内容正文:
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第十三单元 电路初探
第1节 电路 电流 电压 电阻
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1
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1.电路的组成
(1)电路就是用导线把 电源 (提供电能)、 用电器 (消耗电能)、 开关 (控制电路)等
元件连接起来组成的电流的路径。
(2)用电路元件符号表示电路连接的图,叫作电路图。
(3)电源是能持续供电的装置。从能量转化的观点来看,电源是把其他形式的能转化为 电 能
的装置。常见的电源有直流电源和交流电源。最常用的直流电源是电池,它有正、负两极,正极
用“+”表示,负极用“-”表示。当直流电源对用电器供电时,电流的方向是由电源的 正 极
经用电器到 负 极。
2.电路图中几种常用元件的符号
名称 电池 开关 电流表 电压表 灯泡 电阻
滑动
变阻器
相连的导
线(节点)
电动机 二极管
符号
3.电路的三种状态
状态 通路 开路(断路) 短路
定义 正常接通的电路 某处断开的电路
电源短路:直接用导
线将电源的正负极连
接起来
用电器短路:直接用
导线将用电器两端连
接起来
实物
电路图
特点
电路中有电流,
用电器能工作
电路中无电流,用电器不能工作
电路中有电流,电源
容易被烧坏
被短路的用电器不
工作
特别提醒 电路中形成持续电流的两个条件:一是要有电源,二是电路是闭合回路,两个条件缺一不可。
4.连接电路时的注意事项:
(1)在连接电路的过程中,开关必须处于 断开 状态;
(2)将导线接到电路元件的接线柱上,并旋紧螺帽,以保证接触良好;
(3)绝不允许以任何方式用导线将电池的两极直接相连,以免损坏电源。
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众相原创 赋能中考 陕西物理
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2
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1.电流
(1)形成原因:电荷的 定向 移动。
(2)方向的规定: 正 电荷定向移动的方向。
(3)单位: 安培 ,简称安,符号是A;单位换算:1mA= 10-3 A、1mA= 103 μA。
(4)常见的电流:a.手电筒的电流约为200mA;b.节能灯的电流约为0.1A;c.教室内日光灯的电
流约为0.2A;d.电冰箱的电流约为1A;e.家用空调的电流约为5A。
2.电压
(1)作用:形成电流的原因;电源是提供电压的装置。
(2)单位: 伏特 ,简称伏,符号是V;单位换算:1mV= 10-3 V、1mV= 103 μV。
(3)常见的电压:a.一节新干电池的电压是1.5V;b.一块铅蓄电池的电压是2V;c.手机电池电压为
3.7V;d.对人体安全的电压不超过36V;e.我国家庭电路的电压为220V,工业用电的电压为380V。
3.电流、电压的测量(2022年版课标要求必做实验)
元件 电流表 电压表
表盘
作用 测量电路中的电流 测量用电器两端的电压
使用
规则
相同点
(1)使用前,检查指针是否指零,若不指零,需 调零
(2)估测被测电流、电压,选用合适的量程;先用 大 量程试触,必须让电流“ 正 进
负 出”
不同点
与被测电路 串 联,不允许将电流表
直接接在电源两端
与被测用电器 并 联,电压表可以直接接
在电源两端
量程 0~0.6A 0~3A 0~3V 0~15V
分度值 0.02 A 0.1 A 0.1 V 0.5 V
示数 0.28 A 1.4 A 1.0 V 5.0 V
特点 简化电路时,可相当于导线 简化电路时,可相当于断路(开路)
第1题图
1. (改编自SK九上P79图)如图所示,取一个橙子,把铜片、铁片插入其
中,制成一个水果电池。
(1)用电压表测量电压,该水果电池电压为 0.6 V,水果电池是将 化学 能
转化为电能。
(2)该水果电池正极是 铜片 (选填“铁片”或“铜片”)。
(3)为获得更高电压,可以将多个水果电池 串 联。
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第十三单元 电路初探
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3
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1.电阻
(1)定义:表示导体对 电流 阻碍作用的大小,用字母R表示。
(2)单位:欧姆,简称欧,符号是 Ω;其他单位还有千欧(kΩ)和兆欧(MΩ);单位换算:1kΩ=
1000Ω、1MΩ=106Ω。
(3)影响电阻大小的因素:电阻是导体本身的一种性质,它的大小与导体的 材料 、 长度 和横截
面积等因素有关。
a.同种材料的导体,横截面积和温度相同时,长度越长,导体的电阻越 大 ;
b.同种材料的导体,长度和温度相同时,横截面积越小,导体的电阻越 大 。
特别提醒 (1)关系式:R=ρLS,ρ是电阻率,与导体的材料有关,L是导体的长度,S是导体的横截
面积;(2)对大多数的导体(金属导体)来说,电阻随温度的升高而增大,而有些导体的电阻随温度的升
高而减小,如铅笔芯。
2.导体、绝缘体、半导体
名称 定义 常考举例
导体 容易导电的物体 金属、人体、大地、石墨、食盐水溶液等
绝缘体 不容易导电的物体 橡胶、玻璃、塑料、陶瓷、干木头等
半导体 导电性能介于导体和绝缘体之间的物体
硅、锗材料等;应用:二极管(具有单向导电性)、压
敏电阻、光敏电阻等
超导体 在特定的温度下,呈现电阻为零的导体
应用:制作远距离输电导线、超导电子元件、超导磁
悬浮列车等
3.滑动变阻器
结构示意图 电路符号
原理 通过改变接入电路中电阻丝的 长度 来改变接入电路的阻值
铭牌参数
某滑动变阻器标有“20Ω 2A”字样,“20Ω”表示 滑动变阻器的最大阻值为20Ω ;“2
A”表示 滑动变阻器允许通过的最大电流为2A
使用方法
(1)滑动变阻器要与被控制电路 串 联
(2)两个接线柱要采用“ 一上一下 ”的接法
(3)使用时通过的电流不能超过滑动变阻器允许通过的 最大电流
(4)为了保护电路,闭合开关前应将滑动变阻器滑片移到 阻值最大处
作用 (1)改变电路中的电流和部分电路两端的电压;(2)保护电路
特别提醒 滑动变阻器接入电路“二要”原则:要串联,要“一上一下”;“同接上”相当于导线,“同接
下”相当于定值电阻。
第2题图
2. (RJ九全P71图改编)如图所示,电路中一根导线已经与滑动变阻
器的B接线柱连接,当滑动变阻器的滑片 P向左移动时,要使滑动变阻器的
电阻变小,另一根导线应与滑动变阻器的 C (选填“A”“C”或“D”)接线柱
连接;滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻丝的 长度 来改变电阻的
大小。
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1
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1.模型 充电宝 如图所示,充电宝给手机充电
时,充电宝相当于简单电路中的 电源 ;充
电座可以同时给多个充电宝充电,顾客取走
若干充电宝后,其他充电宝仍可继续充电,则
这些充电宝是 并联 (选填“串联”或“并联”)
接入充电座的,充电座给充电宝充电时,充电宝
相当于电路中的 用电器 。
第1题图
第2题图
2.模型 电动车 给电动车充电时,电瓶相当于
用电器 (选填“电源”或“用电器”),把车
钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下,车子就通
电了,但不会行驶,这把车钥匙其实就是一个
开关 ,跨上电动车将右把手向后旋转,车子
就能前进,并且向后旋的角度越大,车速就越快。
其实这个右把手就相当于一只 变阻器 。
8#
2
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3.如图所示是电流表测量电路中电流的电路图。
图1
图2
图3
第3题图
(1)为了选定电流表的量程,应该先用电流表
的 大 量程试触一下;
(2)如果电流表示数如图2所示,则测出的电
流是 0.36 A。若该同学发现同桌读出的
电流数据是自己的5倍,请指出同桌错误的原
因: 选的是小量程,却按大量程读的数 ;
(3)甲、乙两位同学在做“用电流表测电流”的
分组实验中,闭合开关前,他们的电流表指针
均指在零刻度线处。当闭合开关时,发现电流
表指针摆动分别出现了如图3甲、乙所示的两
种情况。请分析他们在电流表的使用上分别
存在什么问题,并写在下面的横线上。
①甲同学的问题是: 电流表正负接线柱接反
了 ;
②乙同学的问题是: 选用的量程过大 ,接
下来的操作应是 换用小量程 。
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3
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4.(2020陕西3题2分)半导体的导电性能介于
导体和绝缘体之间,有些半导体材料的导电
性能受温度、光照、压力等影响而显著变化。
下列不能用半导体材料制作的是 (D )
A.热敏电阻 B.光敏电阻
C.压敏电阻 D.高压输电线
5.下列关于导体电阻的说法中,正确的是
(A )
A.一根金属丝被均匀拉长后,它的电阻变大
B.粗导线的电阻一定比细导线的电阻小
C.导体中没有电流通过时,导体就没有电阻
D.家庭电路用的电缆线电阻越大越好
6.飞机穿过云层时,由于飞机与空气发生 摩擦
而带上了大量的电荷,为了安全地释放这些
静电,飞机通常使用 导体 (选填“导体”
“绝缘体”或“半导体”)材料制成的轮胎。
7.我国自主研发的某款高性能处理器,具有强大
的计算能力和低功耗性能。该处理器的成功
研制将有助于提升我国在计算机硬件领域的
自主创新能力,打破国外技术垄断,推动国内
芯片产业的发展。制作计算机处理器芯片需
要 半导体 (选填“半导体”或“超导体
”)
021
第十三单元 电路初探
材料,该处理器正常工作时,相当于电路中的
用电器 (选填“电源”或“用电器”)。
8.如图所示是电位器的简化原理图,它是通过改
变接入电路中电阻丝的 长度 来改变接入
电路中的电阻。将该电位器的 b、c 两个接
线柱接入电路中,顺时针旋转旋钮时电位器接
入电路的电阻变小。
第8题图
3"# 4567(89
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猜想与假设
1.在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中,某实验小组提出了如下猜想:
猜想一:导体电阻跟导体长度有关
猜想二:导体电阻跟导体横截面积有关
猜想三:导体电阻跟导体材料有关
设计实验与进行实验
同学们想利用如图1所示的电路和下表中的合金丝验证上述猜想。
图1
编号 材料 长度(m) 横截面积(mm2)
A 镍铬合金 0.25 1.0
B 镍铬合金 0.50 1.0
C 镍铬合金 0.25 2.0
D 锰铜合金 0.25 1.0
(1)在M、N之间分别接上不同的合金丝,通过观察 电流表示数 来比较导体电阻的大小;这种
科学研究问题的方法是 转换 法; 电流表示数越小 表示对应合金丝的电阻越大。
(2)小灯泡在电路中的主要作用是 保护电路 。
分析与论证
(3)选用编号为A、C的合金丝分别接入电路,是为了验证猜想 二 (选填“一”“二”或“三”)。
(4)为了验证猜想一,应选用合金丝 A和B (填写合金丝编号,下同)进行实验。分别将选用
的两根合金丝接入电路中M、N两点间时,合金丝 A 接入时电流表示数较大,由此得到的结论
是: 在导体的材料、横截面积相同的情况下,导体的长度越长,电阻越大 。
交流与反思
(5)另一组的同学在探究同样的课题时,手边只有一根合金丝,那么他利用这根合金丝和上述电
路,不能够完成猜想 三 的实验验证。
(6)除转换法外,该实验主要用到的物理研究方法是 控制变量法 ;下列四个实验中没有用到
此方法的是 C (填字母)。
A.探究动能的大小与什么因素有关实验 B.探究影响压力作用效果的因素实验
C.探究平面镜成像的特点实验 D.探究影响摩擦力大小的因素实验
(7)结论评估 在选用编号为A和D的两根合金丝进行实验时,有同学认为小灯泡的电阻会随温
度的变化而变化,无法控制锰铜合金与镍铬合金的两端电压一定,所以无法通过电流比较它们的
电阻大小。你 反对 (选填“赞同”或“反对”)这样的观点,理由是: 接入较小的电阻时,小灯泡
的亮度变大,灯丝的电阻变大,若此时电路中的电流变大,仍然可以说明材料会影响导体的电阻 。
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众相原创 赋能中考 陕西物理
实验创新迁移
(8)创新方案 同学们在实验室探究“影响电阻大小的因素”时,有 a、b、c、d四个不同的电阻,如
图2甲所示,他们将电阻a、b、c、d串联在电路中,用电压表分别测出它们两端的电压。电压表的
示数越大,表示接入的电阻阻值越 大 。
图2
(9)实验延伸 用电源、小灯泡、导线、开关和钨丝组成如图2乙所示的电路,闭合开关,小灯泡发光;再
用酒精灯对钨丝加热,会发现小灯泡亮度变暗,原因是钨丝的温度升高,其电阻变 大 。
2.(2019陕西32题8分)物理小组想探究导电液体的导电性与接入电路中液体横截面积大小的关
系。他们用长方体水槽、浓度一定的食盐水、电源、滑动变阻器、电压表及电流表等器材进行了探
究。实验电路连接如图1所示,将电极M、N分别固定在水槽左右两侧底部的中央。
图1
图2
第2题图
(1)闭合开关前,为保护电路,应将滑动变阻器的滑片P移到最 右 (选填“左”或“右”)端。
(2)实验中,通过调节 滑动变阻器的滑片 来保持电极M、N间的电压恒为3V。控制其他条件
不变通过向水槽中添加食盐水,从而达到改变食盐水的 横截面积 的目的,用电流表测出相应
的电流值。食盐水导电性的强弱可以由 电流表示数 来判断。实验数据如下表:
实验序号 横截面积S/cm2 电流I/A
1 50 0.02
2 100 0.04
3 150 0.07
4 200 0.08
5 250 0.11
6 300 0.13
7 350 0.14
8 400 0.14
9 450 0.14
(3)依据表格中的数据在图2中描点,做出电流I随横截面积S变化的I-S图像。
(4)分析表格中的数据或图像,可得到初步结论:其他条件不变,横截面积增大时,食盐水的导电
性 先增大后不变 。
(5)为验证实验结论是否具有普遍性,应采取的做法是: 换用不同的种类液体进行多次测量 。
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众相原创 赋能中考
W=Gh=6×105N×30m=1.8×107J;
(4)重力储能系统放下重物发电的效率为:
η1=
W输出
W ×100%=
1.44×107J
1.8×107J
×100%=80%;
(5)已知系统提升重物的效率η2=90%,
则重力储能系统的综合效率为:
η=η1·η2=80% ×90% =72%,由于72% >70% 所
以数据可信。
3.解:(1)机械 内 吸
(2)该项目每年节约的标准煤完全燃烧,释放的能量
为Q放 =mq=1.9×10
8kg×2.9×107J/kg=5.51×
1015J;
(3)该项目的能量转化效率 η=0.72kW·h1kW·h ×100%
=72%;
(4)消耗用电低谷时段电网的多余电能为 E=
6×108kW·h
72% ≈8.3×10
8kW·h,约8.3亿度;
(5)增加地下盐穴
4.解:(1)可再生 核聚变
(2)吸热塔吸收的热量 Q吸 =P太阳St=1200W/m
2×
100×104m2×10×3600s=4.32×1013J;
则吸热塔中熔盐增加的内能W=ηQ吸 =80%×4.32×
1013J=3.456×1013J;
(3)并网后的每日发电量 W=Pt=100×106×10-3kW
×24h=2.4×106kW·h=8.64×1012J;
可以满足家庭用电的个数 n=2.4×10
6kW·h
5kW·h =4.8
×105;
煤完全燃烧需要放出的热量Q放 =
W
η
=8.64×10
12J
40% =
2.16×1013J;
每日需要完全燃烧煤的质量 m=
Q放
q=
2.16×1013J
3.0×107J/kg
=7.2×105kg;
(4)光热电站的好处有:清洁、无污染。
类型2 汽车类
5.解:(1)大
(2)此过程中牵引力的功率 P=Wt=
4.8×107J
10×60s=8×
104W;
(3)①由题可得:红外辐射每秒每平方能量为 W红外 =
1
2W太阳 =
1
2×500J=250J,
吸热效率η=50%,吸热面积 S=8m2,则每秒车内空
气吸收的热量为:Q1=W红外 ×50% ×S=250J×50%
×8m2=1000J,
1分钟车内空气吸收热量
Q2=1000J/s×60s=60000J,
由ρ=mV得,m空气 =ρV=1.3kg/m
3×2m3=2.6kg,
由c空气 =
Q
mΔt
得,
Δt=
Q2
c空气m
= 60000J
1.0×103J/(kg·℃)×2.6kg
≈23.1℃
②车窗留缝,增加气体流动性
6.解:(1)大
(2)汽车的重力
G=mg=1200kg×10N/kg=12000N,
该车空载静止时,对水平地面的压强 p=FS=
G
S=
12000N
0.096m2
=1.25×105Pa;
(3)由题可知,汽车做匀速直线运动,受到的牵引力和
阻力是一对平衡力,大小是相等的,
可得牵引力F牵 =f=1000N,汽车牵引力做的功
W机械 =F牵s=1000N×170×10
3m=1.7×108J;
(4)由ρ=mV可知,车消耗汽油的质量
m汽油 =ρ汽油V=0.7×10
3kg/m3×10×10-3m3=7kg,
汽油完全燃烧放出的热量
Q放 =mq汽油 =7kg×4.6×10
7J/kg=3.22×108J,
由η=
W有用
Q放
可得,内燃机输出的有用能量
W有用 =Q放η=3.22×10
8J×53%=1.7066×108J;
最终蓄电池增加的能量 W=W有用 -W机械 =1.7066×
108J-1.7×108J=6.6×105J。
类型3 燃气类
7.解:(1)压缩体积 吸收
(2)m=ρV=1.0×103kg/m3×1.0×10-3m3=1kg;
Q吸 =cmΔt=4.2×10
3J/(kg·℃)×1kg×(100℃ -
25℃)=3.15×105J;
Q放 =Pt=4500W×140s=6.3×10
5J;
燃气炉烧水时的效率
η=
Q吸
Q放
×100%=3.15×10
5J
6.3×105J
=50%;
(3)燃气炉功率[单位:瓦(W)]与耗气量[单位:
克/时(g/h)]之比的数值为15,即
4500W
m气
=15;解得m气 =300g/h;
该 燃 气 炉 所 使 用 燃 料 的 热 值 q= Qm气
=
4500W×3600s/h
300g/h =5.4×10
4J/g=5.4×107J/kg;
(4)炒菜总共用时t′=8min×3+10min+3min×2=
40min=2400s;
一共消耗的热量Q′=Pt′=4500W×2400s=1.08×
107J;
一罐储气罐提供的热量
Q0=m0q=120g×5.4×10
4J/g=6.48×106J;
n=Q′Q0
=1.08×10
7J
6.48×106J
≈1.7;所以小刚至少要带两个。
第十三单元 电路初探
第1节 电路 电流 电压 电阻
&'()*+,-./
知识点1 电路的认识
电源 用电器 开关 电 正 负 断开
知识点2 电流、电压
定向 正 安培 10-3 103 伏特 10-3 103 调零
大 正 负 串 并 0.02 0.1 0.1 0.5 0.28
1.4 1.0 5.0
01
陕西物理
溯源对点练
1.(1)0.6 化学 (2)铜片 (3)串
知识点3 电阻 滑动变阻器
电流 材料 长度 大 大 长度 滑动变阻器的最大
阻值为20Ω 滑动变阻器允许通过的最大电流为2A
串 一上一下 最大电流 阻值最大处
溯源对点练
2.C 长度
0'(12345-67
考点1 实际生活中的电路认识
1.电源 并联 用电器
2.用电器 开关 变阻器
考点2 电流表、电压表的使用
3.(1)大 (2)0.36 选的是小量程,却按大量程读的数
(3)①电流表正负接线柱接反了 ②选用的量程过大
换用小量程
考点3 电阻 滑动变阻器
4.D 5.A 6.摩擦 导体
7.半导体 用电器 8.长度 b、c
8'(9:;<-=>
1.(1)电流表示数 转换 电流表示数越小
(2)保护电路 (3)二 (4)A和 B A 在导体的材
料、横截面积相同的情况下,导体的长度越长,电阻越
大 (5)三 (6)控制变量法 C (7)反对 接入较
小的电阻时,小灯泡的亮度变大,灯丝的电阻变大,若
此时电路中的电流变大,仍然可以说明材料会影响导
体的电阻 (8)大 (9)大
2.(1)右 (2)滑动变阻器的滑片 横截面积 电流表
示数 (3)如答图所示 (4)先增大后不变 (5)换
用不同种类的液体进行多次测量
第2题答图
第2节 串联和并联
&'()*+,-./
逐个顺次 并列 一条 相互 互不 能 干路 相等
电流之和 之和 相等 R1+R2
1
R1
+1R2
R1R2
R1+R2
溯源对点练
1.1.5 并 2.B 3.C
0'(12345-67
考点1 串、并联电路中电流和电压的特点
1.并 0.3 1.2
2.A
8'(9:;<-=>
1.(1)断开 (2)调零 串 试触 (3)L1
(4)L2断路 (5)电流表正、负接线柱接反了 (6)不
同 a.0.24 b.2.50 电流表选用的是小量程却按大
量程来读数 c.并联电路中,干路电流等于各支路电
流之和(或IC=IA+IB)
(7)串联电路中,电流处处相等 (8)避免偶然性,寻
找普遍规律 BCD (9)可将三只相同的电流表同时
接在A、B、C三处,进行实验 (10)将 L1和 L2交换位
置,观察发光情况
2.(1)断开 (2)电池 (3)L1 (4)灯泡L1
(5)小红的观点更具普遍性,小红选用规格不相同的
灯泡进行了多次实验
(6)将电压表与灯L1的A接线柱相连接的一端导线改
接到灯L2的C接线柱
(7)电压表使用前未调零 (8)在并联电路中,各支路
两端的电压相等且等于电源电压 A
(9)2 CE、BF (10)细 在长度和材料相同时,导线
的横截面积越小电阻越大,分压越大,更容易观察到
实验现象 (11)操作简单(更能直观看出串联电路电
源电压与各部分电压的关系)
小专题培优4 电路的识别、设计及故障分析
培优对点练
1.D 2.并 短路 3.并 A1 A2
4.串联 滑动变阻器R 5.串 电源 灯泡L2
6.S2 S1、S3 7.并 干路 变大
8.串 灯泡L 滑动变阻器R 变小
9.串 R1 R2 变大
10.3 灯泡L1 并 电源(或灯泡L1或灯泡L2)
11.C 12.A 13.C 14.B 15.A
16.左(或A端) 短路 17.A 18.A 19.D 20.C
21.如答图所示
第21题答图
22.如答图所示
第22题答图
第十四单元 欧姆定律
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正比 IR UI
溯源对点练
1.D 2.电阻 3.3 不变 b
0'(12345-67
考点1 欧姆定律的理解
1.D 2.= > < 3.15 0.2 15
考点2 欧姆定律的相关计算
1.串 10 2.1∶2 20 2∶1 3.8 1∶1 2∶1
4.0.4 15 【变式训练】(1)1∶1 3:1 (2)2 2.5
5.1.5 8 1 6.0.4 30 60 7.3 8.3 30 1.6
9.1∶1 2∶1 10.4∶1 5∶4 11.D 12.C
13.0.6 1∶3 14.3 1.5
15.减小 增大 12 小于 【解析】根据图2可知:
当
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