设备.
【答案】2、热
【解析】电流通过导体产生的热量:
Q=I2Rt=0.2A2×5Ω×10s=2J,电饭锅是利用电流的热效应制成的加热设备,电流有三大效应:
热效应、磁效应、化学效应。
考点:
电流的热效应
点评:
解决本题方的关键是电流的热效应。
难度较小。
16(2013年福州)近日福州闽江两岸灯光夜景改造工程完工,使江滨夜景更加美丽,又节能环保。
其中尤溪洲大桥换上了约3000盏新型LED灯,灯的功率由原来的28W变成了13W,若这些夜景灯每天工作3h,则一个月(按30天计算)节省的电能__________kW·h,节省下的电能可使额定功率为1000W的电热水壶正常工作_____h。
17(2013年兰州)2012年10月1日起,我国分阶段逐步禁止进口和销售普通照明白炽灯,并将在2018年淘汰白炽灯。
节能灯比同光效的白炽灯节能60%~80%,且使用寿命长。
一只标有“220V60W”的白炽灯,正常发光时通过灯丝的电流大约为______A,1kW·h的电能,可供它正常发光______h;可供光效相同的“220V15W”的节能灯正常发光______h。
18.(2013•绵阳)如图,A灯标有“4V,4W”字样,B灯标有“4V,2W”字样.闭合开关,从右向左缓慢滑动变阻器滑片,直到其中一盏灯恰好正常发光,此时电压表的示数是 V,A灯和B灯的总功率是 W.
19(2013菏泽)铭牌上标有“220V11W”的节能灯,正常工作时的电流为A,若它每天正常工作2h,那么一个月消耗的电能是kW·h(一个月按30天计算)。
20(2013庆阳)小明手中有一只白炽灯泡,上面标有“220V100W”字样,说明这只灯泡正常发光时的电阻大小为Ω,正常发光时实际功率为________W;当通过它的电流大小为0.2A时,它消耗的实际电功率大小为W。
21(2013年兰州)某同学做“测量小灯泡电功率”的实验时,连接了如甲图所示的电路,实验前观察小灯泡的螺旋套上标有“2.5V”字样。
(1)要完成甲图的电路连接,电压表应选择连接(填“0~3V”或“0~15V”)的量程。
(2)在闭合开关前,变阻器的滑片应放在端(填“左”或“右”)。
(3)闭合开关,移动变阻器的滑片,使电压表的示数为V时,小灯泡正常发光,此时电流表表盘如乙图所示,电流表的示数是A,则小灯泡的额定电功率是
W。
(4)向左移动变阻器滑片,会看到灯泡变(填“暗”或“亮”)一些,这说明灯泡的实际功率与灯泡有关系。
22(2013湛江)寒冷的冬天,小明给住在农村的奶奶买了一个如图15所示的“暖手宝”,铭牌如表1所示,请回答下列问题:
(1)该“暖手宝”正常工作时通过的电流和电阻各是多少?
(2)该“暖手宝”正常工作3分钟产生的热量是多少?
(3)小明奶奶家离变电站较远变电站输出的电压为220V),输电导线的总电阻为11Ω,当小明在奶奶家断开其它用电器只使用该“暖手宝”时,“暖手宝”消耗的实际功率是多少?
(小数后面保留一位
小数,不考虑温度对电阻的影响)
3考点1家庭电路
解读:
1.家庭电路的组成部分:
低压供电线(火线零线)、电能表、闸刀开关、保险丝、用电器、插座、灯座、开关。
2.家庭电路的连接:
各种用电器是并联接入电路的,插座与灯座是并联的,控制各用电器工作的开关与电器是串联的。
3.家庭电路的各部分的作用:
(1)低压供电线:
①给用户提供家庭电压的线路,分为火线和零线。
火线和零线之间有220V的电压,火线和地线之间也有220V的电压,正常情况下,零线和地线之间电压为0V
②测电笔:
用途:
用来辨别火线和零线
种类:
钢笔式,螺丝刀式。
使用方法:
手接触笔尾金属体,笔尖金属体接触火线,观察氖管是否发光。
举例:
☆测电笔接触火线时,如果观察不到氖管发光,你认为产生这种现象的原因是:
(至少填两种可能原因)测电笔氖管已坏;手没有接触笔尾金属体;火线断路。
☆某次检修电路时,发现灯泡不亮,火线零线都能使测电笔发光,可能的原因是:
火线完好,零线处有断路,被测段零线通过用电器和火线构成通路。
(2)电能表:
①用途:
测量用户消耗的电能(电功)的仪表。
②安装:
安装在家庭电路的干路上,原因:
这样才能测出全部家用电器消耗的电能。
③铭牌:
所标的电压U是:
额定电压所标的电流I是:
允许通过的最大电流UI是:
电能表后能接用电器的最大功率,如果同时使用的家用电器的总瓦数超过这个数值,电能表的计数会不准确甚至烧坏
(3)闸刀(空气开关):
①作用:
控制整个电路的通断,以便检测电路更换设备。
②安装:
家庭电路的干路上,空气开关的静触点接电源线
(4)保险盒:
材料:
保险丝是由电阻率大、熔点较低的铅锑合金制成②保险原理:
当过大的电流通过时,保险丝产生较多的热量使它的温度达到熔点,于是保险丝熔断,自动切断电路,起到保险作用
③电路符号:
④连接:
与所保护的电路串联,且一般只接在火线上
⑤选择:
保险丝的额定电流等于或稍大于家庭电路的最大工作电流。
⑥规格:
越粗额定电流越大。
注意:
不能用较粗的保险丝或铁丝、铜丝、铝丝等代替。
因为铜丝的电阻小,产生的热量少,铜的熔点高,不易熔断。
(5)插座:
①作用:
连接家用电器,给可移动家用电器供电。
②种类:
固定插座、可移动插座
二孔插座、三孔插座
③安装:
并联在家庭电路中,具体接线情况:
1.接火线2.接零线3.接地线
4.接用电器的金属外壳5.接用电部分的线路
把三脚插头插在三孔插座里,在把用电部分连入电路的同时,也把用电器的金属外壳与大地连接起来,防止了外壳带电引起的触电事故。
⑹用电器(电灯)、开关:
①白炽灯是利用电流的热效应进行工作的,小功率的灯泡灯丝细而长,里面抽成真空。
大功率的灯泡灯丝粗而短,里面抽成真空后,还要充入氮气、氩气等惰性气体,且气压为0.1Pa,目的是平衡大气压对玻璃壳的压力,并阻止灯丝升华。
灯泡长期使用会变暗,原因是:
灯丝升华变细电阻变小,实际功率变小;升华后的金属钨凝华在玻璃内壁上降低了灯泡的透明度。
②灯泡的种类:
螺丝口卡口。
螺丝口灯泡的螺旋接灯头的螺旋套,进而接零线;灯泡尾部的金属柱接灯头的弹簧片,再通过开关接火线:
原因:
防止维修触电
③开关和用电器串联,控制用电器,如果开关短路用电器会一直工作开关不能控制,但不会烧干路上的保险丝。
④根据安全用电原则连接电路,每个开关都可以单独控制灯
【针对练习】
1.(2013•阜新)随着人民生活水平的提高,居民家里用电器的种类和数目在不断增加,给我们生活带来方便的同时也带来安全隐患.下列做法正确的是( )
A.开关应接在灯和零线之间
B.用电器的金属外壳不用接地线
C.在现有的照明电路中,增加大功率用电器时只需换上足够粗的保险丝即可
D.当电路被保险丝装置切断时,要先找到发生事故的原因,排除之后再恢复供电
考点2家庭电路电流过大的原因、安全用电
解读:
1.原因:
发生短路、用电器总功率过大。
2.家庭电路保险丝烧断的原因:
发生短路、用电器功率过大、选择了额定电流过小的保险丝
3.触电事故:
①定义:
一定强度的电流通过人体所引起的伤害
②危险性:
与电流的大小、通电时间的长短等因素有关。
③安全电压:
不高于36V,动力电路电压380V,家庭电路电压220V都超出了安全电压。
4.触电形式:
家庭电路(低压触电)单线触电
双线触电
家庭电路触电的事故:
都是由于人体直接或间接跟火线接触造成的并与地线或零线构成通路。
要分清零线和地线,虽然地线和零线正常情况下之间没有电压,但绝不能将地线和零线接通,否则易造成触电事故。
高压触电高压电弧触电
跨步电压触电
5.安全用电原则:
不接触低压带电体不靠近高压带电体
【针对练习】
1.(2013•沈阳)下列有关家庭电路和安全用电的说法正确的是( )
2019-2020年九年级物理专题练测13生活用电、电与磁、电磁波
A.图中开关的连接是错误的
B.家庭电路中各个用电器应该是并联的
C.使用试电笔时手指不可以碰到笔尾金属体
D.保险丝熔断可能是由用电器的总功率过大引起的
考点3磁现象、磁场
解读:
1.磁性:
磁铁能吸引铁、钴、镍等物质的性质(吸铁性)
2.磁体:
定义:
具有磁性的物质
分类:
永磁体分为天然磁体、人造磁体
3.磁极:
定义:
磁体上磁性最强的部分叫磁极。
(磁体两端最强中间最弱)
种类:
水平面自由转动的磁体,指南的磁极叫南极(S),指北的磁极叫北极(N)
作用规律:
同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
说明:
最早的指南针叫司南。
一个永磁体分成多部分后,每一部分仍存在两个磁极。
4.磁化:
①定义:
原来没有磁性的物体在或的作用下获得磁性的过程。
磁铁之所以吸引铁钉是因为铁钉被磁化后,铁钉与磁铁的接触部分间形成异名磁极,异名磁极相互吸引的结果。
②钢和软铁的磁化:
软铁被磁化后,磁性容易消失,称为软磁材料。
钢被磁化后,磁性能长期保持,称为硬磁性材料。
所以制造永磁体使用钢,制造电磁铁的铁芯使用软铁。
5.物体是否具有磁性的判断方法:
①根据磁体的吸铁性判断。
②根据磁体的指向性判断。
③根据磁体相互作用规律判断。
④根据磁极的磁性最强判断。
6.定义:
磁体周围存在着的物质,它是一种看不见、摸不着的特殊物质。
磁场看不见、摸不着我们可以根据它所产生的作用来认识它。
这里使用的是转换法。
通过电流的效应认识电流也运用了这种方法。
7.基本性质:
磁场对放入其中的磁体产生力的作用。
磁极间的相互作用是通过磁场而发生的。
8.方向规定:
在磁场中的某一点,小磁针北极静止时所指的方向(小磁针北极所受磁力的方向)就是该点磁场的方向。
9.磁感应线:
①定义:
在磁场中画一些有方向的曲线。
任何一点的曲线方向都跟放在该点的磁针北极所指的方向一致。
②方向:
磁体周围的磁感线都是从磁体的北极出来,回到磁体的南极。
说明:
A.磁感线是为了直观、形象描述磁场而引入的带方向的曲线,不是客观存在。
但磁场客观存在。
B.用磁感线描述磁场的方法叫建立理想模型法。
C.磁感线是封闭的曲线。
D.磁感线立体的分布在磁体周围,而不是平面的。
E.磁感线不相交。
F.磁感线的疏密程度表示磁场的强弱。
9.根据磁感线分布图确定小磁针的指向:
磁感线上某一点的切线方向,就是该点的磁场方向,也就是放入该点的小磁针静止时北极所指方向。
10.电流的磁场:
(1)奥斯特实验:
通电导线的周围存在磁场,称为电流的磁效应。
该现象在1820年被丹麦的物理学家奥斯特发现。
该现象说明:
通电导线周围存在磁场,且磁场与电流的方向有关。
(2)通电螺线管的磁场方向:
通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场一样。
其两端的极性跟电流方向有关,电流方向与磁极间的关系可由安培定则来判断。
(3)应用:
电磁铁
A.定义:
内部插入铁芯的通电螺线管。
B.工作原理:
电流的磁效应,通电螺线管插入铁芯后磁场大大增强。
C.优点:
磁性有无由通断电来控制,磁极由电流方向来控制,磁性强弱由电流大小、线圈匝数、线圈形状来控制。
【针对练习】
1(2013宜宾)下列关于
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- 九年级物理专题练测12 电功和电热 九年级 物理 专题 12 电热
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