資源簡(jiǎn)介

課題 8.1功與功率（功）
教材 章節(jié) 必修二第八章第一節(jié) 課型 新授課
授課 時(shí)間 授課 地點(diǎn)
教 材 分 析 本節(jié)的地位和作用： 本節(jié)作為第八章的第一節(jié)，主要講功和功率的概念，是本章講解機(jī)械能守恒定律的先導(dǎo)，也是學(xué)生理解做功是能量轉(zhuǎn)化的過程的基礎(chǔ)，學(xué)習(xí)好本節(jié)內(nèi)容是學(xué)習(xí)后續(xù)重力勢(shì)能、動(dòng)能定理和機(jī)械能守恒定律的基礎(chǔ)。學(xué)生在初中階段已經(jīng)學(xué)習(xí)了功與功率的基本知識(shí)，但還沒有對(duì)這部分內(nèi)容形成體系，本節(jié)課主要是幫助學(xué)生回憶舊知識(shí)并深入探究功與功率。 教材內(nèi)容分析： 初中教材介紹了力與物體運(yùn)動(dòng)方向同向時(shí)，力對(duì)物體做功；高中教材在此基礎(chǔ)上繼續(xù)探究，力與物體運(yùn)動(dòng)方向存在夾角時(shí)，力是否做功，做什么樣的功，怎樣計(jì)算做功量。在介紹完知識(shí)后，通過滑雪橇的問題進(jìn)行分析，從重力、支持力、摩擦力和拉力各個(gè)方向分析計(jì)算，教會(huì)學(xué)生運(yùn)用本節(jié)知識(shí)解決實(shí)際問題。
學(xué) 情 分 析 興趣特點(diǎn)： 解決物理問題有兩條思路—牛頓運(yùn)動(dòng)定律和功能關(guān)系，學(xué)生在高中學(xué)過了牛頓運(yùn)動(dòng)定律，對(duì)物體的功能轉(zhuǎn)化有一定的興趣。 知識(shí)與能力基礎(chǔ)： 學(xué)生已經(jīng)在初中學(xué)過功和功率的概念，對(duì)功的作用條件、符號(hào)、公式、單位和相關(guān)物理量都有充分的認(rèn)識(shí)。再次學(xué)習(xí)到功與功率的知識(shí)時(shí)，一些基本的概念都能回憶起來，這有助于學(xué)生更深入地學(xué)習(xí)這節(jié)課。 認(rèn)知困難： 學(xué)生雖然簡(jiǎn)單地學(xué)過功與功率，但沒有把知識(shí)整合成串，尤其是沒有學(xué)會(huì)從能量的思路解題，并且初中的一些錯(cuò)誤認(rèn)知可能對(duì)高中繼續(xù)學(xué)習(xí)功與功率形成障礙。
教 學(xué) 目 標(biāo) 物理觀念： 1.理解功的概念，知道做功的兩個(gè)因素 2.理解正功和負(fù)功的概念 3.會(huì)用功的定義式計(jì)算恒力做功 科學(xué)思維： 1．通過“功”的學(xué)習(xí)認(rèn)識(shí)建立物理概念的一般方法 2．感受正交分解法推導(dǎo)力做功的計(jì)算公式 科學(xué)探究： 通過學(xué)習(xí)功的概念及其公式導(dǎo)出的過程，讓學(xué)生體會(huì)并學(xué)習(xí)物理學(xué)的研究方法
重 點(diǎn) 與 難 點(diǎn) 重點(diǎn)： 掌握力對(duì)物體做功的兩個(gè)要素 難點(diǎn)： 功的正負(fù)和對(duì)“克服阻力做功”的理解
教 學(xué) 方 法 采用探討式教學(xué)，結(jié)合講授法、討論法和練習(xí)法
教 學(xué) 用 具
教 學(xué) 過 程
教學(xué) 環(huán)節(jié) 教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 設(shè)計(jì)意圖
新課導(dǎo)入 教師對(duì)本章的內(nèi)容進(jìn)行總體的介紹，向?qū)W生介紹解決物理問題的第二條思路：功能關(guān)系，讓學(xué)生初步認(rèn)識(shí)做功是能量轉(zhuǎn)化的方式。 教師引導(dǎo)學(xué)生回憶初中學(xué)過的做功的兩個(gè)要素是什么？等待學(xué)生回答之后，對(duì)學(xué)生的回答進(jìn)行總結(jié)整理： 1.作用在物體上的力， 2.物體在力的方向上移動(dòng)的距離。 將學(xué)生的回答用高中知識(shí)表述出來： 1.作用在物體上的力; 2.物體在力的方向上移動(dòng)的位移。 接著，教師創(chuàng)設(shè)一個(gè)情景并提出幾個(gè)問題讓學(xué)生回答： 一個(gè)物體受到力的作用，且在力的方向上移動(dòng)了一段位移，這時(shí)，我們就說這個(gè)力對(duì)物體做了功。在初中學(xué)習(xí)功的概念時(shí)，強(qiáng)調(diào)物體運(yùn)動(dòng)方向和力的方向的一致性，如果力的方向與物體的運(yùn)動(dòng)方向不一致呢 相反呢 力對(duì)物體做不做功？若做了功，又做了多少功？怎樣計(jì)算這些功呢？ 1.根據(jù)老師的描述，對(duì)本章的總體內(nèi)容進(jìn)行初步認(rèn)識(shí)， 2.回憶初中學(xué)過的做功的兩個(gè)因素，并學(xué)會(huì)用高中知識(shí)對(duì)其重新表述， 3.理解老師創(chuàng)設(shè)的情景，并思考老師提出的問題。 1.對(duì)本章內(nèi)容進(jìn)行總體概況，系統(tǒng)地進(jìn)行講授 2.幫助學(xué)生回憶初中的相關(guān)內(nèi)容，有利于對(duì)功的內(nèi)容深入探討 3.創(chuàng)設(shè)一個(gè)情景，讓學(xué)生與老師一起探討，提高學(xué)生的課堂參與度。
新課講授 根據(jù)以上提出的問題，帶領(lǐng)學(xué)生具體地進(jìn)行分析。 1.如圖，力F使滑塊發(fā)生位移l這個(gè)過程中，F(xiàn)對(duì)滑塊做了多少功 計(jì)算公式：W=Fl 2.如圖所示，物體m在與水平方向成α角的力F的作用下，沿水平方向向前行駛的距離為l，求力F對(duì)物體所做的功。 幫助學(xué)生聯(lián)想力的分解，將力F分解為豎直和水平兩個(gè)方向的力 由于與物體位移同向，對(duì)物體做功為，由于與物體位移的方向垂直，所以不對(duì)物體做功,即，因此力F對(duì)物體做的功為： 根據(jù)上述兩個(gè)例題，總結(jié)出： 1.力對(duì)物體所做的功，等于力的大小、位移的大小、力和位移的夾角的余弦三者的乘積。 2.功是標(biāo)量 1.對(duì)老師給出的兩種問題進(jìn)行分析，求出力F在不同情況下的做功情況。 2.聯(lián)系力的分解的知識(shí)，體會(huì)物理知識(shí)之間是有關(guān)聯(lián)的。 3.掌握力做功的兩個(gè)結(jié)論： （1）力對(duì)物體所做的功，等于力的大小、位移的大小、力和位移的夾角的余弦三者的乘積。 （2）功是標(biāo)量 1.以具體情形入手，更直觀地看出力不同方向時(shí)的做功情況，方便學(xué)生理解。 2.聯(lián)系力的分解的知識(shí)，讓學(xué)生體會(huì)到物理知識(shí)之間具有聯(lián)系性。 3.總結(jié)力的相關(guān)知識(shí)： ，這是計(jì)算功的普適公式，F(xiàn)、1均是矢量，α是兩矢量間的夾角 4.明白功W是標(biāo)量。
新課講授 教師提問：當(dāng)力的方向與物體位移方向相反的時(shí)候，力對(duì)物體做不做功？若做了功，又做了多少功？ 指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材第75頁(yè)，并思考這些問題。 等待學(xué)生閱讀結(jié)束后，老師對(duì)這部分內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)： 1.時(shí)，，.力F和位移l的方向垂直時(shí)，力F不做功; 2.當(dāng)時(shí)，，.這表示力F對(duì)物體做正功; 3.時(shí)，.這表示力F對(duì)物體做負(fù)功。 教師對(duì)以上知識(shí)進(jìn)行總結(jié) 1.閱讀教材第75頁(yè)“正功和負(fù)功”部分，思考問題：當(dāng)力的方向與物體位移方向相反的時(shí)候，力對(duì)物體做不做功？若做了功，又做了多少功？在教材中找到答案。 2.理解老師講授的三種情況下，力是否做功，做什么功。 3.對(duì)這部分知識(shí)進(jìn)行整理 1.讓學(xué)生閱讀課本，思考問題，培養(yǎng)學(xué)生的自主思考能力和科學(xué)探究意識(shí)。 2.將不同方向的力共分為三種情況，分情況講解其是否做功，做什么功。 3.對(duì)這一小部分的知識(shí)進(jìn)行整理總結(jié)，歸納為表格，方便學(xué)生理解和復(fù)習(xí)。
例題講解 在講完理論知識(shí)后，讓學(xué)生自主思考課本75頁(yè)的例題，利用本節(jié)知識(shí)尋找解題思路。 對(duì)雪橇進(jìn)行受力分析： 求出各力做功，并加和： 1.思考課本中的例題，找到解題思路。 2.注意以下問題： ①當(dāng)0≤α<π/2時(shí)，力對(duì)物體做正功; ②當(dāng)π/2小結(jié) 整理本節(jié)課學(xué)到的知識(shí)： 1．功的概念:作用在物體上的力，使物體在力的方向上發(fā)生一段位移，我們就說，這個(gè)力對(duì)物體做了功。力和在力的方向上發(fā)生一段位移是做功的兩個(gè)必要因素。 2．功的公式:
這是計(jì)算功的普適公式，F(xiàn)、1均是矢量，α是兩矢量間的夾角，在國(guó)際單位制中，功的單位是焦耳。 3．對(duì)功的公式的討論 ①當(dāng)時(shí)，力對(duì)物體做正功;②當(dāng)時(shí)，力對(duì)物體做負(fù)功;③當(dāng)時(shí)，力對(duì)物體不做功。 4．合力的功:合力的功等于各分力功的代數(shù)和。 跟著老師的思路，對(duì)本節(jié)所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整理，掌握功的概念、公式，學(xué)會(huì)分析力是否做功，做什么功，能運(yùn)用本節(jié)知識(shí)解決實(shí)際問題。 對(duì)本堂課的全部?jī)?nèi)容進(jìn)行總結(jié)，鞏固所學(xué)知識(shí)，方便課下整理和后期復(fù)習(xí)回顧。
板 書 設(shè) 計(jì)課題 8.1功與功率（功率）
教材 章節(jié) 必修二第八章第一節(jié) 課型 新授課
授課 時(shí)間 授課 地點(diǎn)
教 材 分 析 本節(jié)的地位和作用： 本節(jié)作為第八章的第一節(jié)，主要講功和功率的概念，是本章講解機(jī)械能守恒定律的先導(dǎo)，也是學(xué)生理解做功是能量轉(zhuǎn)化的過程的基礎(chǔ)，學(xué)習(xí)好本節(jié)內(nèi)容是學(xué)習(xí)后續(xù)重力勢(shì)能、動(dòng)能定理和機(jī)械能守恒定律的基礎(chǔ)。學(xué)生在初中階段已經(jīng)學(xué)習(xí)了功與功率的基本知識(shí)，但還沒有對(duì)這部分內(nèi)容形成體系，本節(jié)課主要是幫助學(xué)生回憶舊知識(shí)并深入探究功與功率。 教材內(nèi)容分析： 教材在詳細(xì)介紹了功的概念、正功和負(fù)功之后，又給出了功率的定義：做功的快慢。在教材中，依次對(duì)功率的物理符號(hào)、計(jì)算公式、單位進(jìn)行描述，還聯(lián)系了等公式，在功率的基本公式上，加以變形，得到。
學(xué) 情 分 析 興趣特點(diǎn)： 解決物理問題有兩條思路—牛頓運(yùn)動(dòng)定律和功能關(guān)系，學(xué)生在高中學(xué)過了牛頓運(yùn)動(dòng)定律，對(duì)物體的功能轉(zhuǎn)化有一定的興趣。 知識(shí)與能力基礎(chǔ)： 學(xué)生已經(jīng)在初中學(xué)過功和功率的概念，對(duì)功的作用條件、符號(hào)、公式、單位和相關(guān)物理量都有充分的認(rèn)識(shí)。再次學(xué)習(xí)到功與功率的知識(shí)時(shí)，一些基本的概念都能回憶起來，這有助于學(xué)生更深入地學(xué)習(xí)這節(jié)課。 認(rèn)知困難： 學(xué)生雖然簡(jiǎn)單地學(xué)過功與功率，但沒有把知識(shí)整合成串，尤其是沒有學(xué)會(huì)從能量的思路解題，并且初中的一些錯(cuò)誤認(rèn)知可能對(duì)高中繼續(xù)學(xué)習(xí)功與功率形成障礙。
教 學(xué) 目 標(biāo) 物理觀念： 1.理解功率的概念 2.學(xué)會(huì)求瞬時(shí)功率和平均功率 3.了解發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率和額定功率 科學(xué)探究： 通過對(duì)功率公式的變形，學(xué)會(huì)將物理知識(shí)串聯(lián)成體系 科學(xué)思維： 理解功率和力和速度的關(guān)系，會(huì)利用功率的兩個(gè)公式來解釋現(xiàn)象和進(jìn)行來計(jì)算 科學(xué)態(tài)度與責(zé)任： 通過功率概念建立的探究過程，培養(yǎng)學(xué)生敢于發(fā)表自己的觀點(diǎn)，堅(jiān)持原則，善于合作的良好習(xí)慣。
重 點(diǎn) 與 難 點(diǎn) 重點(diǎn)： 理解功率的概念 難點(diǎn)： 1.理解功率與力、速度的關(guān)系 2.瞬時(shí)功率和平均功率的計(jì)算
教 學(xué) 方 法 主要采用講授法，再結(jié)合討論法和練習(xí)法
教 學(xué) 用 具
教 學(xué) 過 程
教學(xué) 環(huán)節(jié) 教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 設(shè)計(jì)意圖
知識(shí)回顧 在正式上課之前，老師帶領(lǐng)學(xué)生回顧上節(jié)課學(xué)過的功的知識(shí)，包括功的概念，計(jì)算公式，單位，物體做功的兩個(gè)要素，正功和負(fù)功等。 跟隨老師的腳步，回憶學(xué)過的功的內(nèi)容，對(duì)不熟悉的知識(shí)點(diǎn)要及時(shí)記錄，留在課下加深復(fù)習(xí)。 本節(jié)課講的功率的內(nèi)容，是在學(xué)生掌握了有關(guān)功的知識(shí)之上的，幫助學(xué)生回顧上節(jié)課的知識(shí)，確保學(xué)生能夠聽懂本節(jié)課的新知識(shí)。
新課引入 一、功率 引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材第76頁(yè)的內(nèi)容，并在課本中標(biāo)記以下內(nèi)容： 1.功率的定義 2.功率的定義式 3.物理意義 4.單位 在學(xué)生閱讀完之后，進(jìn)行提問，讓學(xué)生來回答這些問題，在學(xué)生回答的過程中，注意引導(dǎo)和鼓勵(lì)學(xué)生。并整理學(xué)生的答案： 1.功率的定義：功與完成這些功所用時(shí)間的比值叫做功率。 2.功率的定義式： 3.物理意義：表示物體做功快慢的物理量 4.單位：國(guó)際單位：瓦特（）；常用單位：（）或焦耳/秒（） 同時(shí)強(qiáng)調(diào)功率是標(biāo)量，功率表示做功過程中能量轉(zhuǎn)化的快慢。 1.按照老師的要求閱讀課本第76頁(yè)，在課本上標(biāo)記老師的問題； 2.被提問的同學(xué)要思考老師的問題，給出自己的回答；沒有被提問的同學(xué)要注意聽同學(xué)的回答，并判斷同學(xué)的答案是否正確。 1.功率的相關(guān)知識(shí)在初中階段已經(jīng)學(xué)過，對(duì)于學(xué)生而言很容易理解； 2.讓學(xué)生自主閱讀課本，并標(biāo)畫重點(diǎn)知識(shí)，能培養(yǎng)學(xué)生自主探究的能力； 3.在學(xué)生回答問題的過程中，教師給予肯定的回答，幫助學(xué)生建立自信心，讓學(xué)生熱愛物理。
新課講授 二、瞬時(shí)功率和平均功率 讓學(xué)生注意觀察功率的定義式并聯(lián)系物體的平均速度公式，尋找二者之間的關(guān)系，引導(dǎo)學(xué)生得到功率的變式：。并在此處介紹瞬時(shí)功率和平均功率的定義和計(jì)算方法： 1.瞬時(shí)功率：物體在某一時(shí)刻的功率，用公式計(jì)算 2.平均功率：物體在某一段時(shí)間內(nèi)的功率平均值，用公式計(jì)算 1.根據(jù)老師的提示，理解功率公式從變換到的思路，體會(huì)用比值法建立物理概念的過程； 2.理解瞬時(shí)功率和平均功率的概念，區(qū)分二者的區(qū)別并學(xué)會(huì)計(jì)算。 1.用已知物理量的比值定義新的物理量，是建立物理概念常用的方法。 2.培養(yǎng)學(xué)生自主揭示和表述被探究對(duì)象的某些物理性質(zhì)及變化規(guī)律。
新課講授 三、額定功率和實(shí)際功率 先向?qū)W生介紹額定功率和實(shí)際功率的定義： 1．額定功率：指機(jī)械在長(zhǎng)時(shí)間正常工作時(shí)的最大輸出功率，也是機(jī)械發(fā)動(dòng)機(jī)銘牌上的標(biāo)稱值，額定功率是動(dòng)力機(jī)械重要的性能指標(biāo)，一個(gè)動(dòng)力機(jī)械的額定功率是一定的。 2.實(shí)際功率:機(jī)械在運(yùn)行過程中的功率是實(shí)際功率，實(shí)際功率可以小于額定功率，可以等于其額定功率（稱滿負(fù)荷運(yùn)行)，但不能大于額定功率，否則會(huì)損壞機(jī)械。 在利用一個(gè)具體問題，讓學(xué)生思考： 一部汽車載重時(shí)和空車時(shí)，在公路上以相同的速度行駛，試討論這兩種情況下汽車的輸出功率是否相同 為什么 給學(xué)生一定的時(shí)間進(jìn)行思考，教師對(duì)學(xué)生進(jìn)行提問，多提問幾個(gè)學(xué)生，分析他/她們的觀點(diǎn)是否正確，預(yù)測(cè)學(xué)生回答： (1）載重汽車與地摩擦力較大，牽引力也大，由于行駛速度一樣，所以相同時(shí)間內(nèi)，載重車的牽引力做功較多，所以載重汽車的輸出功率較大。 (2)載重汽車行駛得比空車慢，因此功率較小。 (3）載重汽車比空車費(fèi)力，因此載重車的輸出功率較空車時(shí)要大些。 教師對(duì)學(xué)生的不同回答進(jìn)行分析，最后得出正確的結(jié)論是（1） 1.理解額定功率和實(shí)際功率的意義： （1）額定功率：指機(jī)械在長(zhǎng)時(shí)間正常工作時(shí)的最大輸出功率，也是機(jī)械發(fā)動(dòng)機(jī)銘牌上的標(biāo)稱值，額定功率是動(dòng)力機(jī)械重要的性能指標(biāo)，一個(gè)動(dòng)力機(jī)械的額定功率是一定的。 （2）實(shí)際功率:機(jī)械在運(yùn)行過程中的功率是實(shí)際功率，實(shí)際功率可以小于額定功率，可以等于其額定功率（稱滿負(fù)荷運(yùn)行)，但不能大于額定功率，否則會(huì)損壞機(jī)械。 2.思考老師提出的問題，得出自己的見解，被提問到的學(xué)生向同學(xué)們描述自己的看法，未被提問到的學(xué)生仔細(xì)聽同學(xué)的看法，與自己的看法作比較，分析其中的正確與錯(cuò)誤； 3.認(rèn)真聽老師的講解，理解為什么正確的答案是（1），明白其他的兩個(gè)答案有何錯(cuò)誤。 1.教師引導(dǎo)學(xué)生思考“汽車載重和空車”的問題，培養(yǎng)學(xué)會(huì)的自主思考能力，鍛煉學(xué)生的探究意識(shí)； 2.啟發(fā)學(xué)生思考功率與力和速度有何關(guān)系，學(xué)生分析可能會(huì)出現(xiàn)片面和不完整回答，教師要參加到學(xué)生的討論分析中，幫助、啟發(fā)和引導(dǎo)學(xué)生形成正確的認(rèn)識(shí)。
新課講授 四、計(jì)算牽引力的功率 接著上部分的介紹的額定功率和實(shí)際功率，進(jìn)一步提出問題：如何計(jì)算牽引力？如何計(jì)算牽引力的功率？ 給學(xué)生創(chuàng)設(shè)一個(gè)實(shí)際問題：某汽車在平直公路上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，已知其牽引力大小為F，運(yùn)行速度為v。試求此時(shí)汽車牽引力F的功率為多少 引導(dǎo)學(xué)生思考上述問題，應(yīng)用功和功率的定義式進(jìn)行分析和推理。得到結(jié)論：最終得到實(shí)際功率的計(jì)算公式： 1.通過學(xué)習(xí)額定功率和實(shí)際功率，進(jìn)一步思考如何計(jì)算牽引力和牽引力的功率。 2.思考老師提出的實(shí)際問題，并尋找解決思路，嘗試自主對(duì)實(shí)際功率的計(jì)算式進(jìn)行分析和推理。
例題 在師生共同探索的到物體實(shí)際功率的計(jì)算方法后，通過課本中的例題運(yùn)用剛學(xué)的知識(shí)，進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用。 對(duì)汽車進(jìn)行受力分析，得到汽車的牽引力大小，計(jì)算汽車勻速行駛的速度，就可以達(dá)到汽車的實(shí)際功率。具體計(jì)算步驟如下： 解：汽車在水平路面上勻速行駛時(shí)，受到的牽引力 由于，所以額定功率下的速度 當(dāng)汽車以速度行駛時(shí),有 汽車以額定功率勻速行駛時(shí)的速度為。汽車以的速度行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的實(shí)際功率為。 1.分析課本77頁(yè)的例題，尋找解題思路； 2.通過這一個(gè)例題，學(xué)會(huì)應(yīng)用本節(jié)課學(xué)過的知識(shí)解決問題實(shí)際功率的問題； 3.理解課本給出的答案，從中歸納整理出計(jì)算“發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的實(shí)際功率”的步驟，將這類型問題歸納為一個(gè)物理模型。 先讓學(xué)生思考問題，再由老師對(duì)具體解題步驟進(jìn)行講解，培養(yǎng)學(xué)生利用已學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。
小結(jié) 1．功率概的兩個(gè)公式：定義式和瞬時(shí)功率的公式。 2.公式中的趨近于零時(shí)，P即為瞬時(shí)功率。不過此公式主要用來計(jì)算平均功率。公式中，當(dāng)為瞬時(shí)速度時(shí),P即為瞬時(shí)功率。 3.額定功率和實(shí)際功率的定義，以及實(shí)際功率的計(jì)算方法。 1.跟著老師的思路對(duì)本節(jié)課學(xué)過的知識(shí)進(jìn)行總結(jié)和整理； 2.標(biāo)記重點(diǎn)內(nèi)容，方便課下復(fù)習(xí)回顧。 在課上進(jìn)行總結(jié)，帶領(lǐng)學(xué)生整體性地回顧本節(jié)課，方便學(xué)生課下復(fù)習(xí)和回顧。
課后作業(yè) 布置課后作業(yè)：課本78頁(yè)5.6.7.三個(gè)題目，要求學(xué)生自主思考，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決問題。 課下研究老師布置的題目，寫在作業(yè)本上。對(duì)于生疏的內(nèi)容，在課下及時(shí)補(bǔ)充復(fù)習(xí)。 通過課后練習(xí)，幫助學(xué)生鞏固知識(shí)，查缺補(bǔ)漏。
板 書 設(shè) 計(jì)

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