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        電生磁教學(xué)設(shè)計(jì)

        時間:2024-05-21 16:59:53 教學(xué)設(shè)計(jì) 我要投稿
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        電生磁教學(xué)設(shè)計(jì)

          作為一位不辭辛勞的人民教師,有必要進(jìn)行細(xì)致的教學(xué)設(shè)計(jì)準(zhǔn)備工作,教學(xué)設(shè)計(jì)把教學(xué)各要素看成一個系統(tǒng),分析教學(xué)問題和需求,確立解決的程序綱要,使教學(xué)效果最優(yōu)化。我們應(yīng)該怎么寫教學(xué)設(shè)計(jì)呢?以下是小編整理的電生磁教學(xué)設(shè)計(jì),希望對大家有所幫助。

        電生磁教學(xué)設(shè)計(jì)

        電生磁教學(xué)設(shè)計(jì)1

          一、教學(xué)目標(biāo)

          1.知識與技能

          .認(rèn)識電流的磁效應(yīng),初步了解電和磁之間有某種聯(lián)系。

          .會用安培定則來判斷通電螺線管的極性

          2.過程和方法

          .觀察磁體間的相互作用,感知磁場的存在。

          .經(jīng)歷觀察磁現(xiàn)象、總結(jié)類比的過程,學(xué)習(xí)從物理現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)中歸納規(guī)律,初步認(rèn)識科學(xué)研究方法的重要性。

          3.情感、態(tài)度與價值觀

          .使學(xué)生在經(jīng)歷分析、觀察的過程中體會到學(xué)習(xí)探究的樂趣。

          二、重點(diǎn)和難點(diǎn)

          1.重點(diǎn):奧斯特實(shí)驗(yàn)

          2.難點(diǎn):安培定則來判斷通電螺線管的極性

          三、學(xué)生情況分析

          電流的磁效應(yīng)是電磁現(xiàn)象的重要基礎(chǔ),也是學(xué)生全新的知識。奧斯特實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生親自動手做,有利于加深學(xué)生對知識的認(rèn)識和理解。由于器材的限制,教師可以演示通電螺線管的實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生討論描繪通電螺線管的磁場形態(tài),也能達(dá)到學(xué)生探究的目的。

          四、教學(xué)教具

          學(xué)生實(shí)驗(yàn):導(dǎo)線,一節(jié)干電池,一個小磁針

          演示實(shí)驗(yàn):(多媒體)學(xué)生電源,螺線管,小磁針

          五、教學(xué)設(shè)計(jì)

          教師活動

          學(xué)生活動

          說明

          引入

          直接要求學(xué)生按課本62也的圖9.3-2進(jìn)行實(shí)驗(yàn),并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

          學(xué)生分組實(shí)驗(yàn),把實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄下來,并提出實(shí)驗(yàn)中遇到的問題和困難。

          實(shí)驗(yàn)開始課堂,有利于提高學(xué)生的求知欲,讓學(xué)生馬上進(jìn)入課程學(xué)習(xí)的狀態(tài)。

          新課

          一.電流的磁效應(yīng)

          引導(dǎo)學(xué)生討論實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

          (允許學(xué)生提出實(shí)驗(yàn)失敗的結(jié)論,并展開討論,歸納失敗的原因)

          要求學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,歸納出結(jié)論。(播放多媒體奧斯特實(shí)驗(yàn))

          教師歸納此現(xiàn)象為電流的磁效應(yīng)。介紹奧斯特實(shí)驗(yàn)的由來和重大意義。

          二.通電螺線管的磁場

          1.介紹螺線管的由來。

          2.演示實(shí)驗(yàn):把小磁針均勻的分布在通電螺線管的周圍。把通電后小磁針的指向投影出來,讓學(xué)生把通電螺線管的.磁場用磁感線描繪出來。

          提問:描繪出來的通電螺線管的磁場與什么磁體的磁場相似?

          3.提問:竟然通電螺線管周圍存在磁場,它的磁場方向與什么因素有關(guān)?(播放多媒體奧斯特實(shí)驗(yàn))

          根據(jù)學(xué)生的猜想進(jìn)行實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證猜想是否正確。

          4.為了能方便的判斷通電螺線管的磁場方向,安培發(fā)明了安培定則。逐步講解安培定則的使用方法

          學(xué)生發(fā)言:導(dǎo)線通電后,小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn),把電池正負(fù)極對調(diào)后,小磁針偏轉(zhuǎn)的方向改變。

          學(xué)生發(fā)言:導(dǎo)電導(dǎo)線的周圍有磁場,磁場的方向與電流方向有關(guān)。

          學(xué)生獨(dú)立描繪通電螺線管的磁場。

          學(xué)生回答:條形磁體

          學(xué)生大膽猜測:電流方向,螺線管的繞線方向。

          學(xué)生歸納:通電螺線管的磁場方向與電流方向和繞線方向有關(guān)。

          學(xué)生一邊學(xué),一邊練習(xí)

          通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,歸納結(jié)論是物理學(xué)科的一個重要技能,讓學(xué)生親身體會,有利于提高學(xué)生的觀察能力和歸納能力。

          培養(yǎng)學(xué)生處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的描繪圖像的能力,以及通過圖像的分析、比較、歸納出結(jié)論的能力。

          鼓勵學(xué)生敢于猜想,同時學(xué)會做出有根據(jù)的猜想。

          課堂補(bǔ)充練習(xí)

          課本:65頁動手動腦第1題

          學(xué)生獨(dú)立完成

          及時鞏固,加深理解

          六、板書設(shè)計(jì)

          一、電流的磁效應(yīng)

          1.通電的導(dǎo)線周圍存在磁場

          2.磁場的方向與電流方向有關(guān)

          二、通電螺線管

          1.定義:導(dǎo)線繞在圓筒上做成的螺線管

          2.通電螺線管的磁場與條形磁體的磁場相似

          3.通電螺線管的磁場方向與電流方向和繞線方向有關(guān)。

          三、安培定則

          1.作用:判斷通電螺線管的極性與電流方向

          2.判斷方法:

        電生磁教學(xué)設(shè)計(jì)2

          【教學(xué)內(nèi)容

          電流的磁效應(yīng);探究通電螺線管周圍的磁場。

          【教材分析

          電流的磁效應(yīng)是學(xué)習(xí)電磁現(xiàn)象的重要基礎(chǔ)。因此,要盡可能讓學(xué)生認(rèn)識到電流及其周圍的磁場是同時存在而密不可分的。為了說明這個問題,在做奧斯特實(shí)驗(yàn)的時候,要讓學(xué)生親手做實(shí)驗(yàn),把小磁針放在直導(dǎo)線附近,通過觀察導(dǎo)線通電時和斷電時小磁針發(fā)生的變化,幫助學(xué)生加深對知識的理解,初步認(rèn)識電與磁之間存在某種關(guān)系。

          通電螺線管的磁場是本節(jié)的重點(diǎn)之一,因此,要讓學(xué)生自己去探究,用自己的語言表述出通電螺線管的極性與電流方向之間的關(guān)系,以培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、空間想象能力和語言表達(dá)能力。探究結(jié)束后,讓學(xué)生自己歸納、判斷通電螺線管的極性和電流方向的方法,再在師生相互交流的氣氛中引導(dǎo)學(xué)生得出安培定則。

          【學(xué)情分析

          學(xué)生已研究了簡單的磁現(xiàn)象,知道了磁體周圍存在磁場以及磁極間的相互作用規(guī)律;知道磁場是有方向性的,并且能使放入其中的磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn);對條形磁鐵的磁場有了一定的感性認(rèn)識。

          【教學(xué)重點(diǎn)

          認(rèn)識電流的磁效應(yīng),通電螺線管外部磁場分布,通電螺線管極性與電流方向的關(guān)系。

          【教學(xué)難點(diǎn)

          探究通電螺線管的磁場極性與電流方向的關(guān)系并總結(jié)得出簡單的判斷方法。

          【教學(xué)目標(biāo)

          1.知識和技能

         。1)認(rèn)識電流的磁效應(yīng),初步了解電和磁之間有某種聯(lián)系。

         。2)知道通電導(dǎo)體周圍存在著磁場,通電螺線管的磁場與條形磁鐵相似。

         。3)會判斷通電螺線管兩端的極性或通電螺線管的電流方向。

          2.過程和方法

         。1)觀察和體驗(yàn)通電導(dǎo)體與磁體之間的相互作用,初步了解電和磁之間有某種聯(lián)系。

          (2)探究通電螺線管外部磁場的方向與電流方向的關(guān)系。

          3.情感、態(tài)度與價值觀

          通過奧斯特的圖片、事跡介紹,感悟奧斯特善于發(fā)現(xiàn)問題,勇于進(jìn)行科學(xué)探索的精神;通過體驗(yàn)電和磁之間的聯(lián)系,形成樂于探索自然界奧秘的習(xí)慣。

          【課程資源

          教具準(zhǔn)備:電腦平臺、實(shí)物投影儀、學(xué)生電源、螺線管演示器、小鐵釘、長直導(dǎo)線一根、干電池3節(jié)(帶電池座)、小磁針4個、導(dǎo)線若干、多媒體、鐵屑、紙杯(內(nèi)裝 9 V 電池、小電磁鐵組成的電路)。

          學(xué)具準(zhǔn)備:鐵釘、鉛筆(或木筷)、鐵屑一小包、小磁針?biāo)膫、長直導(dǎo)線一段、干電池三節(jié)(帶電池座)、塑料圓筒一個、導(dǎo)線若干。(分12個學(xué)習(xí)小組)

          【教學(xué)流程圖

          魔術(shù)引入課題──探究奧斯特實(shí)驗(yàn)──介紹奧斯特實(shí)驗(yàn),對學(xué)生進(jìn)行物理史教育──由現(xiàn)象設(shè)疑,如何增強(qiáng)通電導(dǎo)體的磁場──學(xué)生探究活動:纏繞螺線管──學(xué)生探究活動:檢驗(yàn)螺線管通電后產(chǎn)生磁場──學(xué)生探究活動:探究螺線管的磁場分布──學(xué)生探究活動:探究改變螺線管磁場的方法──師生探討得出安培定則──學(xué)生課堂練習(xí)──知識回顧──布置作業(yè)。

          【教學(xué)過程

          一、創(chuàng)設(shè)情景,引入新課(創(chuàng)設(shè)情境,激發(fā)學(xué)生實(shí)驗(yàn)興趣和求知欲)

          教師:上課之前,老師先給大家表演一個魔術(shù)──紙盒吸鐵,然后提問學(xué)生:此盒中可能是什么?你猜想的依據(jù)是什么?

          教師斷開開關(guān),再去接觸鐵屑,由不能吸引鐵屑引起學(xué)生思維沖突,此時教師將紙盒打開,讓學(xué)生明白,剛才產(chǎn)生的磁可能跟電有關(guān)。

          二、探究新課,釋疑解惑(經(jīng)歷科學(xué)探究過程,獲得相關(guān)知識和積極的情感體驗(yàn))

          1.探究奧斯特實(shí)驗(yàn)──通電導(dǎo)體周圍有磁場

          教師提問:我們怎樣判斷一個物體是否具有磁性呢?

          學(xué)生回答:看他能否吸引鐵屑。利用磁體間的相互作用來檢驗(yàn)。

          教師:一個電池能吸引鐵屑嗎?我們怎樣做才有可能產(chǎn)生磁呢?

          學(xué)生回答:要有電流……要形成一個電路,電路閉合才有電流。

          教師:我們可以設(shè)計(jì)一個什么樣的實(shí)驗(yàn)來檢驗(yàn)?zāi)愕牟孪耄?/p>

          小組討論后交流。

          教師:根據(jù)學(xué)生所述對該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行演示。

          學(xué)生實(shí)驗(yàn),并將觀察到的現(xiàn)象向全班交流。

          過渡:其實(shí)我們今天研究的問題早在1820年丹麥偉大的物理學(xué)家奧斯特在一次偶然的實(shí)驗(yàn)中就發(fā)現(xiàn)了電和磁之間是有聯(lián)系的,他是怎樣做這個實(shí)驗(yàn)的呢?我們一起來看看視頻吧!

          2.播放奧斯特實(shí)驗(yàn)的操作方法。對學(xué)生進(jìn)行物理學(xué)史的教育

          教師提問:看了這個實(shí)驗(yàn)后,大家覺得與我們剛才做的實(shí)驗(yàn)相比,有哪些不同嗎?

          視頻中的小磁針偏轉(zhuǎn)的角度那么大,而我們實(shí)驗(yàn)的時候卻那么小,可能是什么原因形成的?

          學(xué)生思考后回答。

          教師:在實(shí)驗(yàn)中利用短路獲得較強(qiáng)的電流來增加磁性。在一般情況下是不允許的,在實(shí)際生活中我們用什么辦法來增強(qiáng)通電導(dǎo)體的磁場呢?

          設(shè)置問題過渡:

          人們在生產(chǎn)實(shí)踐中把導(dǎo)線彎成各種形狀,發(fā)現(xiàn)把導(dǎo)線繞成一圈一圈的螺線管狀,磁場就會強(qiáng)得多,這樣在生產(chǎn)生活中用途就大,下面我們也來制作一個螺線管,怎樣做呢?

          3.探究通電螺線管的磁場

          探究1:制作螺線管

          教師:針對教材內(nèi)容演示螺線管的纏繞方法。

          教師提問:下面請同學(xué)們利用桌上的器材制作兩個螺線管,為了纏繞方便,請大家一個纏繞在鉛筆上,一個纏繞在鐵釘上,比一比,看誰繞得即快又好。

          教師:你認(rèn)為可能有幾種纏繞的方法?

          學(xué)生制作螺線管教師巡查,學(xué)生展示。(對展示的予以肯定和鼓勵)

          教師:你認(rèn)為可能有幾種纏繞的方法?

          探究2:通電螺線管吸引鐵屑

          教師:很好,大部分同學(xué)都非常成功地繞好了螺線管,下面請每個小組給螺線管通電,然后去吸引鐵屑,看哪一個螺線管吸引的鐵屑最多。

          學(xué)生實(shí)驗(yàn)。教師巡查,不能吸引的小組討論解決,可以請其他小組的同學(xué)幫忙(通過吸引鐵屑的多少讓學(xué)生內(nèi)心明了用鐵釘?shù)膶?shí)際意義)。

          探究3:通電螺線管外部磁場的分布情況

          教師設(shè)問:剛才同學(xué)們的探究已經(jīng)證實(shí)了通電螺線管能產(chǎn)生磁場,它的磁場以前研究的哪種磁體的磁場相似?說出你的猜想及猜想的.依據(jù)。

          學(xué)生回答。

          我們用什么方法來研究它的磁場分布情況呢?(教師播放幻燈片,讓學(xué)生通過對比找出判定辦法。)

          教師:要求學(xué)生按照教材圖示進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并在圓圈中畫出小磁針,把小磁針的N級涂黑。

          教師:演示用鐵屑研究螺線管磁場分布的實(shí)驗(yàn)。

          教師將用鐵屑做的演示螺線管磁場的分布投影到銀幕上并播放螺線管的磁場與條形磁鐵的磁場對比圖,引導(dǎo)學(xué)生分析通電螺線管的磁場形狀。即:通電螺線管外部的磁場與條形磁體的磁場相似。

          探究4:通電螺線管的極性與電流方向的關(guān)系

          教師提問:如何改變螺線管的極性?

          引導(dǎo)學(xué)生思考:在電路不變的情況下,將螺線管掉頭,看看螺線管中哪些因素發(fā)生了變化?

          學(xué)生:實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)自己的判斷是否正確。

          教師:我們知道通電螺線管兩端的極性跟螺線管中的電流方向有關(guān),有什么樣的關(guān)系?我們能不能找到一種判定的方法呢?(出示投影),下面請大家看畫面中螞蟻和猴子是怎么說的,我們能否受到某種啟示呢?

          學(xué)生合作學(xué)習(xí):學(xué)生看螞蟻和猴子說的話,小組討論。

          教師給予適當(dāng)提示:如果我們自己沿著電流方向走,北極在哪一邊?你能用右手來概括通電螺線管的北極與電流方向的規(guī)律嗎?

          教師:偉大的物理學(xué)家安培通過實(shí)踐發(fā)現(xiàn)在我們的右手上找到了規(guī)律,人們?yōu)榱思o(jì)念他,把他總結(jié)的規(guī)律規(guī)定為安培定則下面我們來一起學(xué)習(xí)一下吧!

          安培定則:右手握螺線管,讓四指彎向螺線管中電流的方向,則大拇指所指的那一端就是通電螺線管的N極。并教會學(xué)生安培定則歌:右手握住螺線管,四指順著電流轉(zhuǎn),拇指指向N極端。出示投影,讓學(xué)生熟記安培定則歌。

          學(xué)生練習(xí):將長直鋁導(dǎo)線纏繞在黑色的膠管上,假設(shè)電流從螺線管的左流入右流出,應(yīng)該怎樣判斷?如果電流從螺線管的右邊流入左邊流出呢?再改變螺線管的纏繞方向試試看?

          教師投影,檢驗(yàn)學(xué)生掌握情況。

          三、交流小結(jié)、隨堂練習(xí)、總結(jié)評估(幫助鞏固知識,讓物理走向應(yīng)用、走向社會)

          1.今天你學(xué)到了哪些知識?你有哪些新的體會。

          2.布置作業(yè):

         。1)反饋練習(xí):動手動腦學(xué)物理:①②③

         。2)知識拓展:研究你家或附近住宅樓的電動門是如何工作的,主要靠什么控制門鎖。進(jìn)一步幫助學(xué)生理解通電螺線管在生活中的應(yīng)用。

          (3)走進(jìn)生活:研究牽;、菜豆的莖纏繞的方向與生長的方向之間的關(guān)系。觀察葡萄、絲瓜的卷須的纏繞方向與生長的方向之間的關(guān)系?纯磁c我們研究的磁場與電流方向之間有沒有某種聯(lián)系。

          【板書設(shè)計(jì)

          第三節(jié)電生磁

          一、電流的磁效應(yīng)

          1.通電導(dǎo)體周圍存在磁場。

          2.磁場的方向跟電流的方向有關(guān)。

          二、通電螺線管的磁場

          1.通電螺線管外部的磁場與條形磁體的磁場相似。

          2.通電螺線管兩端的極性跟螺線管中電流的方向有關(guān)。當(dāng)電流的方向變化時,通電螺線管的極性也發(fā)生改變。

          3.安培定則歌──右手握住螺線管,四指順著電流轉(zhuǎn),拇指指向 N 極端。

        電生磁教學(xué)設(shè)計(jì)3

          【教學(xué)內(nèi)容】

          電流的磁效應(yīng);探究通電螺線管周圍的磁場。

          【教材分析】

          電流的磁效應(yīng)是學(xué)習(xí)電磁現(xiàn)象的基礎(chǔ)知識之一。因此,我們應(yīng)該盡可能讓學(xué)生明白電流和周圍磁場是密不可分的存在。為了解釋這個現(xiàn)象,我們可以進(jìn)行奧斯特實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)中,讓學(xué)生親自動手,將一個小磁針放置在直導(dǎo)線附近。通過觀察導(dǎo)線通電和斷電時小磁針的變化,幫助學(xué)生更深入地理解這個現(xiàn)象,并初步認(rèn)識到電與磁之間存在某種關(guān)系。

          磁場是通電螺線管的一個重要性質(zhì),在本節(jié)課中我們將重點(diǎn)探究這個問題。為了培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、空間想象能力和語言表達(dá)能力,我們讓學(xué)生自己去探索通電螺線管的極性與電流方向之間的關(guān)系,并用他們自己的語言來描述出來。在探究結(jié)束后,我們會引導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié)出判斷通電螺線管的極性和電流方向的方法,并在師生交流的氛圍中引導(dǎo)學(xué)生得出安培定則。

          【學(xué)情分析】

          學(xué)生已經(jīng)進(jìn)行了初步的研究,了解到磁體周圍會形成磁場,并且掌握了磁極之間的相互作用規(guī)律;學(xué)生還知道磁場具有方向性,能夠使放入其中的磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn);而且對于條形磁鐵的磁場也有了一定的直觀認(rèn)識。

          【教學(xué)重點(diǎn)】

          了解電流的磁效應(yīng),通電螺線管外部的磁場分布以及通電螺線管的極性與電流方向之間的關(guān)系。電流通過導(dǎo)線時會產(chǎn)生磁場。根據(jù)安培環(huán)路定理,電流周圍存在著磁場,其磁感應(yīng)強(qiáng)度大小與電流的強(qiáng)度成正比。這個磁場是基本物理定律的結(jié)果,即當(dāng)電子在導(dǎo)線中移動時,它們帶有的電荷和速度產(chǎn)生的力會使它們受到磁場力的作用,從而形成磁場。通電螺線管是由繞在中心柱上的導(dǎo)線圈組成的。當(dāng)電流通過螺線管時,每一圈導(dǎo)線都會產(chǎn)生一個磁場,這些磁場的方向相互疊加,形成沿螺線管軸線的磁場。這個磁場的方向可以使用右手定則來確定:將右手握住螺線管,拇指的方向指向電流的流動方向,其他手指的彎曲方向即為磁場的方向。通電螺線管外部的磁場分布與螺線管的結(jié)構(gòu)有關(guān)。在螺線管的軸線附近,磁場強(qiáng)度較大,隨著距離的增加逐漸減小直至消失。在螺線管周圍形成了環(huán)狀的磁場。通電螺線管的極性與電流方向之間存在關(guān)系。當(dāng)電流通過通電螺線管時,由于每一圈導(dǎo)線都帶有相同的電流方向,所以整個螺線管的極性是一致的。根據(jù)右手定則,電流的方向決定了磁場的方向,進(jìn)而確定了通電螺線管的極性。當(dāng)電流從螺線管底部進(jìn)入并繞過中心柱時,通電螺線管的底部將成為南極,頂部將成為北極。這些是關(guān)于電流的磁效應(yīng)、通電螺線管外部磁場分布以及通電螺線管極性與電流方向之間關(guān)系的原創(chuàng)內(nèi)容。

          【教學(xué)難點(diǎn)】

          探究通電螺線管的磁場極性與電流方向的關(guān)系并總結(jié)得出簡單的判斷方法。

          【教學(xué)目標(biāo)】

          1.知識和技能

          (1)了解電流的磁效應(yīng),初步認(rèn)識到電和磁之間存在某種聯(lián)系。

          (2)我們知道當(dāng)導(dǎo)體通電時,會在它周圍產(chǎn)生一個磁場。與此類似,通電螺線管也會產(chǎn)生一個磁場,這個磁場與條形磁鐵相似。

         。3)會判斷通電螺線管兩端的極性或通電螺線管的電流方向。

          2.過程和方法

          (1)觀察和體驗(yàn)通電導(dǎo)體與磁體之間的相互作用,初步了解電和磁之間有某種聯(lián)系。

         。2)探索電流方向與通電螺線管外部磁場方向之間的關(guān)系。我們知道,當(dāng)電流通過通電螺線管時,會在其周圍產(chǎn)生一個磁場。但是,這個磁場的方向與電流方向之間具體的關(guān)系是怎樣的呢?根據(jù)右手定則,我們可以得出結(jié)論:當(dāng)我們將右手張開,讓拇指指向電流方向,四指彎曲的方向就代表了磁場的方向。也就是說,電流方向與通電螺線管外部的磁場方向是相互垂直的。換句話說,如果電流由螺旋線圈的末端進(jìn)入并沿螺旋線圈向上流動,那么螺旋線圈外部的磁場將會形成一個順時針的方向。相反地,如果電流由螺旋線圈的頂端進(jìn)入并沿螺旋線圈向下流動,那么螺旋線圈外部的磁場將會形成一個逆時針的方向。綜上所述,電流方向與通電螺旋線圈外部磁場方向之間存在一種垂直關(guān)系。這個關(guān)系對于理解和應(yīng)用磁場的生成和控制具有重要意義。

          3.情感、態(tài)度與價值觀

          通過對奧斯特的形象和事跡的介紹,我們可以深刻感受到他的問題意識和勇于進(jìn)行科學(xué)探索的精神。奧斯特善于發(fā)現(xiàn)問題,敏銳地捕捉到生活中普通而微不足道的細(xì)節(jié),從中挖掘出隱藏的奧秘。他不滿足于表面現(xiàn)象,而是不斷追問為什么和如何。正是這種堅(jiān)持和好奇心,使得奧斯特有能力去解決那些看似無解的難題。讓我們一起體驗(yàn)一下電和磁之間的聯(lián)系吧。當(dāng)我們用磁鐵靠近一個鐵質(zhì)物體時,我們可以感受到它們之間存在著某種吸引力。這讓我們想要了解更多關(guān)于電和磁的秘密。于是,我們開始進(jìn)行實(shí)驗(yàn):將導(dǎo)線繞在鐵芯上,連接上電源,然后觀察會發(fā)生什么。我們發(fā)現(xiàn),當(dāng)電流通過導(dǎo)線時,鐵芯就會變成一個強(qiáng)大的電磁體,吸引或排斥其他磁性物體。這種聯(lián)系讓我們更加好奇,激發(fā)了我們探索自然界奧秘的習(xí)慣。通過這段經(jīng)歷,我們認(rèn)識到了問題的重要性和科學(xué)探索的價值。我們不再滿足于被動地接受知識,而是積極主動地提出問題,并追求答案。我們理解到發(fā)現(xiàn)問題是進(jìn)入科學(xué)世界的第一步,只有不斷尋找問題,才能對自然界有更深入的'了解。奧斯特的精神激勵著我們,讓我們更加勇敢地面對未知,更加樂于探索自然界的奧秘。通過培養(yǎng)好奇心、持續(xù)觀察和實(shí)驗(yàn),我們可以拓寬視野,增長知識,不斷發(fā)現(xiàn)新的問題,并為解決這些問題做出貢獻(xiàn)。

          【課程資源】

          教具準(zhǔn)備:電腦平臺、實(shí)物投影儀、學(xué)生電源、螺線管演示器、小鐵釘、長直導(dǎo)線一根、干電池3節(jié)(帶電池座)、小磁針4個、導(dǎo)線若干、多媒體課件、鐵屑、紙杯(內(nèi)裝 9 v 電池、小電磁鐵組成的電路)。

          學(xué)具準(zhǔn)備:銅釘、彩色筆(或竹筷)、鋁屑一小包、小磁鐵四個、長曲導(dǎo)線一段、鋅碳電池三節(jié)(帶電池盒)、塑料方塊一個、導(dǎo)線若干。(分12個學(xué)習(xí)小組)。

          【教學(xué)流程圖】

          魔術(shù)引入課題──探究奧斯特實(shí)驗(yàn)──介紹奧斯特實(shí)驗(yàn),對學(xué)生進(jìn)行物理史教育──通過觀察現(xiàn)象引發(fā)疑問,探究如何增強(qiáng)通電導(dǎo)體的磁場──學(xué)生進(jìn)行纏繞螺線管的實(shí)踐活動──學(xué)生進(jìn)行檢驗(yàn)螺線管通電后產(chǎn)生磁場的實(shí)驗(yàn)──學(xué)生探究螺線管的磁場分布的實(shí)踐活動──學(xué)生探究改變螺線管磁場的方法的實(shí)驗(yàn)──師生共同討論得出安培定則──學(xué)生進(jìn)行課堂練習(xí)──知識回顧與總結(jié)──布置作業(yè)。

          【教學(xué)過程】

          一、創(chuàng)設(shè)情景,引入新課(創(chuàng)設(shè)情境,激發(fā)學(xué)生實(shí)驗(yàn)興趣和求知欲)

          教師:在課堂開始前,老師為了增加學(xué)生的興趣,準(zhǔn)備了一個神奇的魔術(shù)表演——紙盒吸鐵。接著,老師向?qū)W生們提出了一個問題:“你們認(rèn)為這個紙盒里面可能是什么?你們的猜想是基于什么樣的依據(jù)呢?”

          教師打開開關(guān),無法吸引鐵屑,引發(fā)學(xué)生的思維矛盾。這時,教師決定打開一個盒子,讓學(xué)生認(rèn)識到剛剛產(chǎn)生的磁力可能與電有關(guān)。

          二、探究新課,釋疑解惑(經(jīng)歷科學(xué)探究過程,獲得相關(guān)知識和積極的情感體驗(yàn))

          1.探究奧斯特實(shí)驗(yàn)──通電導(dǎo)體周圍有磁場

          教師提問:我們怎樣判斷一個物體是否具有磁性呢?

          學(xué)生回答:觀察他是否能夠吸引鐵屑,我們可以利用磁體之間的相互作用來進(jìn)行檢驗(yàn)。

          教師:一個電池能吸引鐵屑嗎?我們怎樣做才有可能產(chǎn)生磁呢?

          學(xué)生回答:只有當(dāng)電路完整閉合時,電流才能夠形成。

          教師:我們可以設(shè)計(jì)一個什么樣的實(shí)驗(yàn)來檢驗(yàn)?zāi)愕牟孪耄?/p>

          小組討論后交流。

          教師:根據(jù)學(xué)生所述對該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行演示。

          學(xué)生實(shí)驗(yàn),并將觀察到的現(xiàn)象向全班交流。

          過渡:其實(shí)我們今天研究的問題早在1820年丹麥偉大的物理學(xué)家奧斯特在一次偶然的實(shí)驗(yàn)中就發(fā)現(xiàn)了電和磁之間是有聯(lián)系的,他是怎樣做這個實(shí)驗(yàn)的呢?我們一起來看看視頻吧!

          2.播放奧斯特實(shí)驗(yàn)的操作方法。對學(xué)生進(jìn)行物理學(xué)史的教育

          教師提問:大家覺得與我們剛才探究的實(shí)驗(yàn)相比,這個實(shí)驗(yàn)有哪些不同呢?

          小磁針在視頻中的偏轉(zhuǎn)角度非常大,而我們在實(shí)驗(yàn)時觀察到的偏轉(zhuǎn)角度相對較小,可能是由于以下原因引起的:

          1.磁場強(qiáng)度:視頻中使用的磁場可能比我們實(shí)驗(yàn)時使用的磁場強(qiáng)度更大。較強(qiáng)的磁場可以使小磁針受到更大的力,從而產(chǎn)生更大的偏轉(zhuǎn)角度。

          2. 磁針靈敏度:磁針的靈敏度與其制造材料和形狀有關(guān)。視頻中的小磁針可能比我們實(shí)驗(yàn)時使用的磁針更加靈敏,因此即使在較小的力作用下也會產(chǎn)生較大的偏轉(zhuǎn)角度。

          3. 環(huán)境干擾:實(shí)驗(yàn)環(huán)境中可能存在其他干擾源,如電磁干擾、溫度變化等,這些干擾會影響小磁針的偏轉(zhuǎn)情況。視頻中可能采取了一些措施來最大限度地減少這些干擾?傊,視頻中小磁針偏轉(zhuǎn)角度較大,而實(shí)驗(yàn)中偏轉(zhuǎn)角度較小可能由于磁場強(qiáng)度、磁針靈敏度以及環(huán)境干擾等多種因素的綜合影響。

          學(xué)生思考后回答。

          教師:在實(shí)驗(yàn)中,我們可以通過增加導(dǎo)體的長度、增加通電導(dǎo)線的匝數(shù)或者增加電流強(qiáng)度來增強(qiáng)通電導(dǎo)體的磁場。這些方法可以提高磁場的強(qiáng)度和影響范圍。在實(shí)際生活中,我們經(jīng)常使用這些方法來增強(qiáng)磁場,如在電動機(jī)、發(fā)電機(jī)、變壓器等設(shè)備中,通過增加線圈的匝數(shù)或增加電流強(qiáng)度來增強(qiáng)磁場以提高設(shè)備的性能。通過這些手段可以使得磁場更加強(qiáng)大,從而滿足實(shí)際需求。

          設(shè)置問題過渡:

          人們在生產(chǎn)實(shí)踐中把導(dǎo)線彎成各種形狀,發(fā)現(xiàn)把導(dǎo)線繞成一圈一圈的螺線管狀,磁場就會強(qiáng)得多,這樣在生產(chǎn)生活中用途就大,下面我們也來制作一個螺線管,怎樣做呢?

          3.探究通電螺線管的磁場

          探究1:制作螺線管

          教師:針對教材內(nèi)容演示螺線管的纏繞方法。

          教師提問:請同學(xué)們利用桌上的器材制作兩個螺旋線圈。為了方便纏繞,大家可以選擇將其中一個繞在鉛筆上,另一個則繞在鐵釘上。接下來,我們可以互相比較一下,看看誰能夠更快且更完美地完成繞制過程。

          教師:你認(rèn)為可能有幾種纏繞的方法?

          學(xué)生們自主制作了一個螺線管教師巡查的項(xiàng)目,并且他們將在展示中進(jìn)行演示。我非常欣賞并鼓勵他們的努力和創(chuàng)意。

          教師:你認(rèn)為可能有幾種纏繞的方法?

          探究2:通電螺線管吸引鐵屑

          教師:非常好,大部分同學(xué)都成功地將螺線管纏繞好了,現(xiàn)在請每個小組給螺線管通電,并觀察它們對鐵屑的吸引力,看看哪一個螺線管能夠吸引最多的鐵屑。

          學(xué)生實(shí)驗(yàn)。教師巡查,不能吸引的小組討論解決,可以請其他小組的同學(xué)幫忙(通過吸引鐵屑的多少讓學(xué)生內(nèi)心明了用鐵釘?shù)膶?shí)際意義)。

          探究3:通電螺線管外部磁場的分布情況

          教師設(shè)問:經(jīng)過同學(xué)們的研究,我們已經(jīng)證實(shí)通電螺線管能夠產(chǎn)生磁場。根據(jù)我們的猜想,通電螺線管的磁場與之前研究的電磁鐵的磁場相似。我們的猜想基于以下依據(jù):首先,通電螺線管實(shí)質(zhì)上也是由導(dǎo)線組成的,并且在通電時會形成電流。而電流正是產(chǎn)生磁場的源頭之一。其次,電磁鐵通過激活電流來產(chǎn)生磁場,而通電螺線管也是如此。因此,我們可以推測通電螺線管的磁場與電磁鐵的磁場相似。當(dāng)然,為了驗(yàn)證這個猜想,我們還需要進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)和觀察。

          學(xué)生回答。

          我們用什么方法來研究它的磁場分布情況呢?(教師播放幻燈片,讓學(xué)生通過對比找出判定辦法。)

          教師:要求學(xué)生按照教材圖示進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并在圓圈中畫出小磁針,把小磁針的n級涂黑。

          教師:演示用鐵屑研究螺線管磁場分布的實(shí)驗(yàn)。

          教師將用鐵屑做的演示螺線管磁場的分布投影到銀幕上并播放螺線管的磁場與條形磁鐵的磁場對比圖,引導(dǎo)學(xué)生分析通電螺線管的磁場形狀。即:通電螺線管外部的磁場與條形磁體的磁場相似。

          探究4:通電螺線管的極性與電流方向的關(guān)系

          教師提問:如何改變螺線管的極性?

          引導(dǎo)學(xué)生思考一種實(shí)驗(yàn):假設(shè)有一個螺線管,將其倒過來放置,我們觀察到其中哪些因素發(fā)生了變化?

          學(xué)生:實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)自己的判斷是否正確。

          教師:我們知道通電螺線管兩端的極性與通過螺線管的電流方向有直接關(guān)系。具體而言,當(dāng)電流從螺線管的一端進(jìn)入時,另一端將產(chǎn)生相應(yīng)的極性;當(dāng)電流方向改變時,極性也會隨之反轉(zhuǎn)。這種關(guān)系可以通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行判定。為了找到一種判定方法,我們可以參考畫面中的螞蟻和猴子所說的話;蛟S他們能給予我們某種啟示。

          學(xué)生合作學(xué)習(xí):學(xué)生看螞蟻和猴子說的話,小組討論。

          教師提醒學(xué)生:如果我們沿著電流方向前進(jìn),北極會位于哪一側(cè)呢?請用右手規(guī)則概括通電螺線管的北極與電流方向之間的關(guān)系。

          教師:偉大的物理學(xué)家安培通過實(shí)踐發(fā)現(xiàn),我們可以在右手上找到一些規(guī)律。為了紀(jì)念他的貢獻(xiàn),人們將這些規(guī)律總結(jié)為安培定則,F(xiàn)在讓我們一起來學(xué)習(xí)一下吧!

          安培定則:右手握螺線管,讓四指彎向螺線管中電流的方向,則大拇指所指的那一端就是通電螺線管的n極。并教會學(xué)生安培定則歌:右手握住螺線管,四指順著電流轉(zhuǎn),拇指指向n極端。出示投影,讓學(xué)生熟記安培定則歌。

          學(xué)生練習(xí):將長直鋁導(dǎo)線纏繞在黑色的膠管上,假設(shè)電流從螺線管的左側(cè)進(jìn)入并從右側(cè)流出,可以通過以下方式進(jìn)行判斷:使用右手法則,將右手大拇指的指向電流的方向,如果其他四個手指的彎曲方向與螺線管的纏繞方向一致,那么電流應(yīng)該是從左側(cè)進(jìn)入并從右側(cè)流出。如果電流從螺線管的右側(cè)進(jìn)入并從左側(cè)流出,使用右手法則進(jìn)行判斷,其他四個手指的彎曲方向應(yīng)該與螺線管的纏繞方向相反。如果改變螺線管的纏繞方向,即將原本順時針方向的纏繞改為逆時針方向或反之,可以使用右手法則進(jìn)行判斷,如果其他四個手指的彎曲方向與螺線管的新纏繞方向一致,則電流的進(jìn)出方向也會相應(yīng)改變。

          教師投影,檢驗(yàn)學(xué)生掌握情況。

          三、交流小結(jié)、隨堂練習(xí)、總結(jié)評估(幫助鞏固知識,讓物理走向應(yīng)用、走向社會)

          1.今天你學(xué)到了哪些知識?你有哪些新的體會。

          2.布置作業(yè):

          (1)反饋練習(xí):動手動腦學(xué)物理:①②③

         。2)拓展知識:為了更好地理解電動門的工作原理以及通電螺線管在生活中的應(yīng)用,我們可以研究一下家中或附近住宅樓的電動門是如何運(yùn)作的,主要依靠什么控制門鎖的。在現(xiàn)代社會中,電動門已經(jīng)成為許多住宅樓和商業(yè)建筑的常見裝置之一。電動門的工作原理主要涉及電力傳輸、電能轉(zhuǎn)變和控制系統(tǒng)。電動門通常由以下幾個部分組成:門體、門軌、門框、電機(jī)、傳動裝置、控制系統(tǒng)等。門體是指實(shí)際的門板,通常由金屬或木材制成,并安裝在門軌上。門軌是固定在地面或天花板上的軌道,用于支撐和引導(dǎo)門體的運(yùn)動。門框是門體插入的框架,確保門的穩(wěn)定性和密封性。在電動門的工作過程中,電機(jī)是至關(guān)重要的組成部分。電機(jī)通常安裝在門軌上,通過傳動裝置將運(yùn)動轉(zhuǎn)化為門體的開合動作。電機(jī)的正常運(yùn)行需要電能供應(yīng),這時通電螺線管就發(fā)揮了重要的作用。通電螺線管是一種通過電流在其周圍產(chǎn)生磁場的裝置。在電動門中,通電螺線管被用作門鎖的控制器。當(dāng)通電螺線管受到電流激勵時,它會產(chǎn)生一個強(qiáng)磁場。這個磁場可以吸引或釋放門鎖的部分,從而實(shí)現(xiàn)自動開關(guān)門體?刂葡到y(tǒng)是為了確保電動門能夠按照預(yù)期運(yùn)行而設(shè)計(jì)的。通常,控制系統(tǒng)由傳感器、觸發(fā)器、開關(guān)和計(jì)時器等組成。傳感器可以檢測周圍環(huán)境中的人員或物體,并向控制系統(tǒng)發(fā)送信號。觸發(fā)器接收傳感器的信號,并根據(jù)預(yù)定的程序激活通電螺線管來控制門鎖。開關(guān)則用于手動操作門體的開合,而計(jì)時器可以設(shè)置特定的時間間隔,以便自動關(guān)閉門體。綜上所述,電動門依靠電機(jī)、傳動裝置、控制系統(tǒng)及通電螺線管等多個部件協(xié)同工作,實(shí)現(xiàn)門體的自動開合。通電螺線管作為門鎖的控制器,通過產(chǎn)生磁場對門鎖進(jìn)行控制。通過研究電動門的工作原理,我們可以更好地理解通電螺線管在生活中的應(yīng)用。

         。3)探索生活中的奧秘:研究牽牛花和菜豆莖的纏繞方向與生長方向之間的關(guān)聯(lián)。觀察葡萄和絲瓜的卷須纏繞方向與生長方向之間的聯(lián)系。探討這些現(xiàn)象是否與我們之前研究的磁場和電流方向存在某種關(guān)系。

          【板書設(shè)計(jì)】

          第三節(jié)?電生磁

          一、電流的磁效應(yīng)

          1.通電導(dǎo)體周圍存在磁場。

          2.磁場的方向跟電流的方向有關(guān)。

          二、通電螺線管的磁場

          1.通電螺線管外部的磁場與條形磁體的磁場相似。

          2.通電螺線管兩端的極性取決于電流的方向,當(dāng)電流方向改變時,通電螺線管的極性也會隨之改變。

          3.握住螺線管,右手拇指指向n極端,四指順著電流轉(zhuǎn),這就是安培定則的歌。

        電生磁教學(xué)設(shè)計(jì)4

          “電生磁”教學(xué)設(shè)計(jì)

          一、教學(xué)目標(biāo)

          1、知識與技能目標(biāo):

         、僬J(rèn)識電流的磁效應(yīng)

          ②知道通電導(dǎo)體周圍存在磁場;通電螺線管的磁場與條形磁鐵相似

         、劾斫怆姶盆F的特性和工作原理

          2、過程與方法:

         、儆^察和體驗(yàn)通電導(dǎo)體與磁體間的相互作用,初步了解電和磁之間有某種聯(lián)系

         、谔骄客娐菥管外部磁場的方向;探究影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素

          3、情感態(tài)度與價值觀通過認(rèn)識電與磁之間的相互聯(lián)系,使學(xué)生樂于探索自然界的奧秘

          二、教學(xué)重點(diǎn):通電螺線管的磁場和電磁鐵特性。

          三、教學(xué)難點(diǎn):通電螺線管磁場的極性與電流方向間的關(guān)系的得出;電磁鐵特性的得出。

          四、教具:直導(dǎo)線一根、干電池3節(jié)、螺線管、小磁針、導(dǎo)線、鐵芯、電磁鐵、圖釘、條形磁鐵、蹄行磁鐵、多媒體課件、實(shí)物投影儀、開關(guān)

          五、學(xué)具:軟鐵釘二個、小磁鐵六個、漆包線一段、干電池三節(jié)電池座、回形針若干個、開關(guān)一個、滑動變阻器一個、電流表一個、導(dǎo)線若干條。(共13套)

          六教法:演示法、引導(dǎo)法、啟發(fā)法

          七、學(xué)法:觀察法、探究法、分析法、歸納總結(jié)法

          八教學(xué)過程:創(chuàng)設(shè)情景,提出問題:

          1教師在實(shí)物投影儀上演示奧斯特實(shí)驗(yàn),引導(dǎo)學(xué)生觀察:當(dāng)直導(dǎo)線通電時,你看到了什么現(xiàn)象?磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)這現(xiàn)象說明了什么?(出示第一張圖片,展示課題----電生磁)

          二、新課:1、教師敘述電與磁聯(lián)系發(fā)現(xiàn)的發(fā)展史,指出其重大意義。(出示圖片2奧斯特人像。

          2、電流的磁效應(yīng):重做奧斯特實(shí)驗(yàn),引導(dǎo)學(xué)做實(shí)驗(yàn)、觀察實(shí)驗(yàn):把磁針放在導(dǎo)線的上方和下方,觀察通電時小針針N極指向有什么變化?改變電流方向,重做上述實(shí)驗(yàn),再觀察小磁針N極的指向有什么變化?從這個實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中,你有什么發(fā)現(xiàn)?結(jié)論:a、通電導(dǎo)線周圍存在磁場;b、電流磁場方向與導(dǎo)線上電流方向有關(guān)。(出示圖片3)

          3、通電螺線管的磁場教師演示:將一段直導(dǎo)線繞在鉛筆上形成螺線管,了解什么是螺線管。(出示第4張圖片螺線管圖和實(shí)物)師演示:給螺線管通電,觀察放在螺線管兩端的小磁針有什么變化?說明了什么?(實(shí)物展臺展示)探究實(shí)驗(yàn):通電螺線管的磁場是什么樣的?①問:你認(rèn)為通電螺線管的磁場會是什么樣?(引導(dǎo)學(xué)生大膽猜想)師板書學(xué)生的猜想。又問:如驗(yàn)證你的猜想?又問;如何用實(shí)驗(yàn)研究通電螺線管的磁場可能與哪種磁體相似?(出示圖片5)采用什么方法探究?需要用到哪些器材?引導(dǎo)學(xué)生討論②學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作,觀察現(xiàn)象,記錄現(xiàn)象③引導(dǎo)學(xué)生從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象入手歸納試驗(yàn)結(jié)論。(學(xué)生討論后,師出示圖片6,展示結(jié)論)2、通電螺線管的極性與電流之間有什么關(guān)系?你認(rèn)為通電螺線管的極性會與什么有關(guān)?(引導(dǎo)學(xué)生大膽猜想)師板書猜想。②、如何驗(yàn)證猜想?采用什么方法進(jìn)行驗(yàn)證?③、怎樣具體設(shè)方案?學(xué)生討論④通電螺線管導(dǎo)線中有幾種可能的'電流方向?根據(jù)觀察得出⑤、通電螺線管的極性與電流方向有什么具體關(guān)系?請用自己的語言來概括。(引導(dǎo)學(xué)生閱讀P55頁圖8.2---6及旁邊“?”的文字后,讓學(xué)生說他們的方法)⑥、小組間交流⑦、教師出示結(jié)論(展示圖片六)安培定則⑧、練習(xí):p54中8.2----5圖甲、乙。(圖片7)學(xué)生答案實(shí)物投影展示。

          4、探究實(shí)驗(yàn)(二)研究電磁鐵:問:如果將一鐵芯插入螺線管內(nèi)通電后,磁針偏轉(zhuǎn)角度會發(fā)生變化嗎?你認(rèn)為會怎么變?(學(xué)生猜想)師演示實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,從這一實(shí)驗(yàn)中你發(fā)現(xiàn)了什么?偏角變大,說明什么?師小結(jié):一個帶有鐵芯的螺線管叫電磁鐵。電磁鐵的磁性比通電螺線管的磁性更強(qiáng)。引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究電磁鐵的特性:(學(xué)生討論)問:電磁鐵的磁性可能跟哪些因素有關(guān)?(鼓勵學(xué)生大膽猜想)師板書學(xué)生的猜想怎樣用實(shí)驗(yàn)研究電磁鐵的磁性多個因素的關(guān)系呢?采用什么方法探究?怎樣控制變量?怎樣具體設(shè)計(jì)方案?怎樣判斷磁性的強(qiáng)弱?怎樣改變電流的強(qiáng)弱?怎樣對不同圈數(shù)的電磁鐵進(jìn)行比較?觀察哪些現(xiàn)象?實(shí)驗(yàn)需要哪些器材?學(xué)生實(shí)驗(yàn),師巡視指導(dǎo)。引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)現(xiàn)象得出結(jié)論,交流結(jié)論。師出示結(jié)論,出示圖片8。

          5、電磁鐵的應(yīng)用:①出示圖片9,介紹電磁起重機(jī)。②學(xué)生舉例。

          三、總結(jié):本節(jié)課的內(nèi)容及本次實(shí)驗(yàn)的情況。四、作業(yè):①P57頁1、2、3、②上網(wǎng)查查電磁鐵有哪些應(yīng)用。

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