内容正文:
素养·测评
数理招
成
能
00000
0000000000
00000000
14.如图10所示,质量和
n
同步达标检测题
形状完全相同的金属线框A
×××××××
×××××××
和塑料线框B,从同一高度同
×××××××
0000000000000000000000000000⊙
时自由落下,途中经过某一磁
X
【磁生电】
场区域(“×”表示磁场方向
图10
一、选择题(每小题5分,共40分)》
流向A
垂直纸面向里).不计空气阻力,由于
1.下列物理学家中,发现电磁感应现象的
C.当线圈转动时,线圈不受磁场力的作用
现象,线框
(选填“A”或“B”)会有
是
D.当线圈转速增大时,灯泡亮度变亮
电流产生,使该线框的一部分
能转化为
A.欧姆
B.焦耳
7.下列图中的a表示垂直于纸面的一根导
能,导致线框A落到地面所需时间4
C.法拉第
D.奥斯特
线,它是闭合电路的一部分.它在磁场中按箭头
(选填“大于”“小于”或“等于”)线框B
2.有一款自发电的运动手环,走路时,手环方向运动时,不能产生感应电流的是
落到地面所需时间t。
随着手臂运动,手环里的线圈中便会产生电流,
N
三、实验探究题(共26分)
手环就会显示步数.下列与“运动手环”的工作
15.(12分)在探究“产
原理相同的是
A
B
生感应电流的条件”的实验
A.发电机
B.电动机
C.扬声器
8.如图5所示,图中黑
中,实验装置如图11所示.
D.电磁起重机
色圆点为闭合回路放在磁
(1)实验中通过观察
3.如图1所示,磁共振成像是一种电离辐射
场中线圈一边的横截面,
判断电
式医学成像技术,它采用强静磁场和变化磁场
图11
:当它在磁场中旋转一周
路是否有感应电流
使人体组织成像.若携带金属物做磁共振成像,
图5
:时,下列说法中正确的是
(2)闭合开关,若导体ab不动,向右移动磁
强静磁场会吸引铁质物品,变化的磁场会使携
A.线圈在位置①③时有感应电流
体,电路中
(选填“有”或“无”)感应电
带的金属物中产生感应电流,从而使金属物发
B.线圈在位置②④时有感应电流
流
热而灼伤病人,重则危及生命。上述说明中,没
C.图中感应电流的方向始终不变
(3)该实验的结论是:闭合电路的一部分导
有涉及到的知识是
D.线圈在所有位置均有感应电流
体在磁场里做
运动时,导体中就
A.电磁感应原理
二、填空题(每空2分,共34分)》
会产生感应电流
B.磁场对电流的作用
9.小茜制作了拨动铜导线切割磁感线就能
(4)磁场方向和切割磁感线的方向同时改
C.电流的热效应
发出声音的电子五音盒,其原理是
变,产生的感应电流的方向
(选填“改
D.磁体吸引铁磁物质
现象,根据这一现象,后来发明了
(选
变”或“不改变”)
填“发电机”或“电动机”),使人类大规模用电
(5)如果将图中电流表换成
,可以
成为可能,开辟了电气化的时代
探究磁场对通电导体的作用,更换后的实验电
10.如图6所示为探究产生感应电流条件的
路是
_(选填“发电机”或“电动机”)的
工作原理.
图1
装置,若导体ab不动,磁体沿水平方向向右运
客2
动,则闭合回路中
(选填“能”或“不
16.(14分)某同学用如图12所示的装置研
4.如图2所示为一款发电陀螺,抽打使其高
究电磁感应现象
速旋转,可以自动发电并点亮LED装饰灯.下列
能”)产生感应电流利用电磁感应原理工作的
关于此情景的说法正确的是
(选填“话筒”或“扬声器”)
A.旋转中的LED灯提供了电能
B.发电陀螺利用了磁场对电流的作用
C.陀螺转动过程中是将电能转化为机械能
图12
D.发电陀螺与动圈式话筒的工作原理相同
(1)如图12甲所示,保持蹄形磁体竖直放
5.如图3所示,在蹄形磁体的磁场中放置
图6
图7
置,使导体棒αb从图示位置向右运动,电路中
根与螺线管连接的导体棒ab,当导体棒ab水平
11.中考考生进入考场前都要进行安检,如
感应电流;使导体棒ab从图示位置向
向右运动时,小磁针N极转至右边.可使如图所图7所示为安检时使用的某种探测器.当探测器
上运动,电路中
感应电流.(选填“有
示位置的小磁针S极转至右边的操作是(
靠近
(选填“金属”或“非金属”)物体
或“无”)
A.导体棒ab水平向左运动
:时就会产生感应电流,探测器发出警报,这种现
(2)如图12乙所示,保持线圈不动,使蹄形
B.导体棒ab竖直向上运动
象叫作
现象
磁体快速向右运动,电流表的指针
(选
C.导体棒ab竖直向下运动
12.如图8所示是被称为没有链条的混合动
填“不会”或“会”)偏转.结合(1)中的现象可
D.对调磁体磁极,导体棒ab水平向左运动
力电动自行车,此车既可以给锂电池直接充电
知:要产生感应电流必须让闭合电路的一部分
获得能量,也可以通过骑行者踩脚踏板发电.给
导体在磁场中做
运动,
锂电池充电时,锂电池相当于电路中的
(3)若想使感应电流与原来方向相反,下列
,充电时充电线会发热,这是电流的
操作可行的是
(填字母)
效应.骑行者踩脚踏板发电的原理是
A.将导体棒ab两端对调
B.保持导体棒ab运动方向不变,对调磁体
的磁极
图3
4
动材
C.将导体棒ab的运动方向和磁体的磁极
6.如图4所示是发电机的原理图,电刷A、B
同时对调
与两铜环始终接触,并与小灯泡连通.当线圈在
(4)在电磁感应现象中
能转化为
磁场中沿图示方向转动时,则
图8
图9
能
A.磁场不动,通过小灯泡的电流始终从A
13.按如图9所示连接电路,如果先拨动
流向B
下转轴,这样
(选填“会”或“不会”)
数理报社试题研究中心
B.磁场不动,通过小灯泡的电流始终从B:直转动下去.发电机工作时把
能转化
(参考答案见第23期)
本版责任编辑:冯艳林
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0351-5271268
报纸发行质量反馈电话:
数评橘
2025年11月20日·星期四
初中物理
第21期总第1165期
0351-5271248
(中考人教)
无线充电
山西师范大学主管山西师大教育科技传媒集团主办数理报社编辑出版
社长:徐文伟国内统一连续出版物号:CN14-0707(F)邮发代号:21-281
无线充电技术
交新课导学
方向随时间发生周期性的变化,这种电流叫作
的基本原理就是我
,简称
们学过的电生磁、磁
电动机磁生电
看一看:如图8所示,
生电.以手机为例
是交流发电机的示意图,线
给充电器中缠绕在
圈通过铜环和电刷与电流
广东
李双雪
铁芯上的线圈通电
表连接起来,线圈在磁场中
通过线圈的电流是交变电流时,线圈受到永磁
产生磁场,这个过程
做切割磁感线运动,产生的
图8
电动机
体的作用来回振动,从而带动纸盆振动,扬声器
感应电流使电流表指针左右摆动.实际的发电
将电能转化为电磁
就发出了声音
能,而电磁场能够在
机复杂得多,但仍是由转子和定子两部分组成:
1.磁场对通电导线的作用
【即学即练】
空间传播.同时,手
做一做:按照图1组装实验器材,进行实验
1.小华在探究怎
机中也有一个相应
样产生感应电流的实
的接收线圈,这个接
验中,设计了如图9所
收线圈接收到充电
示的实验装置:
器发出的磁场后,产
图1
94
(1)将磁体向右
9
生感应电流,这样就
(1)当开关闭合前,导体ab
(选填
插入螺线管中时,观察到电流表的指针向左偏
可以给手机充电了
“运动”或“不动”);当开关闭合后,发现导体ab
磁生电
转,由此可知:电路中有
产生,该
需要注意的是,能实
向右运动,
过程将
能转化为电能
就是
现无线充电的关键
(2)在(1)的基础上,调换电源的正负极
1.磁生电
这一装置在生活中的应用。
在于充电器线圈中
闭合开关,发现导体ab向
(选填“左
做一做:按图5组装器材进行实验
(2)将磁体从螺线管中向左抽出时,会观察
的电流必须是不断
或“右”)运动
到电流表的指针向
(选填“左”或
变化的,形成不断变
(3)在(1)的基础上,调换磁铁的N、S极,
“右”)偏转
化的磁场,这样通过
闭合开关,发现导体ab向
(选填“左
(3)通过实验现象,可得出感应电流的方向
的方向有关。
手机接收线圈的磁
或“右”)运动
填一填:通过以上实验可知,通电导线在磁
冬5
2.如图10所示,使线圈abcd位于磁体两磁
场才能发生变化,从
场中要受到力的作用,力的方向跟」
(1)接通线路,让导体ab静止或者沿着磁
极间的磁场中
而产生感应电流。
和
有关.当其中一个变
感线上下运动,观察电流表指针是否偏转
无线充电的主
得相反时,通电导线受力的方向也变得相反,
(2)接通线路,让导体向左、向右运动,观察
要优势是在近距离
想一想:通电导线在磁场中受力会运动,那电流表指针是否偏转及偏转的方向。
时效率可达90%,
么通电线圈在磁场中会怎样运动?
(3)断开线路,让导体向左、向右运动,观察
现在很多手机都搭
填一填:(1)将矩形线圈置于磁场中,接通电电流表指针是否偏转
配了超级无线快充
路,线圈会转动,当线圈平面转到与磁感线方向
(4)改变磁体的磁极,重复做步骤(2),观
图10
功能,在快充过程中
垂直时,如图2所示,平行于转轴的两边由于电流
察电流表指针的偏转情况,
(1)使线圈静止在图乙位置上,闭合开关,
的不同阶段中充电
方向相反,受到的力恰好大小相等、方向相反,我
填一填:(1)根据上面探究过程中的前三次
发现线圈并没有转动,这是因为这个位置是线
功率会根据电池的
们把线圈所在的这个位置称为
实验可归纳出:
电路的一部分导体在圈的
,此时线圈上下两个边所受
电量进行调整,我国
磁场中做」
运动时,导体中就产
的力大小
(选填“相等”或“不相等”)
某品牌智能手机采
生电流这种由于导体在磁场中运动而产生电
(2)使线圈静止在图甲位置上,闭合开关
用超级快充技术,不
流的现象叫作
产生的电流叫作
线圈受力沿顺时针方向转动,并由于
到10min就可把电
而越过平衡位置,但不能继续转下去,最后要返
池的电量充达一半
(2)根据上面探究过程我们还可以归纳出:
回平衡位置使线圈静止在图丙的位置上,这是
极大地方便了人们
图2
图
产生的感应电流的方向与
方
刚才线圈冲过平衡位置以后所到达的地方,闭
(2)如图3所示是换向器的构造.其中,最
向和
方向有关
合开关,线圈逆时针转动.由此我们可以分析出
使用
简单的换向器是两个彼此
的铜半环
2.发电机
线圈不能连续转动的原因是
虽然电磁感应
它的作用是当通电线圈由于惯性刚转过
做一做:如图6所示,转动手摇发电机的手
武无线充电具有便
时,立刻改变线圈中的电流方向,
柄,与发电机连接的小灯泡会发光,这表明电路
(3)生活中的电动机都能连续转动且具有
捷、高效等优点,但
以保持线圈的持续转动.
中有了电流改变手柄的转动速度,观察小灯泡
平稳的动力,实际的电动机是通过
来
充电效率也受到多
2.电动机的基本构造
亮度的变化
实现这一目的的.
种因素影响.系统的
填一填:电动机主要由
发热程度、环境干扰
器回评()
部分组成,能够转动的部分叫作
固定
物、线圈材料的电
转县,翻(明
不动的部分叫作
阻、相对位置是否对
屐会马昙本癣隅彩私(乙)
想一想:电动机在工作时将
能转
齐等都会影响能量
昙蹴本(1)乙
化为
能,它利用了磁场对电流的作用
图6
图7
传输的效率」
而使线圈转动起来
g彩尾4合(£)
填一填:如图7所示,在手摇发电机电路中
(乙)
读一读:如图4甲所示,扬声器在生活中很接入电流表,摇动手柄,除了能看到小灯泡发光
14电名414婴电西(1)1
常见,它是把电信号转换成声信号的一种装置。
外,还会发现电流表的指针
,这个
如图4乙所示,是扬声器内部的构造示意图,当现象表明:线圈在磁场中转动时,所产生的电流
【荸号条羏怕素怕】
2
素养·拓展
A
数理极
疑难解惑
常用电动自行车调速系统主要由磁铁、霍尔
传感器、控制器和开关K四部分组成
解开电磁感位的疑团
霍尔传感器是将磁信号转变成电信号的装
置,它产生的电压U。随磁场增强而增大.如图1所
◆湖北董杉杉
示,当霍尔传感器从左往右移动时,它所处的磁场
电磁感应现象揭示了磁生电的本质,是发电是闭合的,电源提供了电压,电压使电荷做定向移
强弱发生变化,导致霍尔传感器产生的电压U。相
机的工作原理,但由于比较抽象,导致部分同学在动,于是电路中有电流通过,灯泡发光。
应变化,在转动电动自行车手柄旋转套时,旋转套
理解上还存在着一些疑问.现作以下说明,以期帮
中磁铁与固定在手柄中的霍尔传感器的相对位置
助同学们解除疑团.
发生改变,致使U。的大小发生变化
一、电路中没有电源,怎么能说是电路呢?
传感器
我们知道,用导线把电源、用电器、开关连接
起来组成的电流通路就称为电路.显然,如果没有
图1
电源,是不能称为电路的.不过,在探究电磁感应
与此相类似,在图2甲中没有电流,是因为闭
如图2所示,控制器的作用是将自身产生的电
现象的装置中,磁体和在磁场中做切割磁感线运
合电路中的一部分导体ab在磁场中处于静止状
压U,与霍尔传感器的电压U,比较后,输出控制电
动的导体能产生感应电流,它们的组合实际上就
态,不能形成感应电流图2乙中有电流,是因为闭
压Ux,当U1小于U时,Uk=1V,开关K闭合;当
相当于一个电源(由于产生的电流很小,故连接的
U大于U时,Ux=0,开关K断开.正常行驶时,电
合电路中的一部分导体αb在磁场中做切割磁感线
导线就相当于用电器),我们说发电机就是一个电
动自行车控制器的电压U,的大小随时间周期性变
运动.这里做切割磁感线运动的导体和磁体综合
源,也就是这个道理.
化,控制器输出的Ux使开关交替通断。
起来实际就相当于图1乙中的电源
二、为什么导体在磁场中做切割磁感线运动
三、实验中,导体αb向上和向下运动时,有时
控制器山
时才产生感应电流?
会发现电流表的指针同样发生了偏转,这是什么
实验探究表明,要产生感应电流,需同时具备
霍尔传感器
原因?
以下条件:导体必须是闭合电路中的一部分、导体
图2
在按如图3所示进行实验,
必须在磁场中做切割磁感线运动.为什么必须满
导体ab向上或向下运动时,有
生活白物理
足了电磁感应现象的各个条件才能产生感应电流
时会发现电流表的指针同样发
呢?比较下面的两图就可以帮助我们很好地理解
电动自行车
生了偏转,显然,在电路中产生
这个问题,
了电流这是什么原因呢?原
图3
来,我们在实验操作中不可能保证导体ab向上或
调速系统
向下运动时与磁感线一定平行,这样就会产生
个很小的夹角,导体仍然是做切害割磁感线运动的.
1.电动自行车在行驶过程中主要的能量转化
实验还表明,所产生的夹角越大(总小于90°),产
情况与下列
(填字母)相同.
大家知道,在图1甲中,虽然电路是闭合的,但生的感应电流就越大,反之,就越小由此,可以推
A.发电机
B.扬声器
由于没有电源而不能提供电压,故电路中没有电理得到:如果闭合电路中的一部分导体在磁场中
C.话筒
D.电热水壶
流产生,灯泡不发光.图1乙中,由于有电源且电路
不做切割磁感线运动,就不会产生感应电流
2.如图1所示,当霍尔传感器从条形磁铁的S
十十十十十十十十十十十十十十十
极附近水平移动到N极附近时,它所处的磁场强
10.SB变小
!
弱的变化是
第20期3版参考答案
导致霍尔传感器
11.N减小
+
产生的电压U。大小的变化是
电生磁
12.如图1所示
3.当控制电压Ux=0时,电动机中
1.D2.A3.D4.B5.C
(选填“有”或“无”)电流通过
6.D7.C8.D9.C10.B
中
4.当电动车自行车在行驶过程中,转动手柄
11.磁场S排斥
旋转套后,车速增大,电动自行车电动机的额定功
12.水平向右不变
(选填“变大”“变小”或“不变”)
13.NN S
图1
5.图3中折线A和直线B分别是U,和U随时
14.远离S
13.如图2所示
间变化的关系图线,由图中所示可知:
15.Nb
16.如图1所示
17.如图2所示
热电月
图3
品控开关
(1)此过程中电动自行车手柄旋转套相对霍
一电源十」
电源
控制电路
工作电路
尔传感器
(选填“旋转”或“不动”)
图1
图2
图2
(2)414234四个时刻中,
时刻电
18.(1)上下方均可平行(2)仍成立
动车获得动力(加速).
19.(1)轻敲纸板条形(2)N地磁场
14.(1)电磁铁吸大头针的数量
(2)电流的大小N
44
(3)相同(4)改变电流方向
(乙)g(I)S
(3)线圈的匝数
第20期4版参考答案
(4)大头针被磁化,同名磁极相互排斥
业
¥
电磁铁电磁继电器
(5)B
15.(1)N大
¥企/企还量$企毕7
1.D2.C3.A4.A
5.D6.B7.C8.C
(2)550
gI
9.磁
增大电流(或增加线圈匝数)
(3)120160
【号柔乡】
数理报
素养·测评
一、选择题(每小题5分,共40分)
oo
o
oo o
ooo
o
oo o
o
oooo
1.下列设备中,利用电动机工作的是()
A.热水器
B.汽油机
同步达标检测题
C.电视机
D.洗衣机
2.直流电动机换向器的作用是
()
oo
o
A.改变线圈的转动方向
【电动机】
B.改变线圈中的电流方向
包线绕成,将线圈一端的漆全部刮掉,另一端只刮是因为一个磁体放在了另一个磁体的磁场中,通
C.改变磁场方向
掉半周,在线圈的下面放置一个磁体,将线圈接入:电导体周围也存在,磁场应该也会对通
D.改变线圈外的电流方向
电路,闭合开关后线圈转动起来.下列关于该电动:电导体产生力的作用.
3.如图1所示,科技小组制作了一个风车,闭
机模型的说法正确的是
()
(2)如图11所示,将
合开关后风车能连续转动,下列器件的工作原理
A.利用电流的磁效应来工作
一根导体ab置于蹄形磁体
与风车转动原理相同的是
()
B.工作时机械能转化为电能
的两极之间,闭合开关前,
A.电饭锅
B.电热水器
C.对调电源正负极可改变线圈转动方向
导体,闭合
C.电动车
D.电磁继电器
D.增大电路的电流可改变线圈转动方向
开关后,导体,说
图11
二、填空题(每空2分,共22分)
明磁场对导体有力的作用.
9.当前,我国新能源汽车市场活力持续迸发,
(3)断开开关,将图中磁体的磁极对调,再闭
新能源汽车的主要部分是电动机,是把
合开关,会发现导体ab的运动方向与对调前的运
能转化成能的装置.
动方向,说明通电导体在磁场中的受力
10.学习了电磁转换知识
方向与有关.
图1
图2
后,小明利用一节干电池、一个
(4)断开开关,将图中电源的正负极对调,再
4.如图2所示,新型公交车的玻璃上已经安装
硬铜导线框和纽扣强磁铁组装
闭合开关,会发现导体ab的运动方向与对调前的
了自动爆玻器,它相当于一个电控安全锤.危急时
成一个简易电动机,如图7所
运动方向,说明通电导体在磁场中的受
刻,司机只需按下开关通电,自动爆玻器磁场中的
示,放手后可观察到导线框以
力方向与有关.
线圈就会产生一个冲击力,带动钨钢头击打车窗
图
干电池为轴转动起来,导线框
(5)如果同时改变磁场方向和电流方向,
玻璃边角部位,实现击碎玻璃的目的.下列说法错
转动起来的原理是
(选填“能”或“不能”)确定受力方向与
误的是
()
;若要改变导线框转动的方向,可以磁场方向或电流方向是否有关.
A.自动爆玻器工作时将电能转化为机械能
;若要改变导线框转动的速度,
16.(12分)同学们参加学校项目式学习挑战
B.钨钢头设计成锥形是为了增大压力
赛——设计制作“创意船模”.图12甲是小组设计
C.自动爆玻器内部一定安装有磁体
11.我国首艘国产航母福建舰上使用了电磁并制作的一艘“化学船”模型.其原理是:漏斗流下
D.自动爆玻器的工作原理与扬声器相同
弹射装置,原理如图8所示,给线圈提供电流时产的稀盐酸液体与塑料罐里的大理石颗粒发生反
5.如图3所示是电流表的内部结构示意图.当
生磁场,炮弹(铁质)被磁化,受到强大的作用力而应,产生大量的
$$C O _ { 2 }$$
气体,
$$, C O _ { 2 }$$
气体从尾部玻璃管
电流通过线圈时,线圈在磁场中转动从而带动指
加速运动,到达线圈中间时,迅速断电,炮弹飞出
喷出,产生动力使船前进.
针偏转.电流表的工作原理是
()
炮口.当线圈通电时,炮弹头是极;电磁
稀盐酸液体
A.电流的磁效应
B.磁极间相互作用
玻璃
管
弹射装置将电能转化为能.
C.安培定则
D.磁场对电流的作用
金属一
炮管线圈
大理石颗
物块
线圈
图8
图12
12.现有一个玩具车使用的电动机,其原理是
(1)当
$$C O _ { 2 }$$
气体从尾部玻璃管喷出时,“化学
当把它接船”获得向前的动力,说明力的作用是
图3
图4
入1V电压的电路时,不让电动机转动,通过电动:的;“化学船”在行驶过程中受到的浮力
6.如图4所示,当闭合开关的瞬间,导体棒ab
机的电流是2A,那么该电动机线圈的电阻是(选填“变大”“变小”或“不变”).
水平向右运动;若同时对调电源与磁体的两极,再
Ω;
;若把它接入电源电压为2.5V的电路
(2)小组同学发现“化学船”航速较小,以下
次闭合开关时,导体棒ab的运动方向是()
中,电动机正常工作,通过电动机的电流是1A,电
措施中有利于增大航速的是(填字母).
A.水平向右
B.水平向左
动机正常工作时的电功率为
W,
,线圈发
A.增大玻璃管的长度
C.竖直向上
D.静止不动
热功率为
W
B.减小配重物块的质量
7.学习过电与磁的相关知识后,小华自己动
三、作图题(每小题4分,共8分)
C.减小稀盐酸液体的浓度
手制作了一个电磁小秋千,其结构如图5所示,闭
13.如图9所示,
表示电流垂直纸面向外的
(3)为了践行“低碳环保”理念,同学们进一
合开关后,线圈将在磁铁上方来回摆动.下列关于
通电导线,表示电流垂直纸面向里的通电导线.
步讨论后,将船模由化学能驱动换成电能驱动,设
电磁秋千的说法正确的是
()
根据图甲中通电导体的受力情况,画出图乙、丙中计并制作了“电动船”,其工作原理电路图如图12
A.利用电磁秋千的原理可以制成电动机
通电导体受力的方向.
乙.在试航期间他们发现:
B.电磁秋千是将电能转化为化学能的装置
①“电动船”只能前进,不能后退.如果要让船
C.线圈能够来回摆动是由于同名磁极互相
能够后退,可以改变电路中电流的;
⊙
→r
⊙
\textcircled {8}
吸引
②启动阶段“电动船”的运动越来越快,说明
D.仅将电源正负极对调不会影响线圈的受力
此时“电动船”所受合力(选填“等于”或
“不等于”)零;
方向
图9
图10
③
“电动船”运动越快,船体越容易失控.经过
14.如图10所示,通过开关S控制电动机,使
进一步讨论,小组决定通过改变电动机转速来控
电动机既能正转又能反转,请在图中虚线框内分
制“电动船”的运动快慢,请在乙图基础上,给小组
别填上电池和电动机的元器件符号.
同学提一个改进的建议:
四、实验探究题(共30分)
.
15.(18分)在探究通电导体在磁场中的运动
图5
图6
的实验中:
数理报社试题研究中心
8.如图6所示是简易电动机模型,其线圈由漆
(1)我们首先想到的是磁体间发生相互作用
(参考答案见第23期)