資源簡介

第2節　密度
1．物理觀念：
(1)知道密度的定義、公式和單位，理解密度的物理意義。
(2)會查密度表，知道物質的密度受溫度影響。
2．科學思維：
(1)學習以同種物質的質量與體積的比值不變性來定義密度的科學思維方法。
(2)在概念建立過程中，滲透由特殊到一般，由現象到本質的唯物辯證法思想。
(3)能聯系實際運用密度公式進行計算，利用密度知識解決簡單的實際問題。
3．科學探究：通過實驗探究活動，學會利用比較、歸納找出同種物質的質量與體積成正比的關系。
4．科學態度與責任：
(1)通過探究活動，使學生對物質屬性的認識有新的拓展，在生活中有應用密度知識的意識。
(2)通過刻度尺、天平使用的技能訓練，培養學生嚴謹的科學態度與協作精神。
教學重點：理解密度的物理意義，知道密度公式，能用公式進行計算。
教學難點：對“密度是物質本身所具有的特性”的理解。
多媒體、銅塊、鐵塊、外形規則的若干鋁塊、刻度尺、天平。
情境展示 出示一杯水、一杯酒精、銅塊、鐵塊、鋁塊。提出問題：
1．如何區分一杯水、一杯酒精？
2．如何區分銅塊、鋁塊？通過顏色、軟硬度等區分。
如何區分表面顏色相同的鐵塊和鋁塊？(學生疑惑)
總結：當兩個物體的質量和體積都不同時，可以根據物質的另一種特性來區分它們，我們這一節課就要探究這種特性——密度。
探究點一　物質的質量與體積的關系
過渡提問 密度這個概念對于我們來說可能較為陌生，那質量和體積大家熟悉嗎？
是體積大的鋁塊質量大，還是體積小的鋁塊質量大？
體驗 用手來掂一掂桌面上體積不同的鋁塊，并說出你的感受。
兩個鋁塊，如果一個體積是另一個的2倍，質量也會增加到原來的2倍嗎？也就是說，同種物質的質量與它的體積成正比嗎？
下面我們利用桌面上的實驗器材來探究同種物質的質量與體積的關系。
實驗 探究物質的質量與體積的關系
1．學生分組實驗：通過觀察我們發現，體積越大的鋁塊其質量也越大，那么同種物質的質量與體積之間存在著一種怎樣的關系呢？下面我們就通過實驗來探究這個問題。教師：請各小組取大小不同的三塊正方體鋁塊，分別用天平測量它們的質量，用刻度尺測量棱長后計算出它們的體積，并將實驗數據記錄在下面的表格中。學生進行實驗，教師巡視指導，學生及時將數據填入表格中。
物體 質量m/g 體積V/cm3 質量與體積的比值/(g·cm－3)
鋁塊1
鋁塊2
鋁塊3
2．小組討論：請同學們認真分析實驗數據，能發現什么規律？小組討論分析實驗數據，總結同種物質質量與體積有怎樣的關系。引導歸納：鋁塊的質量隨體積的增大而增大，但質量與體積的比值是一個定值。
3．圖像法處理實驗數據：請同學們根據實驗數據用描點法畫圖像。指導學生畫圖，引導學生分析圖像的含義。
4．歸納總結：同種物質的質量與體積成正比。
結論 鐵塊的質量與體積的比值也是一個定值，但與鋁塊的不同。綜上所述：同種物質的質量與體積的比值是一定的；物質不同，其比值一般也不同。它反映了物質的一種性質。
探究點二　密度
自主學習 下面請同學們閱讀教材P147～P148密度相關知識，回答下列問題。
1．密度的定義是什么？
2．密度計算公式的文字表達式以及字母表達式分別是什么？
3．密度的國際單位是什么？常用單位是什么？如何讀？
結論
1．定義：某種物質組成的物體的質量與它的體積之比叫作這種物質的密度。用符號ρ表示。
2．計算公式：密度＝，ρ＝。
3．基本單位：kg/m3，讀作千克每立方米；常用單位：g/cm3，讀作克每立方厘米。
符號的意義及單位：
ρ——密度——千克每立方米(kg/m3)。
m——質量——千克(kg)。
V——體積——立方米(m3)。
單位換算：1 g/cm3＝1×103 kg/m3。
過渡 下面我們來了解一下其他物質的密度。閱讀教材P148小資料——密度表，了解“一些物質的密度”，根據自己的發現，解決下列問題：
1．小明同學閱讀了小資料——密度表后，歸納了一些結論，其中正確的是(　　)
A．不同物質的密度一定不同　　　　　　　　B．固體物質的密度一定比液體物質的大
C．同種物質的密度一定相同 D．質量相同的實心銅塊和鋁塊，銅塊的體積較小
2．關于密度公式ρ＝，下列說法正確的是(　　)
A．由公式可知ρ與m成正比，m越大，ρ越大
B．由公式可知ρ與V成反比，V越大，ρ越小
C．對某種物質而言，當物質的體積一定時，ρ與m成正比
D．密度是物質的一種特性，某種物質的密度大小與質量和體積無關
自主學習 閱讀教材P149科學世界——密度與溫度
提問：日常生活中氣體、液體、固體的密度受溫度影響一樣嗎？
講述：冬天連續降溫后，很多家庭的太陽能水管、室外的自來水管經常發生被凍裂的現象，是“凍”的嗎？你知道原因嗎？
交流：從密度表可知，冰的密度比水的小，所以一定質量的水結成冰后體積增大，就把水管脹裂了。
總結：上述事例說明水不簡單地遵循“熱脹冷縮”的規律。水結冰時體積膨
脹了，反而是“熱縮冷脹”。我們稱之為水的反常膨脹。
出示水的體積隨溫度變化的圖像，分析圖像你有哪些發現？
提問：水的反常膨脹在冬天對水中生物有何意義？
學習了密度和溫度的關系，請總結溫度對密度的影響。
說出生活中溫度對密度影響的實際例子。
想一想、辯一辯：夏天銷售汽油的價格應當比冬天上調還是下降？并說出你的理由。
第2節　密度
一、探究物質的質量與體積的關系。
二、密度
1．定義：某種物質組成的物體的質量與它的體積之比叫作這種物質的密度。
2．計算公式：ρ＝。
3．國際單位：kg/m3，1 g/cm3＝1×103 kg/m3。
4．密度是物質的一種特性，與質量、體積無關，在數值上等于質量、體積的比值。
三、物質的密度受溫度的影響。
由于是概念教學，物理概念的建立要符合學生的認知規律和生活經驗，避免把密度概念直接灌輸和強加給學生，依據建構主義的學習理論和教學心理學原理，在密度概念教學過程中，應通過形象化的實驗，充分發揮學生主動探究的積極性，引導學生在合作探究、小組討論的過程中自主建構密度概念，教師僅僅是學生概念學習的引導者、促進者和幫助者。為此，本節課采用“科學探究小組合作”教學模式。第4節　密度的應用
1．物理觀念：進一步理解密度的概念，并能熟練利用密度的公式進行計算。
2．科學思維：用密度的知識解決簡單的問題，能解釋生活中一些與密度有關的物理現象。
3．科學探究：通過分析實例，理解密度是物質的一種特性。
4．科學態度與責任：培養學生將科學知識應用于社會實踐和生活的意識，培養學生對科學知識的求知欲望，樂于探索自然現象和日常生活中的物理學原理的意識。
教學重點：密度公式及變形公式的應用。
教學難點：密度公式及變形公式的應用。
實心鉛球。
情境展示 如圖所示，矗立在天安門廣場的人民英雄紀念碑，正面碑心石上鐫刻著“人民英雄永垂不朽”八個金箔大字。該碑心石由一整塊花崗巖經多次加工而成，當這塊花崗巖被加工成長14.7 m、寬2.9 m、厚1.0 m的長方體巨石時，其質量約為多少？
探究點一　利用密度求出質量
過渡 根據公式ρ＝，可以推導出m＝ρV。物體的質量等于它的密度與體積的乘積。因此，知道了物體的體積，查出組成物質的密度，就可以算出物體的質量。對于不易直接稱量的質量龐大的物體，這種辦法很方便。
教材“問題”欄目中已經給出了巨石的長l1、寬l2、厚l3，巨石的體積就可以計算出來，即V＝l1l2l3＝14.7 m×2.9 m×1.0 m＝42.63 m3。
查表，取花崗巖的密度ρ＝2.8×103 kg/m3，把數據代入公式，就可以得到巨石的質量m＝ρV＝2.8×103 kg/m3×42.63 m3＝119.364×103 kg＝119.364 t。
探究點二　利用密度求出體積
過渡提問 根據公式ρ＝，可以推導出V＝。利用這個公式，知道了物體的質量，查出組成物質的密度，就可以算出物體的體積。對于形狀不規則或不便于直接測量體積的物體，這是一種很方便的求體積的辦法。
修繕某文物需要使用厚度為0.15 μm的金箔，這種金箔主要由黃金制成。假設沒有損耗，那么10 g的黃金能修繕多大面積？
查表，把金的密度ρ＝19.3×103 kg/m3代入公式，可以得到10 g黃金的體積V＝＝＝5.2×10－7 m3，由于所用金箔的厚度d＝0.15 μm，則能修繕的面積S＝＝＝3.5 m2。
探究點三　利用密度鑒別物質
過渡提問 如果測出由某種物質組成的物體的密度，再把測得的密度跟密度表中各種物質的密度比較一下，就可以知道該物體可能是由什么物質構成的了。體育鍛煉用的一個實心“鉛球”的質量是4 kg，經測量知道它的體積是0.57 dm3。這個球是用純鉛制造的嗎？
要想知道制造鉛球的材料是否為純鉛，可以先求出它的密度，再與純鉛的密度進行比較。
此鉛球的密度ρ＝＝＝7.0×103 kg/m3。
查表可知鉛的密度是11.3×103 kg/m3，可見這個鉛球不是純鉛制成的。
銀飾品深受人們的喜愛，但是銀飾品不一定都用純銀制成。有些銀飾品的成分除銀之外，還可能有銅、鎳等。通過測量密度可以對其是否為純銀作出初步判斷。
過渡提問 密度是物質的基本性質之一，你了解密度在我們生活中有哪些重要應用嗎？
組織閱讀教材P156最后兩段文字，了解密度在生活中的應用。
展示：1.商業中鑒別牛奶的品質、酒等的濃度、農業生產中配制鹽水選種。2.礦藏的勘探。3.根據不同需求來選擇合適的材料。
講述：某一種新材料的問世及其應用，往往會引起人類社會的重大變革，閱讀教材P157“材料與社會發展”，了解人們認識、利用材料的歷程。
第4節　密度的應用
1．利用密度求出質量
公式：由ρ＝得m＝ρV，可算出質量。其中物質的密度可以查密度表，而體積如果沒有直接給出，可以通過測量的方法得出，如果是規則的物體，可用體積公式求出來。
2．利用密度求出體積
公式：由ρ＝得V＝，可算出物體的體積。
3．利用密度鑒別物質。
本節課是在學習了密度概念及其測量的基礎上，進一步學習如何利用密度知識解決實際問題。體現了物理來源于生活又要服務于社會和生活的思想。本節內容是對密度知識的拓展，一方面通過本節教學可以使學生體會到密度知識在社會生活中的重要價值，另一方面還可以提高學生應用所學知識解決實際問題的能力。第3節　測量液體和固體的密度
1．物理觀念：
(1)會利用物理公式測量某個物理量，進一步鞏固密度的概念。
(2)認識量筒，會用量筒測量液體(如鹽水)體積和測量小塊固體(如石塊)的體積。
2．科學思維：
(1)對利用物理公式間接測定物理量這種科學方法有感性認識。
(2)利用天平和量筒測量形狀不規則的固體和液體的密度，體會等效替代的方法。
3．科學探究：
(1)進一步熟悉天平的調節和使用，能較熟練地使用天平、量筒測算出固體和液體的密度。
(2)通過探究過程的體驗，使學生對測量性探究方法，從實驗原理、實驗器材的選取和使用、實驗步驟的設計、數據的采集與處理到得出結果，分析實驗誤差有初步認識和感受。
4．科學態度與責任：
(1)通過實驗數據記錄、處理的體驗，使學生養成實事求是、嚴謹的科學態度。
(2)通過探究活動中的交流與合作體驗，使學生認識交流與合作的重要性，養成主動與他人合作的精神。敢于提出與別人不同的見解，也勇于放棄或修正自己的錯誤觀念。
教學重點：掌握測量液體和固體的密度的方法。
教學難點：測量不同狀態物質的密度的方法。
天平、量筒、鹽水、鐵塊、石塊、水、燒杯、細線、石蠟塊、細針。
情境展示 如圖所示，鹽水選種是我國古代勞動人民發明的一種巧妙的挑選種子的方法，用鹽水選種時需要配制一定濃度(密度)的鹽水，然后把種子浸沒在鹽水中并適當攪拌，則漂浮于鹽水面的是次種，沉入容器底的是良種。怎樣確定鹽水的密度呢？
探究點一　測量鹽水的密度
過渡提問 要測一杯鹽水的密度，需要測哪些量？用什么器材測量？記錄哪些量？怎樣求出鹽水的密度？
分析總結：由公式ρ＝可知，測出物體的質量和體積可算出密度，液體的質量可以用前面所學的托盤天平來測量，液體體積就需要用我們今天將要學習的量筒來測量。
自主學習 出示量筒，各小組同學觀察桌面上的100 mL量筒的結構，回答下面問題：
1．量筒是以什么單位標度的？是毫升(mL)還是立方厘米(cm3)？1 mL＝________cm3。
2．量筒的最大測量值是多少？量筒的分度值(最小測量值)是多少？
3．如何讀數？
結論 使用量筒(杯)應注意以下幾點：
1．明確量筒是以毫升(mL)單位標度，1 mL＝1 cm3。
2．使用前應觀察所用量筒的測量范圍和分度值，以便選擇適合被測物體的量筒。了解最小分度值，才能正確記錄數據。桌面上的量筒的測量范圍是0～100 mL，分度值是1 mL。
3．讀數時，量筒一定要放在水平臺上，視線要與液面相平，若仰視，讀數會偏低，若俯視，讀數會偏高。若液面(例如水銀面)為凸形，視線應與凸形液面的最高處相平，若液面(例如水面)為凹形，視線應與凹形液面的最低處相平。
體驗操作 用量筒直接量出50 mL水。
實驗 測量鹽水的密度
分組實驗：
1．小組討論測量方法，需要的實驗器材；
2．說出測量步驟(點評誤差最小的方法)，進行測量；
3．將數據填寫到自己設計的表格中，計算出結果；
4．各小組匯報實驗數據，然后進行討論。
總結歸納：
1．實驗器材：天平、量筒、鹽水、燒杯。
2．測量步驟：
(1)用天平測出燒杯和鹽水的總質量m1；
(2)將一部分鹽水倒入量筒中，讀出量筒中鹽水的體積V；
(3)用天平測出燒杯和剩余鹽水的質量m2；
(4)鹽水密度表達式：ρ＝＝。
3．將數據填寫到自己設計的表格中，計算出結果。如下表。
燒杯和鹽水 的總質量m1/g 燒杯和剩余鹽水的總質量m2/g 量筒中鹽水的質量m(＝m1－m2)/g 量筒中鹽水的體積V/cm3 鹽水的密度ρ/(g·cm－3)
探究點二　測量小石塊的密度
過渡提問 對于形狀不規則的固體，我們又該如何測量它的密度？怎樣測出它的體積？
實驗 測量小石塊的密度
分組實驗：
1．小組討論測量方法，需要的實驗器材；
2．說出測量步驟(點評誤差最小的方法)，進行測量；
3．將數據填寫到自己設計的表格中，計算出結果；
4．各小組匯報實驗數據，然后進行討論。
總結歸納：
1．實驗器材：天平、量筒、水、石塊、細線。
2．測量步驟：
(1)用天平測出小石塊的質量m；
(2)用量筒測出水的體積V1；
(3)用細線將小石塊系好，慢慢放入量筒中，測出水和小石塊的總體積V2；
(4)小石塊密度表達式：ρ＝＝。
3．將數據填寫到自己設計的表格中，計算出結果。如下表。
小石塊的質 量m/g 小石塊放入前水的 體積V1/cm3 小石塊和水的 總體積V2/cm3 小石塊的體積 V(＝V2－V1)/cm3 小石塊的密度 ρ/(g·cm－3)
拓展 石蠟塊不沉入水中，也能用天平和量筒測出石蠟塊的密度嗎？想想有什么好辦法？
方法一
實驗：測量密度比水小的石蠟的密度。
方法：壓入法測體積。
器材：天平、量筒、水、細針、石蠟。
步驟：①用天平稱出石蠟的質量m；②在量筒中倒入適量的水，記下水的體積V1；③把石蠟放入量筒的水里，用一根細針把石蠟壓入水中，記下這時量筒中水面達到的刻度值V2，兩次讀數之差即為石蠟的體積V＝V2－V1；④根據公式ρ＝，求出石蠟的密度。
方法二
實驗：測量密度比水小的石蠟的密度。
方法：懸垂法測體積。
器材：天平、量筒、水、鐵塊、石蠟、細線。
步驟：①用天平稱出石蠟的質量m；②在量筒中倒入適量的水，在細線上系上石蠟和鐵塊，先把鐵塊沉入水中，測出鐵塊和水的總體積V1；③把上面的石蠟也沉入水中，測出水、鐵塊、石蠟的總體積V2，兩次讀數之差即為石蠟的體積V＝V2－V1；④根據公式ρ＝，求出石蠟的密度。
第3節　測量液體和固體的密度
一、實驗原理：ρ＝。
二、量筒的使用
觀察：單位標度；測量范圍；分度值。
讀數：視線與凹形液面的底部相平。
三、測量鹽水的密度
燒杯和鹽水的總 質量m1/g 燒杯和剩余鹽水的總質量m2/g 量筒中鹽水的質量 m(＝m1－m2)/g 量筒中鹽水的體 積V/cm3 鹽水的密度 ρ/(g·cm－3)
四、測量小石塊的密度
小石塊的質 量m/g 小石塊放入前水的體積V1/cm3 小石塊和水的總體積V2/cm3 小石塊的體積 V(＝V2－V1)/cm3 小石塊的密度 ρ/(g·cm－3)
本節課的教學設計突出學生的主體地位，注重學生動手能力、合作交流能力的培養，讓學生體驗成功的愉悅。我發現在時間上有些緊張，學生的交流還不是很充分，主要在設計測量鹽水的方案時，花費的時間較多。為了節約時間，在測量鹽水的密度時，可以設計成讓學生分別用三種不同的方案去測量，既可以節省時間，又能讓學生切身體驗不同的方法帶來的實驗結果的偏差，對于幫助學生理解記憶起來效果會更好。學生在設計實驗方案時想的不夠全面，實驗操作過程中動手能力較差，有的小組讀數時姿勢不規范，不能學以致用，使測量結果偏差較大。第1節　質量
1．物理觀念：
(1)知道質量的概念、單位及其換算。
(2)通過實驗操作，學會天平的使用方法。
(3)學會用天平測量固體和液體的質量。
2．科學思維：通過分析身邊的相關事實和生活經驗，運用抽象、歸納的方法，建立質量的概念。
3．科學探究：
(1)通過閱讀天平的使用說明書，培養學生閱讀理解的能力，養成良好的思考習慣。
(2)在天平的實際操作過程中總結規律，熟悉使用方法，鍛煉學生實驗操作的嚴謹性。
4．科學態度與責任：通過天平使用的技能訓練，培養學生嚴謹的科學態度與協作精神，養成學生使用物理儀器測量的良好習慣。
教學重點：質量的概念與單位，以及利用天平測量質量。
教學難點：利用天平測量質量，“質量是物體的屬性”的理解。
托盤天平、砝碼、燒杯、鐵釘、鐵鎖、多媒體、橡皮、水。
情境展示 用多媒體展示帶有質量標志的食品包裝袋、大橋限重標志牌，并用紅色圓圈標出。
用紅色圓圈標記出的900 g、1 kg、20 t表示什么含義？
引導學生回答：代表物體的質量。
那么到底什么是質量？質量的大小又該如何測量呢？今天我們就一起來學習關于質量的知識。
展示 這里有一個鐵釘和一個鐵鎖，它們都由同一種物質——鐵組成，它們所含的鐵一樣多嗎？你還能舉出哪些由同種物質組成但所含物質多少不同的例子？
在物理學中，把物體所含物質的多少叫作質量。這就是我們本節要學習的內容。
探究點一　質量
過渡提問 世界上的一切物體都由物質構成，物體有大有小，我們如何去衡量構成一個物體的物質的多少呢？請同學們根據提示進行自學。
自主學習 學習教材P141～P142，回答下列問題：
1．什么是物體的質量？用什么符號表示？
2．質量的單位有哪些？它們之間的換算關系是怎樣的？
3．質量的單位與平時生活中所使用的單位有何不同？它們之間有著怎樣的聯系？
4．閱讀課本小資料，了解一些物體的質量。
結論 物理學中把物體所含物質的多少叫作物體的質量。通常用字母m表示。
基本單位：千克(kg)；常用單位：噸(t)、克(g)、毫克(mg)。
1 t＝103 kg；1 g＝10－3 kg；1 mg＝10－6 kg。
生活中質量的單位：公斤、斤、兩。
1公斤＝2斤；1斤＝10兩；1兩＝50 g。
想想議議 教材P142
在下面這幾種情況中，物體的質量是否發生了變化？
1．鋼錠被軋成鋼板。
2．冰塊熔化成水。
3．把“冰墩墩”從地面帶到空間站。
回答：
1．鋼錠被軋成鋼板，雖然形狀變了，但是所含鋼的多少并沒有變，所以質量也不會變。
2．一塊冰熔化成水，雖然物態變了，但是質量不變。
3．“冰墩墩”無論是在地面上還是被帶上空間站，它的質量都不會改變。
結論 物體的質量不隨它的形狀、物態和位置而改變。
探究點二　質量的測量工具
過渡提問 生活中你見過哪些測量物體質量的工具？
展示 測量質量的工具很多，日常生活中常見的有桿秤、臺秤、案秤、電子秤；學校實驗室、工廠化驗室常用的有托盤天平、物理天平；近代最精密的測量質量的儀器是電子天平。同時出示圖片。
探究點三　托盤天平的使用
過渡 實驗室使用的測量質量的儀器叫天平。
課件展示托盤天平的構造。
問：1.能否用天平測量我們自身的質量？
2．能否用手直接拿砝碼？
3．能否用天平直接測量液體和化學物品的質量？為什么？
結論
1．每個天平都有自己的“稱量”，也就是它所能稱的最大質量，被測物體的質量不能超過稱量。
2．加減砝碼時，要用鑷子，不能用手接觸砝碼，不能把砝碼弄濕、弄臟。
3．潮濕的物體和化學藥品不能直接放到天平的托盤中，應使用燒杯或者白紙間接稱量。
實驗 用托盤天平測量物體的質量
提問：能否用托盤天平直接測量物體的質量？如何調節天平平衡？
提示：①把托盤天平放在水平臺上；②將游碼移到標尺左端的零刻度線處；③調節橫梁上的平衡螺母，使指針指在分度盤的中線處。
提示：①把物體(橡皮)放在左盤；②用鑷子夾砝碼放在右盤(估計物體質量，用鑷子夾砝碼按從大到小的順序添加)；③當右盤中加入最小質量的砝碼時，若指針向右偏，此時應該去掉最小質量的砝碼，用鑷子向右撥動游碼(相當于向右盤加小砝碼)，直到指針指在分度盤中線，橫梁再次平衡。
物體質量＝砝碼質量＋游碼刻度值。
游碼示數讀法：先認清分度值，再讀游碼的左邊所對刻度值。
過渡提問 如何測量一杯水的質量呢？
思考討論：先測空燒杯的質量，再測水和燒杯的總質量，二者之差就是水的質量：m水＝m總－m杯。并實際測量水的質量。
第1節　質量
一、質量(m)
1．定義：質量是物體所含物質的多少。
2．國際單位：千克(kg)。
常用單位：噸(t)、克(g)、毫克(mg)。
3．質量是物體的屬性：它不隨物體的形狀、物態和位置的改變而改變。
二、質量的測量工具：托盤天平。
1．構造。　2.平衡螺母的調節：左沉右調，右沉左調。　3.使用方法及注意事項。
本節課的主要教學內容是質量的初步概念、單位及其換算和托盤天平的使用方法。通過講解、設疑、自學、小組討論，使同學們認識質量的概念和質量是物體本身的一種性質，它不隨物體的形狀、物態、位置而改變，以及常見的測質量的儀器。通過觀察、講解、示范操作，再讓學生親自操作，使學生認識天平的結構，學會托盤天平的使用方法。這種教學設計夯實有力，有利于學生學習掌握知識。
本節課以生活中的現象為切入點，將學生的生活經驗作為主要的課程，讓生活走進物理，讓物理走向社會。

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