新高一必修一物理教案思维导图
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2023-04-06
新高一必修一物理教案
物理
新高一
必修一
教案
教案是教师为顺利而有效地开展教学活动，根据课程标准，教学大纲和教科书要求及学生的实际情况，以课时或课题为单位，对教学内容、教学步骤、教学方法等进行的具体设计和安排的一种实用性教学文书。
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新高一必修一物理教案篇1
教学准备
教学目标
1.知识与技能
⑴体会伽利略的理想实验思想。
⑵理解牛顿第一定律的内容及意义;理解力和运动的关系。
⑶理解惯性的概念，知道质量是惯性大小的量度。
2.过程与方法
⑴通过回顾历史探究过程理解牛顿第一定律的形成过程。
⑵理解理想实验是科学研究的重要方法。
3.情感态度与价值观
⑴通过运动和力的关系的历史探究过程，使学生体会规律的形成都有一个从感性到理性、从低级到高级的产生、发展和演变的过程。
⑵通过理想斜面的教学，体会理想实验的魅力。
教学重难点
【重点】加深对牛顿第一定律和惯性的理解。
【难点】转变经验概念，明确惯性是物体的一种属性，任何物体都具有，牛顿定律是惯性现象的规律总结。
教学过程
(一)创设游戏，引入课题
撕纸游戏
猜一猜：
1.一张纸已剪成两截，但未完全剪断，如果迅速用力撕两边，纸会断成几截?
2.现在把纸剪成三截，但未完全剪断，如果迅速用力撕两边，纸会断成几截?
大家不要动手，先猜一猜。
3.如果在中间的纸下面夹一个夹子，然后迅速撕两边，纸会断成几截?
请大家想一想：为什么是这样一个结果呢?怎样解释我们的游戏呢?其实，在我们的游戏中还涉及到一个古老的话题──力和运动：用力撕纸，纸条断开运动起来。运动和力之间到底有什么关系呢?带着这些问题，我们一起来体验古人的探究过程，学习古人的探究方法，进一步理解论述运动和力关系的牛顿第一定律。
(二)回顾历史，探究定律
1.情景设问，经验猜想
在人类历史的长河中，运动和力如影随形，总是和人们的生活、生产密切相关。比如：马拉车则车前进，不再拉，前进的车会停下来;人象推车则车前进，不再推，前进的车会停下来;踢球，球沿草地向前滚动，不再踢，滚动的球会慢慢停下来。
思考：运动和力之间有什么关系呢?
最早提出这个问题并给出经验猜想的是古希腊学者亚里士多德。
他根据生活生产经验猜想：必须有力作用在物体上，物体才能运动;没有力的作用，物体就要静止在一个地方。运动需要力维持。
他的观点来自实际经验，还能用实际经验验证，所以被人们广泛接受，并维持了近两千年。
设问：我们现在知道，他的观点是错误的。那么他有贡献吗?
亚里士多德的贡献：开创了一个新的研究领域。
首先质疑并深入研究的是十六世纪的伽利略。他观察了球的滚动。
2.质疑假设，科学猜想
当球沿斜面向下滚动时，它的速度增大，而向上滚动时，速度减小。他由此猜想：当球沿水平面滚动时，它的速度应该不增不减。实际观察的结果是：沿水平面滚动的球越来越慢，最后停下来。
①现象：沿水平面滚动的球越来越慢，最后停下来。
按照亚里士多德的观点，球停下来是因为没有力的作用。伽利略恰恰从这一现象出发，对亚里士多德的观点提出质疑。
②质疑：滚动的球之所以停下来，真的是因为没有力的作用吗?
设问：球停下来的原因是什么呢?
在伽利略之前，人们还没有意识到摩擦力这种无形的力，伽利略是第一个意识到摩擦力的人。
他改变了水平面的粗糙程度，发现：水平面越光滑，球滚得越远。于是，他推断这是摩擦阻力作用的结果。
结论：滚动的球停下来，是摩擦阻力作用的结果。
③假设：若没有摩擦阻力，沿水平面滚动的球将怎样运动呢?
④猜想：若没有摩擦阻力，球将永远滚动下去。
过渡：伽利略设计了一个双斜面实验。
3.实验探究，得出结论
(1)双斜面实验
左斜面固定，右斜面倾角可变。实验中我们设定小球始终从左斜面定位卡处由静止释放。
①固定右斜面，改变小球所受的摩擦，观察小球上升的高度怎样变化。重复一次。
思考：
1.小球所受摩擦阻力的大小与小球上升的高度之间有什么关系?
2.摩擦阻力的大小与释放点到上升的点的高度差是什么关系?
3.如果没有摩擦，小球会上升到多高的地方?
②减小右斜面倾角，观察小球沿斜面运动的最远距离怎样变化。重复一次。
思考：
1.减小右斜面倾角，小球沿斜面运动的最远距离如何变化?
2.如果没有摩擦，减小右斜面倾角，沿斜面滚动的最远距离怎样变化?小球将上升到多高的地方?
③将右斜面放平，释放小球，观察小球的运动。
思考：
1.如果水平木板足够长，小球会停下来吗?
2.如果没有摩擦，水平木板足够长，小球将滚到哪里去呢?
过渡：现在通过动画来模拟没有摩擦阻力时小球的运动。我们为动画配了一段话剧。
(2)动画模拟
(老师扮演伽利略，学生扮演小球。)
伽利略：小球先生(小姐)，如果没有摩擦，你会爬上什么高度呢?
小球：我会搭乘梦想的阶梯一步一步往上爬，直到爬上原来的高度。
伽利略;如果我减小右斜面的倾角，你还会爬到原来的高度吗?
小球：梦想有多高，我就可以爬多高，只是我要走的路程更长了。
伽利略：如果我继续减小右斜面的倾角呢?
小球：我心依旧，只是又多了一段山水之程。
伽利略：如果我把右斜面放平，你还会为了自己的梦想而前行吗?
小球：路漫漫其修远兮，吾将上下而求索。既然选择了高度，留给世界的便只能是背影。
播放周杰伦的《蜗牛》节选：我要一步一步往上爬/在点乘着叶片往前飞/小小的天留过的泪和汗/总有一天我有属于我的天
希望同学们像小球一样怀着梦想，沿着人生的轨道一步一步往前行!总有一天，你有属于你的天!
过渡：伽利略的双斜面实验是一个理想实验。
(3)理想实验的魅力：
实验(事实)+逻辑推理
通过可靠的实验事实，加上合理的逻辑推理，得出规律的一种方法。
理想实验的魅力：实验不能实现的地方，思维向前一步。
这种方法非常了不起!爱因斯坦是这样评价的：伽利略的发现以及他所应用的科学的推理方法是人类思想最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开端。这个评价实事求是，从亚里士多德到伽利略，经历了2000多年，物理学徘徊不前;从伽利略到爱因斯坦，只经历300多年，物理学的大厦初步建立，大师辈出。这都得益于伽利略首创的实验研究方法。
过渡：通过双斜面理想实验，伽利略得出了结论。
(3)伽利略：若没有摩擦阻力，沿水平面滚动的球将永远滚动下去。运动不需要力维持。
回顾、思考：
①静止的车、足球为什么运动起来?
②运动的车、足球为什么会停下来?
③力和运动之间有什么关系?
力是改变物体运动状态的原因。
设问：运动状态是用什么物理量描述?
车由静止变为运动，受到了推、拉力;由运动变为静止，受到了摩擦阻力。足球由静止变为运动，受到了脚的力;由运动变为静止，受到了草地的摩擦阻力。
过渡：与伽利略同时代的法国科学家笛卡尔对他的观点进行了补充。
4.补充完善，形成定律
(1)笛卡尔的补充：除非物体受到力的作用，物体将永远保持其静止或运动状态，永远不会使自己沿曲线运动，而只保持在直线上运动。这应成为一个原理，它是人类整个自然观的基础。
笛卡尔补充了物体不受力时保持静止状态或匀速直线运动状态。
过渡：1642年，伽利略逝世，1643年牛顿在英国诞生。牛顿是人类历最伟大的科学家之一。主要贡献有发明了微积分，发现了万有引力定律和经典力学，设计并制造了第一架反射式望远镜等等。
牛顿在1687年出版的《自然哲学的数学原理》一书中提出了三条运动定律。牛顿把伽利略、笛卡尔的正确结论总结成为牛顿第一定律，它是牛顿物理学的基石。
(2)牛顿第一定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
过渡：现在我们来理解定律。
(三)理解定律，了解惯性
思考：牛顿第一定律中论述的运动和力的关系是怎样的?
1.运动和力的关系：力是改变物体运动状态的原因。
物体不受力，保持匀速直线运动状态或静止状态;运动状态变化，物体一定受到力的作用。
思考：物体不受力时"总保持匀速直线运动状态或静止状态"，这能不能通过实验验证呢?
不能。由于不受力作用的物体是不存在的。许多阻力很小的现象可以帮助我们理解牛顿第一定律。
2.阻力很小的现象：冰壶
从视频可以看出，冰壶在一段时间内速度的大小和方向几乎不变，直到碰上另一个冰壶。
思考：定律中还论述了什么呢?
3.惯性：
①概念：物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质。
设问：一切物体都有惯性。做变速运动的物体有惯性吗?
当物体做变速运动时，由于惯性，物体会抵抗速度的改变，从而使速度的改变需要一段时间。比如汽车紧急刹车时不会立即停下来，而是继续向前滑行一段距离。
②一切物体有惯性，有抵抗运动状态变化的"本领"。
物体惯性大，"本领"大，运动状态难改变;物体惯性小，"本领"小，运动状态易改变。
思考并猜想：物体的惯性大小和什么因素有关?
游戏：用嘴吹书
提起书，用力气吹垂下的封面;用手提起封面，用力气吹垂下的书。
思考：你观察到了什么现象?这个现象能说明惯性和质量的关系吗?
③惯性与质量：质量是惯性大小的量度。
质量只有大小，没有方向，是标量。在国际单位制中，质量的单位是千克，单位符号为kg。
在初中质量定义为物体所含物质的多少;现在进一步从惯性的角度认识了质量;以后还要从物体间的引力认识质量。
过渡：现在，就可以解释撕纸游戏了。
(四)再设情景，规律应用
1.思考：怎样解释撕纸游戏?
有夹子，增大了中部的质量，增大了惯性。当迅速撕开两边时，中部仍保持静止状态，所以撕成三截。无夹子，中间纸条惯性很小，静止状态易改变。由于撕开纸条的力左右有差异，所以撕成两截。
过渡：了解了惯性的知识，我们还能用它判断是非。
2.美国空军UFO档案记载，1952.12.6黎明前，一架B29轰炸机在墨西哥湾上空训练时，一个很大的不明飞行物以4000km～15000km的时速靠近、经过、远离它。在目击描述中，不明飞行物能迅速增减速度，甚至还能骤然停止。
思考：1.如果没有特别的装置，UFO骤然停止时，外星人飞行员的命运是怎样的?
2.人们想象外星人持有惯性消除器，用来消除自身的惯性，以便应对速度的迅速变化，你怎么看?
我们利用惯性的知识发现了UFO档案记载中的疑点。希望大家在遇到问题时利用所学知识，冷静分析。
(五)课堂总结，课外探究
1.了解了运动和力关系的探究过程。
在探究过程中，亚里士多德是开拓者。伽利略首创了理想实验方法;笛卡尔补充了伽利略的观点;牛顿提出了惯性、力、惯性参考系的概念。
2.体会了理想实验的魅力：实验(事实)+逻辑推理
3.深入理解了牛顿第一定律，知道了质量是惯性大小的量度。
4.后来爱因斯坦等科学家又进一步发展了牛顿第一定律。没有哪一个定律是终极真理，物理学的大厦永不封顶，还等待你们为它添砖加瓦!
课外探究：有人说刘谦的螺丝魔术__了牛顿第一定律：不给螺帽力的作用，螺帽也能运动起来。你怎么看?请在百度中搜索"刘谦螺丝魔术揭秘"，弄清刘谦螺丝魔术的原理。
效果分析：
因为本节内容在初中已有接触，所以在本节课的设计中，我想能不能让学生通过对本课的预习和课外查阅资料，由学生参与互动，最后老师以总结者的身份来点评和补充效果好。
特别是实验、视频、小品的使用，激发了学生兴趣，促进了教学。
关于力和运动关系的发展过程是很好的物理学史的教材，如何让学生在一堂课中体验这种物理规律形成过程是我们所要思考的。
新高一必修一物理教案篇2
教学目标：
一、知识与技能
(一)能熟练使用打点计时器。
(二)会根据相关实验器材，设计实验并完成操作。
(三)会处理纸带求各点瞬时速度。
(四)会设计表格并用表格处理数据。
(五)会用v-t图像处理数据，表示运动规律
(六)掌握图象的一般方法，并能用语音描述运动的特点。
二、过程与方法
(一)初步学习根据实验要求，设计实验，探究某种规律的研究方法。
(二)经历实验过程，及时发现问题并做好调整。
(三)初步学会根据实验数据发现规律的探究方法。
三、情感态度与价值观：
(一)体会实验的设计思路，体会物理学的研究方法。
(二)培养根据实验结果作出分析判断并得出结论。
教学过程
【教师提出问题】探究目的：
探究小车在重物牵引下的运动，研究小车速度随时间的变化规律。
【让学生猜想】小车的速度随时间变化有几种可能：
变化先快后慢;先慢后快;均匀变化等。可结合速度图象描述猜想。
【让学生进行实验设计】提示如何测量出不同时刻的物体运动速度;最后确定打点计时器测速度。
【教师引导学生讨论】实验过程中注意事项：
1、开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器。
2、先接通电源，计时器工作后，再放开小车，当小车停止运动时及时断开电源。
3、要防止钩码落地和小车跟滑轮相撞，当小车到达滑轮前及时用手按住它。
【学生活动】实验过程：
1、附有滑轮的长度板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连接好电路。
2、用一条细绳栓住小车使细绳跨过滑轮，下边挂上适量的钩码，让纸带穿过打点计时器，并把纸带的一端固定在小车的上面。
3、把小车停在靠近打点计时器处，接通电源后释放小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一列小点。换上新的纸带，重复实验三次。
新高一必修一物理教案篇3
教学准备
教学目标
知识与技能
1.知道时间和时刻的区别和联系.
2.理解位移的概念，了解路程与位移的区别.
3.知道标量和矢量，知道位移是矢量，时间、时刻和路程是标量.
4.能用数轴或一维直线坐标表示时刻和时间、位置和位移.
5.知道时刻与位置、时间与位移的对应关系.
过程与方法
1.围绕问题进行充分的讨论与交流，联系实际引出时间、时刻、位移、路程等，要使学生学会将抽象问题形象化的处理方法.
2.会用坐标表示时刻与时间、位置和位移及相关方向
3.会用矢量表示和计算质点位移，用标量表示路程.
情感态度与价值观
1.通过时间位移的学习，要让学生了解生活与物理的关系，同时学会用科学的思维看待事实.
2.通过用物理量表示质点不同时刻的不同位置，不同时间内的不同位移(或路程)的体验，领略物理方法的奥妙，体会科学的力量.
3.养成良好的思考表述习惯和科学的价值观.
4.从知识是相互关联、相互补充的思想中，培养同学们建立事物是相互联系的唯物主义观点.
教学重难点
教学重点
1.时间和时刻的概念以及它们之间的区别和联系
2.位移的概念以及它与路程的区别.
教学难点
1.帮助学生正确认识生活中的时间与时刻.
2.理解位移的概念，会用有向线段表示位移
教学工具
多媒体、板书
教学过程
一、时刻和时间间隔
1.基本知识
(1)时刻是指某一瞬间，时间间隔表示某一过程.
(2)在表示时间的数轴上，时刻用点来表示，时间用线段来表示.
(3)在国际单位制中，表示时间和时刻的单位是秒，它的符号是s.
2.思考判断
(1)时刻和时间间隔都是时间，没有本质区别.(×)
(2)飞机8点40分从上海起飞，10点05分降落到北京，分别指的是两个时间间隔.(×)
(3)20__年10月25日23时33分在西昌成功将第16颗北斗导航卫星发射升空.25日23时33分，指的是时刻.(√)
探究交流
时间的常用单位有哪些?生活中、实验室中有哪些常用的计时仪器?
【提示】在国际单位制中，时间的单位是秒，常用单位有分钟、小时，还有年、月、日等.生活中用各种钟表来计时，实验室和运动场上常用停表来测量时间，若要比较精确地研究物体的运动情况，有时需要测量和记录很短的时间，学校的实验室中常用电磁打点计时器或电火花计时器来完成.
二、路程和位移
1.基本知识
(1)路程
物体运动轨迹的长度.
(2)位移
①物理意义：表示物体(质点)位置变化的物理量.
②定义：从初位置到末位置的一条有向线段.
③大小：初、末位置间有向线段的长度.
④方向：由初位置指向末位置.
2.思考判断
(1)路程的大小一定大于位移的大小.(×)
(2)物体运动时，路程相等，位移一定也相等.(×)
(3)列车里程表中标出的北京到天津122km，指的是列车从北京到天津的路程.(√)
探究交流
一个人从北京去重庆，可以乘火车，也可以乘飞机，还可以先乘火车到武汉，然后再乘轮船沿长江到重庆，如图所示，则他的运动轨迹、位置变动、走过的路程和他的位移是否相同?
【提示】他的运动轨迹不同，走过的路程不同;他的位置变动相同，位移相同.
三、矢量和标量
1.基本知识
(1)矢量
既有大小又有方向的物理量.如位移、力等.
(2)标量
只有大小、没有方向的物理量.如质量、时间、路程等.
(3)运算法则
两个标量的加减遵从算术加减法，而矢量则不同，后面将学习到.
2.思考判断
(1)负5m的位移比正3m的位移小.(×)
(2)李强向东行进5m，张伟向北行进也5m，他们的位移不同.(√)
(3)路程是标量，位移是矢量.(√)
探究交流
温度是标量还是矢量?+2℃和-5℃哪一个温度高?
【提示】温度是标量，其正、负表示相对大小，所以+2℃比-5℃温度高.
新高一必修一物理教案篇4
1、知识与技能
(1)认识匀速圆周运动的概念，理解线速度的概念，知道它就是物体做匀速圆周运动的瞬时速度;理解角速度和周期的概念，会用它们的公式进行计算;
(2)理解线速度、角速度、周期之间的关系：v=rω=2πr/T;
(3)理解匀速圆周运动是变速运动。
2、过程与方法
(1)运用极限法理解线速度的瞬时性.掌握运用圆周运动的特点如何去分析有关问题;
(2)体会有了线速度后.为什么还要引入角速度.运用数学知识推导角速度的单位。
3、情感、态度与价值观
(1)通过极限思想和数学知识的应用，体会学科知识间的联系，建立普遍联系的观点;
(2)体会应用知识的乐趣.激发学习的兴趣。
教学重难点
教学重点：线速度、角速度、周期的概念及引入的过程，掌握它们之间的联系。
教学难点：理解线速度、角速度的物理意义及概念引入的必要性。
新课导入
建议在我们周围，与圆周运动有关的事物比比皆是，像机械钟表的指针、齿轮、电风扇的叶片、收音机的旋钮、汽车的车轮……在转动时，其上的每一点都在做圆周运动.你即使坐着不动，其实也在随着地球的自转做圆周运动.
地球绕太阳公转的速度为每秒29.79km，公转一周所用时间为1年，月亮绕地球运转速度为每秒1.02km，运转一周所用时间为27.3天，有人说月亮比地球运动得快，有人说月亮比地球运动得慢，你怎样认为呢?
一、描述圆周运动的物理量
探究交流
打篮球的同学可能玩过转篮球，让篮球在指尖旋转，展示自己的球技，如图5-4-1所示.若篮球正绕指尖所在的竖直轴旋转，那么篮球上不同高度的各点的角速度相同吗?线速度相同吗?
【提示】篮球上各点的角速度是相同的.但由于不同高度的各点转动时的圆心、半径不同，由v=ωr可知不同高度的各点的线速度不同.
1.基本知识
(1)圆周运动
物体沿着圆周的运动，它的运动轨迹为圆，圆周运动为曲线运动，故一定是变速运动.
(2)描述圆周运动的物理量比较
2.思考判断
(1)做圆周运动的物体，其速度一定是变化的.(√)
(2)角速度是标量，它没有方向.(×)
(3)圆周运动线速度公式v=Δt(Δs)中的Δs表示位移.(×)
二、匀速圆周运动
探究交流
如图所示，若钟表的指针都做匀速圆周运动，秒针和分针的周期各是多少?角速度之比是多少?
【提示】秒针的周期T秒=1min=60s，
分针的周期T分=1h=3600s.
1.基本知识
(1)定义：线速度大小处处相等的圆周运动.
(2)特点
①线速度大小不变，方向不断变化，是一种变速运动.
②角速度不变.
③转速、周期不变.
2.思考判断
(1)做匀速圆周运动的物体相等时间内通过的弧长相等.(√)
(2)做匀速圆周运动的物体相等时间内通过的位移相同.(×)
(3)匀速圆周运动是一种匀速运动.(×)
三、描述圆周运动的物理量间的关系
【问题导思】
1.描述圆周运动快慢的各物理量意义是否相同?
2.怎样理解各物理量间的关系式?
3.试推导各物理量间的关系式.
新高一必修一物理教案篇5
教学目标：
1、知道什么是曲线运动;
2、知道曲线运动中速度的方向是怎样确定的;
3、知道物体做曲线运动的条件。
教学重点：
1、什么是曲线运动
2、物体做曲线运动的方向的确定
3、物体做曲线运动的条件
教学难点：
物体做曲线运动的条件
教学时间：
1课时
教学步骤：
一、导入新课：
前边几章我们研究了直线运动，下边同学们思考两个问题：
1、什么是直线运动?
2、物体做直线运动的条件是什么?
在实际生活中，普遍发生的是曲线运动，那么什么是曲线运动?本节课我们就来学习这个问题。
二、新课教学
1、曲线运动
(1)几种物体所做的运动
a：导弹所做的运动;汽车转弯时所做的运动;人造卫星绕地球的运动;
b：归纳总结得到：物体的运动轨迹是曲线。
(2)提问：上述运动和曲线运动除了轨迹不同外，还有什么区别呢?
(3)对比小车在平直的公路上行驶和弯道上行驶的情况。
学生总结得到：曲线运动中速度方向是时刻改变的。
过渡：怎样确定做曲线运动的物体在任意时刻的速度方向呢?
2：曲线运动的速度方向
(1)情景：
a：在砂轮上磨__时，__与砂轮接触处有火星沿砂轮的切线方向飞出;
b：撑开的带着水的伞绕伞柄旋转，伞面上的水滴沿伞边各点所划圆周的切线方向飞出。
(2)分析总结得到：质点在某一点(或某一时刻)的速度的方向是在曲线的这一点的切线方向。
(3)推理：
a：只要速度的大小、方向的一个或两个同时变化，就表示速度矢量发生了变化。
b：由于做曲线运动的物体，速度方向时刻改变，所以曲线运动是变速运动。
过渡：那么物体在什么条件下才做曲线运动呢?
3：物体做曲线运动的条件
(1)一个在水平面上做直线运动的钢珠，如果从旁给它施加一个侧向力，它的运动方向就会改变，不断给钢珠施加侧向力，或者在钢珠运动的路线旁放一块磁铁，钢珠就偏离原来的方向而做曲线运动。
(2)观察完模拟实验后，学生做实验。
(3)分析归纳得到：当物体所受的合力的方向跟它的速度方向不在同一直线时，物体就做曲线运动。
(4)学生举例说明：物体为什么做曲线运动。
(5)用牛顿第二定律分析物体做曲线运动的条件：
当合力的方向与物体的速度方向在同一直线上时，产生的加速度也在这条直线上，物体就做直线运动。
如果合力的方向跟速度方向不在同一条直线上时，产生的加速度就和速度成一夹角，这时，合力就不但可以改变速度的大小，而且可以改变速度的方向，物体就做曲线运动。
三、巩固训练：
四、小结
1、运动轨迹是曲线的运动叫曲线运动。
2、曲线运动中速度的方向是时刻改变的，质点在某一点的瞬时速度的方向在曲线的这一点的切线上。
3、当合外力F的方向与它的速度方向有一夹角a时，物体做曲线运动。
五、作业：<创新设计>曲线运动课后练习
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