一 : 高中物理教学案例

化曲为直，用直解曲

——《平抛运动》教学案例

黎城一中 刘黎明

【案例背景】：《平抛运动》是普通高中课程标准实验物理教科书(必修2)第五章《曲线运动》第二节的内容。平抛运动作为高中阶段研究的两种典型曲线运动中的一种，它是学生第一次用所学过的直线运动的知识来处理曲线运动的问题，体会分析解决曲线运动问题的方法——运动的合成与分解。在教学中应让学生主动尝试经历应用这种方法来探究平抛物体运动规律的学习过程，体验知识发生的过程，激发学生探究未知问题的乐趣，领悟怎样将复杂的问题化为简单的问题，将未知问题化为已知问题，将曲线运动的问题化为直线运动的问题。让学生真正理解运动的合成与分解这种思想方法的意义，理解为什么平抛运动可以分解成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。

【预设思路】：本节课采用演示、引导，学生实验探究，讨论、交流学习成果等方法。让学生通过观察实验，同学之间相互讨论，来体会是如何将一个复杂的曲线运动——平抛运动，等效分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向自由落体运动。为了使学生能主动获取知识、培养能力、学会学习和研究的方法，调动学生学习积极性，使学生获得成就感，应把观察现象、初步分析、猜想、实验研究、推导规律等环节都尽量交给学生自主完成，让教学过程真正成为学生学习的过程，使学生既学到了知识，又培养了科学探究能力，充分体现教师的主导作用和学生主体作用。

【案例描述】：

[复习导入]

师：前面我们学习了曲线运动的相关知识以及研究曲线运动基本方法——运动的合成与分解，在学习新课之前我们先来回顾一下．物体在什么情况下物体会做曲线运动?

生：当物体所受的合力的方向跟它的速度方向不在同一条直线上时，物体做曲线运动。

师：做曲线运动的物体其速度方向是怎样的?

生：质点在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的切线方向。 师：对于曲线运动，我们通常会如何处理？

生：把它分解为两个方向的运动来研究，两个分运动的共同效果与合运动效果是一样的。

[进行新课]

一、抛体运动与平抛运动

师：阅读教材，理解什么是平抛运动？举出生活中物体做平抛动

的例子。

将一张小纸团水平抛出，小纸团的运动能否看成是平

抛运动？为什么？

生：阅读教材，回答出平抛运动的概念，列举生活实例。思考抛

出的纸团的运动是不是平抛运动，通过对纸团运动的

分析，理解平抛运动的条件――空气阻力相对物体的

重力可以忽略不计。

师：通过实例分析，理解平抛运动的条件。增强学生的感性认识，

激发学习物理的兴趣。

二、竖直方向的运动规律

师：演示实验，喷出的水柱显示了平抛运动的轨迹。

提出问题，引导学生观察：平抛运动的轨迹是一条曲

线，我们如何研究这个曲线运动的规律呢？根据物体

做平抛运动的条件，对竖直方向上的运动能否作出猜

测？

学生活动：认真思考，分组讨论，选出代表回答。

用运动的合成和分解的方法来研究，将平抛运动分解

成水平方向和竖直方向上的两个直线运动，分别研究

这两个分运动的规律，最后再合成。

竖直方向：物体只受到重力作用且初速为零，与以前

学习的自由落体运动条件吻合。由此猜测竖直方向分

运动可能为自由落体运动。

师：倾听学生回答，点评。

师：作出科学猜想，然后验证猜想，对学生进行科学方法教育。 师：演示实验，探究竖直方向上的运动规律。

①介绍实验装置如右图所示

②介绍实验做法：

因弹簧片C受到小锤D的打击，C向

前推动小钢球具有水平初速度，使A

做平抛运动，同时(强调)松开小钢．．球B，使B从孔中自由落下，做自由

落体运动.

生：1、请学生代表做实验，用不同的力来

击打C.

2、其他同学注意观察A球、B球的运动特点。

师：提醒学生观察现象

1、A球和B球落地的先后（提醒学生注意用耳朵听

两球落地的声音）。

2、用力大小不同时，A球运动的水平距离有什么不

同。

生：学生描述实验现象

1、无论A球的水平速度大小如何，它总是与B球同

时落地。

2、A球的水平初速度越大，走过的水平距离也越大。

3、A球水平初速度的大小并不影响平抛物体在竖直

方向上的运动。

师：帮助总结、点评实验结论：物体在做平抛运动的过程中，沿

竖直方向的分运动可看作自由落体运动。

师：利用多媒体动画展示实验现象，学生观察强化感性认识。

强调：物体在空中运行的时间只与抛出点距离地面的高度有关。h=gt2

落体运动。培养学生实验观察能力和学习探究未知规

律的兴趣。

三、水平方向的运动规律

师：提出问题：水平方向的分运动又如何研究呢？

生：思考：物体初速度沿水平方向且在水平方向不受外力，根据

牛顿第一定律水平方向的分运动可能为匀速直线运动。

师：引导学生阅读教材有关内容，掌握实验探究的思路。 生：选择实验方案，分组动手实验。

师：指导学生完成探究过程，了解学生的实验情况。

师生互动，得出结论：水平方向的分运动为匀速直线

运动。

四．平抛运动的规律：

引导学生观察频闪照片，得出位移规律和速度规律。

1、位移规律：

既然做平抛运动的物体水平方向上做匀速直线运动，竖直方向上做自由落体运动，那么：

水平方向上的位移：x?v0t 竖直方向上的位移：y?gt2

所以平抛运动的轨迹是抛物线

12

在t

时间内合位移的大小：s?12gtygt?设s与x轴的夹角为?，则tan??? xv0t2v0水平位移和竖直位移的运动时间是一样的，但是平抛运动过程经历的时间完全由抛出点到落地点的竖直高度确定，与抛出时初速度的大小无关。

轨迹方程：

由x?v0t可得t?11x1x，代入y?gt2?y?g()2?2x2 22v02v0v0

所以平抛运动的轨迹是一条抛物线

2、速度规律：

水平分速度：vx?v0

竖直分速度：vy?gt

t

时刻平抛物体的速度大小和方向：vt?

设vt与v0夹角为β，则tan??

五．实例探究 vyvx?gt v0

一架飞机在距地面500m的高处，以80m/s的水平速度飞行，为了使救

援物资准确投中地面目标，飞行员应该在距目标水平距离多远的地方投出物资？（不计空气阻力，g?10m/s2）

解：由于不计空气阻力，物资在离开水平飞行的飞机后仍保持与飞机相同的速度在水平方向上做匀速直线运动，由于竖直方向无初速度，而且只受重力作用，因此离开飞机的物资在竖直方向做自由落体运动。

物资在空中飞行的时间t取决于竖直高度。 由于H?

gt2得t?1

2??10s 设投出物资处距目标的水平距离为s，由于物资在水平方向做匀速运动，则s?v0t?80?10m?800m

即飞行员应在距目标的水平距离为800m远的地方投出救援物资。

[课后作业] 练习

【案例反思】：本节课的重点是掌握解决曲线运动问题的基本方法——运动的合成与分解。要使学生真正理解平抛运动为什么可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。教材己从理论和实验两方面提供了许多课程资源。做好演示实验和分析好闪光照片是关键。学生在教师的引导下，从实验事实出发，观察现象、初步分析、进行猜想、实验研究、分析论证、得出结论。让学生亲身经历探究平抛物体运动规律的学习过程，体验知识发生的过程，激发学生探究未知问题的乐趣，领悟怎样将复杂的问题化为简单的问题，将未知问题化为已知问题。让学生真正理解运动合成与分解的意义，理解为什么平抛运动可以分解成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自

由落体运动。

二 : 73高中物理电功和电功率教学教案

高中物理电功和电功率教学教案

（一）知识目标

1、知道电功是指电场力对自由电荷所做的功，做功的过程是电能转化为其他形式能量的过程。

2、理解电功、电功率的概念及表达式的物理意义并能用电功的公式进行有关的计算。

3、了解额定电压、额定功率、实际功率的意义。

4、知道电功率、热功率的联系和区别．

（二）能力目标

1、通过灯泡工作功率的演示，培养学生观察能力和利用实验分析和处理实际问题的能力。

（三）情感目标

1、通过演示实验，加强学生对物理实验的重视，培养学生严谨求实的科学态度。

2、通过电能和其他能的转化和守恒规律的讲解进一步渗透辨论唯物主义观点的教育和节约能源勤俭节约的优良传统。

3、通过灯泡实际功率的演示，对学生进行安全意识教育。

教学设计方案

电功、电功率

一、教学目标

1、理解电功、电功率的概念，公式的物理意义。

2、了解实际功率和额定功率。

3、了解电功和电热的关系。

4、了解公式

（

）和

（

）的适用条件。

5、知道非纯电阻电路中电能与其他形式能转化关系，电功大于电热。

6、能运用能量转化与守恒的观点解决简单的含电动机的非纯电阻电路问题。

二、重点、难点分析

1、教学重点在于区别并掌握电功和电热的计算。

2、难点主要在学生对电路中的能量转化关系缺乏感性认识，接受起来比较困难。

三、主要教学过程

（－）提出问题，引入新课

1、通过前面的学习，可知导体内自由电荷在电场力作用下发生定向移动，电场力对定向移动的电荷做功吗？（做功，而且做正功）

2、电场力做功将引起能量的转化，电能转化为其他形式能，举出一些大家熟悉的例子。 电能→机械能，如电动机。

电能→内能，如电热器。

电能→化学能，如电解槽。

本节课将重点研究电路中的能量问题。

（二）教学过程设计

1、电功

（1）定义：电路中电场力对走向移动的电荷所做的功，简称电功，通常也说成是电流的功。

（2）实质：能量的转化与守恒定律在电路中的体现。

电能通过电流做功转化为其他形式能。

上一章里学过电场力对电荷的功，若电荷

在电场力作用下从A搬至B，AB两点间电势差为

，则电场力做功

。

，把电荷

从一端搬至另一端，电场力的功

对于一段导体而言，两端电势差为

，

在导体中形成电流，且

为

，

），所以

，（在时间间隔 内搬运的电量为

，则通过导体截面电流。这就是电路中电场力做功即电功的表达式。 （3）表达式：

说明：

①表达式的物理意义：电流在一段电路上的功，跟这段电路两端电压、电路中电流强度和通电时间成正比。

②适用条件：

、

不随时间变化——恒定电流。

（4）单位：电流单位用安培（A），电压单位用伏（V），时间单位用秒（S），则电功的单位是焦耳（J）。

（5）电功率

①表达式：

物理意义：一段电路上功率，跟这段电路两端电压和电路中电流强度成正比。 ②单位：功的单位用焦耳（J），时间单位用秒（s），功率单位为瓦特（W）。

1W=1J／s

这里应强调说明：推导过程中没用到任何特殊电路或用电器的性质，电功和电功率的表达式对任何电压、电流不随时间变化的电路都适用。再者，这里

是电场力做功，是消耗的总电能，也是电能所转化的其他形式能量的总和。

电流在通过导体时，导体要发热，电能转化为内能。这就是电流的热效应，描述它的定量规律是焦耳定律。

学生一般认为，

这么多功，放出热量

错在

式能？ ，又由欧姆定律，

，所以得出

，电流做。这里有一个错误，可让学生思考并找出来。 ，何以见得电流做功全部转化为内能增量？有无可能同时转化为其他形

英国物理学家焦耳，经过长期实验研究后提出焦耳定律。

2、焦耳定律——电流热效应

（1）内容：电流通过导体产生的热量，跟电流强度的平方、导体电阻和通电时间成正比。

（2）表达式：

，所以

，电 对于导体而言，根据欧姆定律，

流做功完全用来生热，电能转化为内能。

（3）说明：焦耳定律表明，纯电阻电路中电流做功完全转化为内能，同时，有电阻的电路中电流做功会引起内能的增加，且电热

。

（4）简单介绍产生焦耳热的原因：

金属中自由电子在电场力作用下定向移动，由于电场做功，电子动能增加，但不断地与晶格（原子核点阵）碰撞，不断把能量传给晶格，使晶格中各粒子在平衡位置附近的热运动加剧，从而温度升高。

（5）纯电阻电路中的电功和电功率

①电功

，对所有电路中电阻的生热都适用。

，

结合纯电阻电路欧姆定律

②电功率

结合纯电阻电路欧姆定律

，对所有电路中电阻的电热功率都适用。

3、非纯电阻电路中的电功和电功率（以含电动机电路为例）

非纯电阻电路中，电能与其他形式能转化的关系非常关键。以电动机为例，电动机电路如图所示，电动机两端电压为

流做功或电动机消耗的总电能为

外做功，把电能转化为机械能，

，通过电动机电流为

，电动机线圈电阻为

，电动机线圈电阻生热

，则电，电动机还对是电动机输出的机械能。 考虑每秒钟内能量转化关系，即功率，只要令上述各式中 =1s即可，可得总功率

，电热功率

，输出功率

，三者关系是

。

4、额定功率和实际功率

为了使用电器安全、正常地工作，对用电器工作电压和功率都有规定数值。

（1）额定功率：用电器正常工作时所需电压叫额定电压，在这个电压下消耗的功率称额定功率。

一般说来，用电器电压不能超过额定电压，但电压低于额定电压时，用电器功率不是额定功率，而是实际功率。

（2）实际功率

流。 ，

、

分别为用电器两端实际电压和通过用电器的实际电

（三）复习巩固:某一用直流电动机提升重物的装置如上图所示，重物质量

源提供恒定电压

，不计各处摩擦，当电动机以

（

kg，电的恒定速度向上提）（4Ω） 升重物时，电路中电流强度

=5A，求电动机线圈电阻

扩展资料

荧光灯比白炽灯省电

荧光灯，其管壁上涂有荧光物质，管内装了一些氛和水银蒸汽，当电流通过时，这些气体就发出了看不见的紫外线，紫外线射到荧光粉上就发出光。日光灯也是一种荧光灯，其温度大约仅40℃到50℃，而白炽灯需要电流把灯丝加热到2500℃左右才发光其中大约只有7％－8％的能量变成可见光。由此可见，荧光灯耗电比白炽灯少，另外发光的效率约是白炽灯的4倍。

探究活动

1、调查电路设计中采用了那些方法来减小导线上的电能损耗。

2、实验设计：验证

典型例题

对于纯电阻电路电功率公式的灵活运用

例1为了使电炉消耗的电功率减小到原来的一半，应采取下列哪些措施．（ ）

A、保持电阻不变，使电流减半

B、保持电阻不变，使电压减半

C、保持电炉两端电压不变，使其电阻减半

D、使电压和电阻备减半

分析解答：电炉是纯电阻电器，电功率可表示为：

知，电功率减为原来的1/4，可见A错；同理， 电阻一定时，使电流减半，由

使电压减半，由

知，电功率也为原来的1/4，故B错．

当电压不变，电阻减半时，由

知，电功率变为原来的2倍，可见C错． 由

知，当

和

各减半时，电功率变为原来的1/2，可见D正确． 答：正确答案为D．

注意：本题中，当电阻不变，电压减半时，由

知，通过电炉的电流也减半；当电阻不变，电流减半时，由

知，加在电炉两端的电压也减半．根据

知，A、B均错误．

关于用电器正常工作时的有关物理量的求解

例2 灯

与电动机D并联，灯

上标有200W字样，电动机D上标有2000W字样，当电源两端A、B加上220V电压时，灯和电动机均正常工作，求：电灯正常工作时的电阻． 分析解答：因为电灯是纯电阻用电器，所以电灯正常工作时的功率可表示为

,灯正常工作时

=200W，根据

知，只要求出灯正常工作时

可求得电路中的电流，即可求出电灯正常工作时的电阻．对电路所有用电器，利用

的电流强度．

整个电路用电器正常工作的总功率为：

，由于电压

=220V．

根据

对灯

由

得，电路中的电流强度

得灯正常工作时的电阻

。

即灯正常工作时的电阻为

远距离输电为什么必须采用高压

例3 问题：远距离输电为什么必须采用高压？

分析解答：设施送的电功率为

且保持不变，输送电压为

总成立，所以，由

，输电导线的总电阻为

可得输电线上的．不管输电线路末端有何种用电器，

电流强度

，由于电流的热效应，在输电导线上发热损耗的功率为

当

输电． 、

一定时，

越大，

越小，故为减小输电线上的热损耗，必须采用高压

三 : 高中物理教学案例

化曲为直，用直解曲

——《平抛运动》教学案例

黎城一中 刘黎明

【案例背景】：《平抛运动》是普通高中课程标准实验物理教科书(必修2)第五章《曲线运动》第二节的内容。(www.61k.com）平抛运动作为高中阶段研究的两种典型曲线运动中的一种，它是学生第一次用所学过的直线运动的知识来处理曲线运动的问题，体会分析解决曲线运动问题的方法——运动的合成与分解。在教学中应让学生主动尝试经历应用这种方法来探究平抛物体运动规律的学习过程，体验知识发生的过程，激发学生探究未知问题的乐趣，领悟怎样将复杂的问题化为简单的问题，将未知问题化为已知问题，将曲线运动的问题化为直线运动的问题。让学生真正理解运动的合成与分解这种思想方法的意义，理解为什么平抛运动可以分解成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。

【预设思路】：本节课采用演示、引导，学生实验探究，讨论、交流学习成果等方法。让学生通过观察实验，同学之间相互讨论，来体会是如何将一个复杂的曲线运动——平抛运动，等效分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向自由落体运动。为了使学生能主动获取知识、培养能力、学会学习和研究的方法，调动学生学习积极性，使学生获得成就感，应把观察现象、初步分析、猜想、实验研究、推导规律等环节都尽量交给学生自主完成，让教学过程真正成为学生学习的过程，使学生既学到了知识，又培养了科学探究能力，充分体现教师的主导作用和学生主体作用。

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【案例描述】：

[复习导入]

师：前面我们学习了曲线运动的相关知识以及研究曲线运动基本方法——运动的合成与分解，在学习新课之前我们先来回顾一下．物体在什么情况下物体会做曲线运动?

生：当物体所受的合力的方向跟它的速度方向不在同一条直线上时，物体做曲线运动。（www.61k.com)

师：做曲线运动的物体其速度方向是怎样的?

生：质点在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的切线方向。 师：对于曲线运动，我们通常会如何处理？

生：把它分解为两个方向的运动来研究，两个分运动的共同效果与合运动效果是一样的。

[进行新课]

一、抛体运动与平抛运动

师：阅读教材，理解什么是平抛运动？举出生活中物体做平抛动

的例子。

将一张小纸团水平抛出，小纸团的运动能否看成是平

抛运动？为什么？

生：阅读教材，回答出平抛运动的概念，列举生活实例。思考抛

出的纸团的运动是不是平抛运动，通过对纸团运动的

分析，理解平抛运动的条件――空气阻力相对物体的

重力可以忽略不计。

师：通过实例分析，理解平抛运动的条件。增强学生的感性认识，

激发学习物理的兴趣。

二、竖直方向的运动规律

师：演示实验，喷出的水柱显示了平抛运动的轨迹。

提出问题，引导学生观察：平抛运动的轨迹是一条曲

线，我们如何研究这个曲线运动的规律呢？根据物体

做平抛运动的条件，对竖直方向上的运动能否作出猜

测？

高中物理教学案例 高中物理教学案例

学生活动：认真思考，分组讨论，选出代表回答。（www.61k.com］

用运动的合成和分解的方法来研究，将平抛运动分解

成水平方向和竖直方向上的两个直线运动，分别研究

这两个分运动的规律，最后再合成。

竖直方向：物体只受到重力作用且初速为零，与以前

学习的自由落体运动条件吻合。由此猜测竖直方向分

运动可能为自由落体运动。

师：倾听学生回答，点评。

师：作出科学猜想，然后验证猜想，对学生进行科学方法教育。 师：演示实验，探究竖直方向上的运动规律。

①介绍实验装置如右图所示

②介绍实验做法：

因弹簧片C受到小锤D的打击，C向

前推动小钢球具有水平初速度，使A

做平抛运动，同时(强调)松开小钢．．球B，使B从孔中自由落下，做自由

落体运动.

生：1、请学生代表做实验，用不同的力来

击打C.

2、其他同学注意观察A球、B球的运动特点。

师：提醒学生观察现象

1、A球和B球落地的先后（提醒学生注意用耳朵听

两球落地的声音）。

2、用力大小不同时，A球运动的水平距离有什么不

同。

生：学生描述实验现象

1、无论A球的水平速度大小如何，它总是与B球同

时落地。

2、A球的水平初速度越大，走过的水平距离也越大。

3、A球水平初速度的大小并不影响平抛物体在竖直

方向上的运动。

师：帮助总结、点评实验结论：物体在做平抛运动的过程中，沿

竖直方向的分运动可看作自由落体运动。

师：利用多媒体动画展示实验现象，学生观察强化感性认识。

强调：物体在空中运行的时间只与抛出点距离地面的高度有关。h=gt2

落体运动。培养学生实验观察能力和学习探究未知规

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律的兴趣。［www.61k.com）

三、水平方向的运动规律

师：提出问题：水平方向的分运动又如何研究呢？

生：思考：物体初速度沿水平方向且在水平方向不受外力，根据

牛顿第一定律水平方向的分运动可能为匀速直线运动。

师：引导学生阅读教材有关内容，掌握实验探究的思路。 生：选择实验方案，分组动手实验。

师：指导学生完成探究过程，了解学生的实验情况。

师生互动，得出结论：水平方向的分运动为匀速直线

运动。

四．平抛运动的规律：

引导学生观察频闪照片，得出位移规律和速度规律。

1、位移规律：

既然做平抛运动的物体水平方向上做匀速直线运动，竖直方向上做自由落体运动，那么：

水平方向上的位移：x?v0t 竖直方向上的位移：y?gt2

所以平抛运动的轨迹是抛物线

12

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在t

时间内合位移的大小：s?12gtygt?设s与x轴的夹角为?，则tan??? xv0t2v0水平位移和竖直位移的运动时间是一样的，但是平抛运动过程经历的时间完全由抛出点到落地点的竖直高度确定，与抛出时初速度的大小无关。(www.61k.com）

轨迹方程：

由x?v0t可得t?11x1x，代入y?gt2?y?g()2?2x2 22v02v0v0

所以平抛运动的轨迹是一条抛物线

2、速度规律：

水平分速度：vx?v0

竖直分速度：vy?gt

t

时刻平抛物体的速度大小和方向：vt?

设vt与v0夹角为β，则tan??

五．实例探究 vyvx?gt v0

一架飞机在距地面500m的高处，以80m/s的水平速度飞行，为了使救

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援物资准确投中地面目标，飞行员应该在距目标水平距离多远的地方投出物资？（不计空气阻力，g?10m/s2）

解：由于不计空气阻力，物资在离开水平飞行的飞机后仍保持与飞机相同的速度在水平方向上做匀速直线运动，由于竖直方向无初速度，而且只受重力作用，因此离开飞机的物资在竖直方向做自由落体运动。［www.61k.com)

物资在空中飞行的时间t取决于竖直高度。 由于H?

gt2得t?1

2??10s 设投出物资处距目标的水平距离为s，由于物资在水平方向做匀速运动，则s?v0t?80?10m?800m

即飞行员应在距目标的水平距离为800m远的地方投出救援物资。

[课后作业] 练习

【案例反思】：本节课的重点是掌握解决曲线运动问题的基本方法——运动的合成与分解。要使学生真正理解平抛运动为什么可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。教材己从理论和实验两方面提供了许多课程资源。做好演示实验和分析好闪光照片是关键。学生在教师的引导下，从实验事实出发，观察现象、初步分析、进行猜想、实验研究、分析论证、得出结论。让学生亲身经历探究平抛物体运动规律的学习过程，体验知识发生的过程，激发学生探究未知问题的乐趣，领悟怎样将复杂的问题化为简单的问题，将未知问题化为已知问题。让学生真正理解运动合成与分解的意义，理解为什么平抛运动可以分解成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自

高中物理教学案例 高中物理教学案例

由落体运动。[www.61k.com]

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