16.2串、并联电路中电压的规律(同步练) 2026-2027学年人教版物理九年级全一册
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内容正文:
16.2串、并联电路中电压的规律(同步练)解析版
学校:___________姓名:___________班级:___________学号:___________
一、单选题
1.晚上六点,温泉路上的路灯统一亮起。放学路上的小羽看到开灯过程后,她在想这些灯泡是如何连接的。下面说法正确的是( )
A.这些灯泡是串联的
B.某个灯泡被烧断,其它灯泡仍能正常工作
C.如果某个灯烧断了,其它的灯会更亮
D.每个灯的电流一定相等
2.如图所示的电路中,闭合开关,电压表的示数为6V,电压表的示数为3.4V,下列说法中不正确的是( )
A.电源电压为6V
B.两端电压为2.6V
C.将电压表换成电流表,则发光、不发光
D.将电压表换成电流表,则短路
3.如图所示,当开关S闭合时,发现电流表指针偏转,电压表指针不动,该电路故障可能是( )
A.灯短路 B.灯短路 C.灯断路 D.灯断路
4.闭合如图甲所示电路中的开关S,两灯泡均发光,两个电压表指针偏转如图乙、丙所示,已知电压表所接测量范围为0~15V,请判断小灯泡两端的电压为( )
A.6V B.1.2V C.1.7V D.4.3V
5.在如图所示的电路中,电源电压不变,当开关S断开时,的示数为6 V,的示数为8 V;当开关S闭合时,的示数为12 V,的示数为4 V。则下列说法正确的是( )
A.电源的电压为14 V
B.当开关S闭合时,与串联,两端的电压为8 V
C.开关S断开时,、、两端的电压各为6 V、4 V、2 V
D.当开关S闭合时,只将电压表换成电流表,电压表的示数为12 V
6.如图所示的电路,先闭合开关S1、再闭合开关S2,下列对电路的分析正确的( )
A.电流表A2的示数将不变 B.电压表V的示数将变小
C.小灯泡L1的亮度将变暗 D.若L1短路,L2仍然可以继续发光
二、填空题
7.如图所示电路,当开关闭合后电压表的示数为,则电压表的示数为___________V。
8.节日彩灯的电路如图甲所示,串联接在电压为220V的电源两端。节日彩灯的特点:某一灯泡断路后,其余各灯泡能继续发光。奥妙在于节日彩灯的小灯泡结构如图乙所示。带绝缘层的金属丝C缠绕在灯丝A的金属杆引出线B上,小灯泡正常工作(工作电压为10V)时,C的绝缘层不会被击穿,而当电压达到200V以上时绝缘层会被击穿导电,保证电路畅通。当某一小灯泡灯丝被烧断后,此时加在烧断灯丝的小灯泡两端的电压为______V。
9.如图所示的电路中,电源电压不变,当开关、都闭合,甲、乙都是电压表时,甲表示数为1.2V,乙表示数为3V,则小灯泡两端的电压为______V。
10.如图所示的电路中,闭合开关,两只电压表的指针偏转角度相同,则通过灯和的电流之比为__________;灯和两端的电压之比为__________。
三、作图题
11.(1)根据图甲所示的实物图,在虚线框内画出对应的电路图。
(2)如图乙所示电路,电源由三节新干电池串联组成,请用笔画线代替导线将电路连接完整。要求:①与串联;②电压表测量和的总电压。
四、简答题
12.家用电器通常要并联在电路中,而节日小彩灯(如图)有的是串联,有的是并联。小彩灯串联时,电压之间有什么关系?并联时电压之间又有什么关系?
五、实验题
13.某学习小组在探究“串联电路中电压的特点”实验时,选择了以下实验器材:两节新干电池、一个电压表、一个开关、灯泡和导线若干。
UAB/V
UCD/V
2.8
1.0
(1)连接了如图甲所示的电路,闭合开关后两灯均不发光。检查电路时,发现当拧紧后两灯均发光了,由此可判断原本的电路处出现___________故障;
(2)以A、D两点作为串联电路的两端进行探究,将电压表分别接在AD和AB两端,测出的电压值如表格所示,接着为了测量灯泡两端的电压,将电压表接在CD两端,示数如图乙所示,则___________V。分析数据可得,___________(选填“>”“<”或“=”);
(3)在老师指导下,他们使用相同的实验器材,将电压表分别接在、和两端,得到的电压特点为,请你对比两次电压表的接线位置,分析这一结论与第(2)小问结论不同的原因可能是:___________。结合上述实验过程,可以初步总结出串联电路电压的特点是:串联电路两端的电压___________各部分电路两端电压的总和。
(4)结合题目数据分析,你认为他们使用的是规格___________(选填:“相同”或“不相同”)的灯泡,为了得到准确结论,接下来你的做法是:___________。
14.小明在探究“串联电路中用电器两端电压与电源两端电压的关系”实验中,连接了如图甲所示的电路。
【实验思路】
(1)如图甲所示,用电压表分别测量灯泡L1,L2和电源两端的电压,图甲中电压表测量的是______两端的电压。
(2)小明设计完成多次实验探究,目的是______。因此实验中应选用规格______(选填“相同”或“不同”)的灯泡若干。
【实验过程】
正确进行实验,实验数据记录在下表中。
实验序号
1
2.0
0.6
2.6
2
1.6
1.0
2.6
3
1.4
1.2
2.6
4
3.0
3.2
6.2
【实验结论】
(3)小明的同学看到小明记录的数据,认为第4组数据不是实验得到的,判断依据是:______。
(4)排除错误数据并分析表中的实验数据,可以得出串联电路中的电压规律是:______(用文字表述)。
(5)小明为了不反复拆接电压表,设计了如图乙所示的电路,设计思路是:只闭合开关S和S1,电压表测灯泡L1两端电压;只闭合开关S和S2,电压表就可以测灯泡L2两端电压。这种设计是否存在问题?请判断并说明理由:______。
15.小明和小亮在“探究并联电路中电压的规律”的实验中,小明先按如图甲所示电路图,连接,如图乙所示的实物图(电压表尚未连接)。
(1)小亮一眼就看出了小明连接的错误,并指出如果直接闭合开关将出现______(填“断路”或“短路”)现象,小灯泡L1、L2都不会亮,还会造成电源损坏。
(2)小亮只需更改跟L1、L2的四个接线柱A、B、C、D相连的某根导线的一端,就使电路连接正确了。他的做法可能是______(写出一种即可)。
(3)小明重新连接好电路,闭合开关,电压表示数如图丙所示,为了使实验结果更准确,接下来他应该______。
(4)分别测出L1、L2和电源两端的电压并记录在表格中,分析实验数据得出结论:并联电路中电源两端电压与各支路用电器两端电压相等。请你对该实验的做法进行评价:______,改进方法是______。
L1两端电压U1/V
L2两端电压U2/V
电源两端电压U/V
2.4
2.4
2.4
六、计算题
16.如图所示,闭合开关后,问:
(1)L1、L2、L3的串并联情况:
(2)若电压表V1的示数是9V,电压表V2的示数是4V,电压表V3的示数是7V,则L1、L2、L3两端的电压分别是多大?
17.图甲电路中,电源由三节新干电池串联组成。闭合开关,两灯泡均发光,电流表的示数如图乙,电压表的指针位置如图丙。
(1)电源电压是多少?
(2)通过和的电流分别是多少?
(3)和两端的电压分别是多少?
试卷第1页(共3页)
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16.2串、并联电路中电压的规律(同步练)解析版
学校:___________姓名:___________班级:___________学号:___________
一、单选题
1.晚上六点,温泉路上的路灯统一亮起。放学路上的小羽看到开灯过程后,她在想这些灯泡是如何连接的。下面说法正确的是( )
A.这些灯泡是串联的
B.某个灯泡被烧断,其它灯泡仍能正常工作
C.如果某个灯烧断了,其它的灯会更亮
D.每个灯的电流一定相等
【答案】B
【解析】AB.所有路灯可以独立工作,互不影响,因此这些灯泡是并联的,某个灯泡被烧断,其它灯泡仍能正常工作;故A错误,B正确;
C.并联电路中,各支路两端电压相等,互不影响,一个灯烧断不会改变其他灯的亮度。故C错误;
D.只有相同规格的灯泡在并联时电流才相等,如果规格不同,电流也会不同。题干没有说明灯泡规格相同,所以不能确定通过每个灯的电流一定相等。故D错误。
故选B。
2.如图所示的电路中,闭合开关,电压表的示数为6V,电压表的示数为3.4V,下列说法中不正确的是( )
A.电源电压为6V
B.两端电压为2.6V
C.将电压表换成电流表,则发光、不发光
D.将电压表换成电流表,则短路
【答案】C
【解析】A.灯泡和串联,电压表测量的是电源电压(即和的总电压),电压表测量的是灯泡两端的电压。的示数为6V,所以电源电压,故A正确;
B.电路为串联电路,两端的电压,根据串联电路电压规律,则两端的电压为
故B正确;
C.将电压表换成电流表,由于电流表内阻极小,相当于一根导线,电流表会与和并联,造成电源短路,电流会直接通过电流表流回负极,和都不会发光,故C错误;
D.将电压表换成电流表,由于电流表内阻极小,相当于一根导线,电流表会与并联,将短路,电流不再通过,所以不发光,故D正确。
本题选择不正确的,故选C。
3.如图所示,当开关S闭合时,发现电流表指针偏转,电压表指针不动,该电路故障可能是( )
A.灯短路 B.灯短路 C.灯断路 D.灯断路
【答案】B
【解析】A.据图可知,电路是两灯泡串联,电压表测L2两端电压,如果L1短路,此处相当于导线,电阻为零,灯泡L2中有电流通过,所以电流表和电压表均有示数,故A不符合题意;
B.如果L2短路,此处相当于导线,电压表相当于测导线电压,因此电压表无示数,电压表指针不动,仍有电流通过电流表,因此电流表有示数,电流表指针偏转,故B符合题意;
C.如果L1的灯丝断了,电路断路,电流表、电压表都无示数,故C不符合题意;
D.如果L2的灯丝断了,电压表串联接入电路测电源电压,此时电路相当于断路,电流表无示数,故D不符合题意。
故选B。
4.闭合如图甲所示电路中的开关S,两灯泡均发光,两个电压表指针偏转如图乙、丙所示,已知电压表所接测量范围为0~15V,请判断小灯泡两端的电压为( )
A.6V B.1.2V C.1.7V D.4.3V
【答案】D
【解析】由图甲可知,闭合开关后,灯L1、L2串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测L1两端的电压。由图乙可知电压表V1的指针偏转角度小于电压表V2的指针偏转角度,由于串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和,所以电压表V1的示数应大于电压表V2的示数,则电压表V1的测量范围是0~15V,分度值为0.5V,示数为6V,即电源电压是,电压表V2的测量范围是0~3V,分度值为0.1V,示数为1.7V,即灯L1两端的电压为,所以L2两端的电压,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
5.在如图所示的电路中,电源电压不变,当开关S断开时,的示数为6 V,的示数为8 V;当开关S闭合时,的示数为12 V,的示数为4 V。则下列说法正确的是( )
A.电源的电压为14 V
B.当开关S闭合时,与串联,两端的电压为8 V
C.开关S断开时,、、两端的电压各为6 V、4 V、2 V
D.当开关S闭合时,只将电压表换成电流表,电压表的示数为12 V
【答案】D
【解析】AB.S闭合时,被短路,与串联,电压表测电源电压,则电源电压,此时电压表测两端电压,即,故AB错误;
C.S断开时,、、串联,测、总电压,测、总电压
则两端电压
两端电压
两端电压,故C错误;
D.S闭合时,被短路,测两端电压,将换成电流表后,被短路,电路中只有,测电源电压,示数为,故D正确。
故选 D。
6.如图所示的电路,先闭合开关S1、再闭合开关S2,下列对电路的分析正确的( )
A.电流表A2的示数将不变 B.电压表V的示数将变小
C.小灯泡L1的亮度将变暗 D.若L1短路,L2仍然可以继续发光
【答案】A
【解析】AB.如图,当只闭合开关S1时,电路中只有小灯泡L1,两个电流表示数相同,电压表测电源电压;再闭合开关S2时,两个小灯泡并联,A1测量干路电流,A2测量L1的电流,电压表测量电源电压;由于两灯泡并联,用电器之间互不影响,开关S2的闭合对L1无影响,电流表一直测量L1的电流,所以A2的示数不变,电压表前后都是测量电源电压示数不变,故A正确;B错误;
C.当只闭合开关S1时,电路中只有小灯泡L1;再闭合开关S2时,两个小灯泡并联,并联电路互不影响,小灯泡的亮度不变,故C错误;
D.当两个开关都闭合时,两个小灯泡并联,若L1短路,电源被短路烧坏,用电器都无法工作,L2不亮,故D错误。
故选A。
二、填空题
7.如图所示电路,当开关闭合后电压表的示数为,则电压表的示数为___________V。
【答案】3
【解析】、并联,电压表V测电源电压,电压表测两端电压;由并联电路电压规律得
8.节日彩灯的电路如图甲所示,串联接在电压为220V的电源两端。节日彩灯的特点:某一灯泡断路后,其余各灯泡能继续发光。奥妙在于节日彩灯的小灯泡结构如图乙所示。带绝缘层的金属丝C缠绕在灯丝A的金属杆引出线B上,小灯泡正常工作(工作电压为10V)时,C的绝缘层不会被击穿,而当电压达到200V以上时绝缘层会被击穿导电,保证电路畅通。当某一小灯泡灯丝被烧断后,此时加在烧断灯丝的小灯泡两端的电压为______V。
【答案】220
【解析】所有节日彩灯串联接在电源两端,当某一小灯泡灯丝烧断后,电路在该位置断开,断路位置两端电压等于电源总电压,因此此时加在这个烧断灯丝的小灯泡两端的电压等于电源电压,该电压超过,会击穿金属丝C的绝缘层,让电路重新导通,其余灯泡继续发光。
9.如图所示的电路中,电源电压不变,当开关、都闭合,甲、乙都是电压表时,甲表示数为1.2V,乙表示数为3V,则小灯泡两端的电压为______V。
【答案】1.8
【解析】分析电路图可得,当开关S1、S2都闭合,甲、乙都是电压表时,L1和L2串联,甲测L2电压,示数为1.2V;乙测总电压,示数为3V。串联电路中总电压等于各用电器两端电压之和。所以L1两端的电压等于总电压减去L2两端的电压,即U1= 3V-1.2V=1.8V
10.如图所示的电路中,闭合开关,两只电压表的指针偏转角度相同,则通过灯和的电流之比为__________;灯和两端的电压之比为__________。
【答案】1:1 4:1
【解析】两个灯泡是串联的,电压表测的是灯泡两端的电压,电压表测的是和两端的电压,即总电压;
因串联电路中各处的电流相等,所以通过和的电流之比为;
因为电压表的大测量范围的分度值是小测量范围的5倍,两个电压表指针偏转角度相同,两个电压表示数之比是;
设两端电压为,则总电压为,因为在串联电路中,总电压等于各用电器两端的电压之和,所以灯泡两端的电压为
则灯和两端的电压之比为。
三、作图题
11.(1)根据图甲所示的实物图,在虚线框内画出对应的电路图。
(2)如图乙所示电路,电源由三节新干电池串联组成,请用笔画线代替导线将电路连接完整。要求:①与串联;②电压表测量和的总电压。
【解析】(1)由实物图可以判断:灯泡L1和L2是并联关系,开关S在干路控制整个电路的通断,开关S1仅控制L1所在的支路,电流表测量L2所在支路的电流,据此用规范的电路元件符号绘制电路图,如下图所示:
(2)由图可知,要使L1与L2串联,电流只有一条路径,将电源负极与L1左端接线柱相连即可,电源由三节新的干电池组成,其电压为
电压表测量总电压,则电压表选择0~15V的测量范围,故将电压表的“15”接线柱与L2的右端接线柱相连,如图所示:
四、简答题
12.家用电器通常要并联在电路中,而节日小彩灯(如图)有的是串联,有的是并联。小彩灯串联时,电压之间有什么关系?并联时电压之间又有什么关系?
【答案】串联电路只有一条电流路径,小彩灯顺次连接,总电压会分配到每只小彩灯上,因此总电压等于各小彩灯两端电压之和;并联电路中各小彩灯并列连接在电路的两个公共端点之间,每只小彩灯两端的电压都等于电源电压,因此各小彩灯两端电压相等。
五、实验题
13.某学习小组在探究“串联电路中电压的特点”实验时,选择了以下实验器材:两节新干电池、一个电压表、一个开关、灯泡和导线若干。
UAB/V
UCD/V
2.8
1.0
(1)连接了如图甲所示的电路,闭合开关后两灯均不发光。检查电路时,发现当拧紧后两灯均发光了,由此可判断原本的电路处出现___________故障;
(2)以A、D两点作为串联电路的两端进行探究,将电压表分别接在AD和AB两端,测出的电压值如表格所示,接着为了测量灯泡两端的电压,将电压表接在CD两端,示数如图乙所示,则___________V。分析数据可得,___________(选填“>”“<”或“=”);
(3)在老师指导下,他们使用相同的实验器材,将电压表分别接在、和两端,得到的电压特点为,请你对比两次电压表的接线位置,分析这一结论与第(2)小问结论不同的原因可能是:___________。结合上述实验过程,可以初步总结出串联电路电压的特点是:串联电路两端的电压___________各部分电路两端电压的总和。
(4)结合题目数据分析,你认为他们使用的是规格___________(选填:“相同”或“不相同”)的灯泡,为了得到准确结论,接下来你的做法是:___________。
【答案】(1)断路 (2)1.7 > (3)导线分得一部分电压 等于
(4)不相同 换用不同规格的灯泡进行多次实验,寻找普遍规律
【解析】(1)闭合开关后两灯均不发光,说明电路可能存在断路;检查电路时,当拧紧后两灯均发光了,说明故障出现在灯泡处,由此可判断原本的电路故障是处出现断路;
(2)图乙电压表选用0~3V测量范围,分度值为0.1V,指针示数为1.7V;已知,两数相加为2.7V,小于总电压,因此填>。
(3)第2小问的测量方式中,电压表并联在单个灯泡两端时,导线会分得一部分电压,导致两灯测量值之和小于总电压;而老师的测量方案是将串联电路划分为两个连续的部分测量,得到串联总电压等于各部分电路电压之和的规律,这也是串联电路的核心特点:串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压的总和。
(4)两灯分压分别为1.0V和1.7V,分压不同,说明灯泡规格不相同;为了避免实验偶然性,得到普遍规律,需要换用不同规格的灯泡多次实验,寻找普遍规律。
14.小明在探究“串联电路中用电器两端电压与电源两端电压的关系”实验中,连接了如图甲所示的电路。
【实验思路】
(1)如图甲所示,用电压表分别测量灯泡L1,L2和电源两端的电压,图甲中电压表测量的是______两端的电压。
(2)小明设计完成多次实验探究,目的是______。因此实验中应选用规格______(选填“相同”或“不同”)的灯泡若干。
【实验过程】
正确进行实验,实验数据记录在下表中。
实验序号
1
2.0
0.6
2.6
2
1.6
1.0
2.6
3
1.4
1.2
2.6
4
3.0
3.2
6.2
【实验结论】
(3)小明的同学看到小明记录的数据,认为第4组数据不是实验得到的,判断依据是:______。
(4)排除错误数据并分析表中的实验数据,可以得出串联电路中的电压规律是:______(用文字表述)。
(5)小明为了不反复拆接电压表,设计了如图乙所示的电路,设计思路是:只闭合开关S和S1,电压表测灯泡L1两端电压;只闭合开关S和S2,电压表就可以测灯泡L2两端电压。这种设计是否存在问题?请判断并说明理由:______。
【答案】(1)灯泡 (2)避免偶然性,使结论具有普遍性 不同 (3)见解析
(4)串联电路中,电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和 (5)见解析
【解析】(1)由图甲可知,在这个串联电路中,电压表并联在小灯泡的两端,故电压表测量的是灯泡两端的电压。
(2)[1][2]为使实验结论更具有普遍性,避免实验的偶然性,应选用规格不同的小灯泡若干进行多次实验。
(3)由图可知,电源为两节干电池串联,每节干电池的电压为1.5V,因此电路的总电压不会超过3V。
(4)分析表格数据可得,串联电路中,电源两端电压等于各用电器两端电压之和。
(5)闭合S和,断开,电压表测量ab间的电压,假设电压表能正常读数;那么只闭合S和,断开时,电压表的正负接线柱接反了,电压表指针会反偏,不能读出bc间的电压,反之亦然。故这种设计思路是错误的,因为在测量电压时,总有一次实验,电压表的正负接线柱接反。
15.小明和小亮在“探究并联电路中电压的规律”的实验中,小明先按如图甲所示电路图,连接,如图乙所示的实物图(电压表尚未连接)。
(1)小亮一眼就看出了小明连接的错误,并指出如果直接闭合开关将出现______(填“断路”或“短路”)现象,小灯泡L1、L2都不会亮,还会造成电源损坏。
(2)小亮只需更改跟L1、L2的四个接线柱A、B、C、D相连的某根导线的一端,就使电路连接正确了。他的做法可能是______(写出一种即可)。
(3)小明重新连接好电路,闭合开关,电压表示数如图丙所示,为了使实验结果更准确,接下来他应该______。
(4)分别测出L1、L2和电源两端的电压并记录在表格中,分析实验数据得出结论:并联电路中电源两端电压与各支路用电器两端电压相等。请你对该实验的做法进行评价:______,改进方法是______。
L1两端电压U1/V
L2两端电压U2/V
电源两端电压U/V
2.4
2.4
2.4
【答案】(1)短路 (2)可将②的一端从接线柱C改接到D(或将①的一端从接线柱A改接到B)
(3)断开开关,换接电压表的小测量范围
(4)只根据一组数据得出的结论有偶然性 换用不同规格的灯泡多次测量
【解析】(1)乙图中,如果直接闭合开关,电源两端直接用导线相连,将出现短路现象,小灯泡、都不会亮,还可能造成电源损坏。
(2)分析电路图,小灯泡、并联,因此可将②的一端从接线柱C改接到D,或将①的一端从接线柱A改接到B。
(3)小明根据图甲连接好电路,闭合开关,电压表示数如图丙所示,电压表指针偏转过小,为了使实验结果更准确,接下来他应该:断开开关,换接电压表的小测量范围。
(4)[1][2]实验只根据一组数据得出的结论有偶然性;为得出普遍性的结论,应换用不同规格的灯泡多次测量。
六、计算题
16.如图所示,闭合开关后,问:
(1)L1、L2、L3的串并联情况:
(2)若电压表V1的示数是9V,电压表V2的示数是4V,电压表V3的示数是7V,则L1、L2、L3两端的电压分别是多大?
【答案】(1)L1、L2、L3串联
(2)L1两端电压为2V,L2两端电压为2V,L3两端电压为5V
【解析】(1)使用电流路径法分析,闭合开关后,电流从电源流出只有一条路径,依次经过、、后回到电源负极,因此三个灯泡为串联连接。
(2)设、、两端电压分别为、、,根据串联电路总电压等于各部分电压之和分析:
电压表测量电路总电压,可得:
电压表测量和的总电压,可得:
电压表测量和的总电压,可得:
的电压
的电压
的电压
因此可得三个灯泡两端电压分别为、、。
17.图甲电路中,电源由三节新干电池串联组成。闭合开关,两灯泡均发光,电流表的示数如图乙,电压表的指针位置如图丙。
(1)电源电压是多少?
(2)通过和的电流分别是多少?
(3)和两端的电压分别是多少?
【答案】(1)4.5V (2)0.24A (3)3.3V
【解析】(1)一节新干电池的电压为1.5V,电源由三节新干电池串联组成。根据串联电路电压的特点,电源电压U等于各节电池电压之和。电源电压
(2)由图甲可知,灯L1和L2串联,电流表测量的是整个串联电路的电流;根据串联电路中电流处处相等可知,通过L1和L2的电流相等,即
由图乙可知,电流表所选的测量范围是,分度值是0.02A,电流表的示数为0.24A,因此,通过灯L1和L2的电流
(3)由图甲可知,电压表并联在灯L2两端,测量的是灯L2两端的电压U2。根据串联电路电压的规律可知,L2两端的电压U2小于电源电压4.5V,由图丙可知,电压表所选测量范围是,分度值为0.1V,读数为,根据串联电路的电压规律可知,L1两端的电压
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