物理功和机械能知识点

2025-02-10 版权声明 我要投稿

物理功和机械能知识点(通用8篇)

物理功和机械能知识点 篇1

【摘要】为了帮助参加中考的同学更好的复习考试的课程,查字典物理网小编编辑整理了“中考物理复习攻略”,希望考生们通过对复习资料的熟练来为考试复习锦上添花。

一、功

做功的两个必要因素:作用在物体上的力,物体在力的方向上移动的距离

功的计算:力与力的方向上移动的距离的乘积。W=FS。

单位:焦耳(J)1J=1Nom

功的原理:使用机械时人们所做的功,都不会少于不用机械时所做的功。即:使用任何机械都不省功。

二、机械效率

有用功:为实现人们的目的,对人们有用,无论采用什么办法都必须做的功。

额外功:对人们没用,不得不做的功(通常克服机械的重力和机件之间的摩擦做的功)。

总功:有用功和额外功的总和。

计算公式:

图示

?

机械效率小于1;因为有用功总小于总功。

三、功率

功率(P):单位时间(t)里完成的功(W),叫功率。

计算公式:

图示

?

。单位:P→瓦特(W)

推导公式:P=F υ。(速度的单位要用m)

四、动能和势能

能量(E):一个物体能够做功,这个物体就具有能(能量)。能做的功越多,能量就越大。

动能(Ek):物体由于运动而具有的能叫动能。

质量相同的物体,运动速度越大,它的动能就越大;运动速度相同的物体,质量越大,它的动能就越大;其中,速度对物体的动能影响较大。

注:对车速限制,防止动能太大。

势能(Ep):重力势能和弹性势能统称为势能。

重力势能:物体由于被举高而具有的能。

质量相同的物体,高度越高,重力势能越大;高度相同的物体,质量越大,重力势能越大。

弹性势能:物体由于发生弹性形变而具的能。

物体的弹性形变越大,它的弹性势能就越大。

五、机械能及其转化

机械能:动能和势能的统称。

图示

?

(机械能=动能+势能)单位是:J

动能和势能之间可以互相转化的。方式有:动能和重力势能之间可相互转化;动能和弹性势能之间可相互转化。

机械能守恒:只有动能和势能的相互住转化,机械能的总和保持不变。

人造地球卫星绕地球转动,机械能守恒;近地点动能最大,重力势能最小;远地点重力势能最大,动能最小。近地点向远地

点运动,动能转化为重力势能。

物理功和机械能知识点 篇2

一、中职机械专业中物理教学中存在的问题

1.中职学校学生的基础水平差

中职学校学生都是中考落榜生,普遍基础差,有厌学现象,同学科间的水平差距也比较大,多数学生对理论学习没兴趣,但多数动手能力比较强,对实践性的内容比较感兴趣。而物理作为一门文化基础课,理论性比较强,是学好机械专业知识的基础和前提,如果物理知识的掌握不好,机械专业知识就更难掌握了。

2.中职学校物理实践教学设备少,更新慢

中职物理的实践性比较强,教学中如果学生能亲自动手实验,将有助于学生对相关知识的理解与掌握。但是中职学校由于教育经费不足,软硬件配置跟不上时代需求,有些物理实验因设施设备不足而不能或很少开展,或者设备落后,与相关专业结合度低,使得物理实验教学不能很好的联系实际,或者实验不够真实,比较模式化,不能很好的体现问题,这些都影响了学生对物理专业知识掌握。

3.教师队伍建设跟不上专业发展

在中职学校,物理科教师外出交流、学习的机会少,或因经费问题无法参加进修培训,中职校之间又不像普通中学一样能够经常进行校校交流或师师交流,很少有物理的学科会、研讨会等可参加。因此,教师的知识更新慢,教学积极性不足,难以吸收新血液,教学内容和方式也比较传统、落后,物理的实践课教学经常变成“理论课”,教师光说不演,学生只听不练,学生实践能力严重不足,对掌握机械专业知识极为不利。

4.教学计划不够合理,课程设置不够科学

中职机械专业中物理科的教学计划安排上,更侧重理论教学,实践教学安排比较少,开设的时间与实际需求不合适,专业课与选修课不能自由选择,所有学生课程全部一致,不能满足学生多元需求,不利于人才的创新培养。不重视物理知识实践课教学的后果,是使本来可以很直观易懂的物理知识变成了难以理解的抽象理论,既影响了学生对物理知识的理解与应用,也影响了学生对机械专业知识的掌握。

二、中职机械专业中物理知识的教学处理

鉴于中职学生的实际情况及学校的现有条件,在实际教学中,本人通过与机械专业教师的交流与探讨,并借阅了相关的专业书籍,同时考虑到学校的教学进度以及教学时间的安排,对中职物理知识的教学进行了适当的处理。

1.力学知识

中职教材《物理(通用类)》(人教版)的第一单元就是《运动和力》,力学是物理学的基础,在物理中占有重要地位,在生活中应用非常广泛。作为机械专业的学生,想要获得一定的技能,就必须把力学知识学到位。虽然机械涉及到的力学知识在初中物理中都有所涉及,但是每个学生的掌握程度不同。因此,在教学中,教师要根据每一个同学的学习情况,因材施教,使每个学生都掌握力的合成与分解,具备准确分析扭矩名称、大小、方向、效果的能力。此外,在《钳工工艺学》、《数控车床编程与操作》、《数据铣床加工中心编程与操作(FANUC系统)》等机械制造专业课程中广泛应用到游标卡尺,因此本人还对该单元的学生实验一《长度的测量》进行了拓展,让学生不断的利用游标卡尺测量一些加工部件的长度、内外径、深度等数据,确保每个学生都能像吃饭用筷子一样的熟练、准确的使用游标卡尺。这样,他们在钳工、数控加工过程中,就能应用力学知识,做到借力、省力,能很好的应用游标卡尺对产品进行校验,学生的学习积极性和自主性都得到很大提高。

2.热学知识

由于热学知识在初中已有基础,故在中职教材《物理(通用类)》(人教版)的第三单元《热现象及应用》中,对热学知识这部分也要求不高。但在机械专业中,因为机械运动不可避免会产生一些摩擦,摩擦会生热,进而对机械造成一定的磨损或形变,而有些产品还专门应用到热处理加工技术。如《机械制造工艺基础》、《金属材料与热处理》等机械专业中都涉及到专业热学知识,且热学知识的名词与中职物理的名词存在一些差异。因此,对于中职机械专业来说,教师要在中职物理热学知识的基础上,加以拓展,将其研究中心放到机械中。比如,解决机械摩擦生热问题需要设计散热系统,虽然在初中物理中已经学到影响摩擦生热的因素,但是对于如何控制涉及甚少,教师在教学中要着重讲解摩擦生热的控制,让学生自然过渡到机械上。

3.电学知识

机械是需要运动的,而用电控制机械运动是其主要模式,因此,电学知识应是中职物理教学中的重中之重。中职教材《物理(通用类)》(人教版)的第四单元就是《直流电路安全用电》,内容相对较多。但在《电工学》、《焊工技能训练》等机械专业中还涉及电动机、电气控制系统、用电安全等电学知识。教师可把机械专业涉及到的电学知识以举例的形式生动有趣的传授给学生,比如,在电气控制系统的教学中,教师应该先给学生说明电气控制系统在机械中的广泛运用,然后将电气控制系统分解开来,分别讲述每一部分涉及到的知识。在讲课时,可以借助多媒体设备,把知识变灵活,调动学生的好奇心,提高教学效果。其中学生实验四《万用电表的使用》的实践课教学,教师不仅要让学生学会测量直流、交流的电流、电压,也要让学生学会测量二极管、三极管、电阻器等不同元器件的电阻等等,并通过多次的实验进行强化,直到每个学生能熟练、准确的使用万用表为止。

4.磁学知识

磁和电关系非常密切,电可生磁,磁可生电,而且电磁学在实际生活中应用非常广泛,如电磁炉、电动机、变压器、充电器、发电机、接近开关等等。在机械专业课《电工学》中也专门讲到了磁场与电磁感应的内容。因此,对于机械专业的学生来说,想要提高专业技能,也不能忽视磁学知识的学习。机械专业中,磁学知识根据功能的不同主要分为两大类,一是利用磁,二是消除磁。有时候,机械设备需要利用磁,这是就涉及到如何增大磁性,比如电磁起重机、磁电式传感器等。然而对于有些设备,磁性过大会影响机械的正常运作,这是就涉及到如何消除磁性。因此,针对中职教材《物理(通用类)》(人教版)的第五单元《电场与磁场电磁感应》的教学中,教师可收集各种有关电磁知识的图片或视频,采取对比教学的模式,通过对比加深学生的印象。在电磁感应的实验中,也可以通过拆解废旧的电磁炉、变压器等家用电器的方式,观察和了解电磁知识在生活中的应用,并明白其中原理。这样,由于理论知识与现实生活的距离拉近,激发了学生的学习兴趣,教学效果非常好。

另外,由于教学进度与教学时间的限制,对中职教材《物理(通用类)》(人教版)中涉及的第六单元《光现象及应用》、第七单元《核能及其应用》以及第八单元《近代物理现代物理技术应用》等的内容只能适当压缩,只做一般性介绍即可。

三、结束语

总之,作为中职机械专业教学中的一门基础学科,物理既有自身的特点和规律,又与机械专业知识密切相关,大量的物理知识被应用在机械专业中,内容涉及到物理知识中的力、电、热、磁等各个方面,教师在教学过程中一定要将机械专业与物理知识相结合,多与学生进行一些知识互动,让学生更好的去探索着学习,也可以让学生爱上物理学习,为以后工作打下良好的基础,培养出高素质的机械专业人才。

摘要:由于中职机械专业的物理科教学中存在学生的基础水平差、学校的教学条件不足等问题,影响了物理的教与学,进而影响了学生对机械专业知识的掌握。据此,本文对物理学科中与机械专业知识关系紧密的内容,特别是力、电、热、磁等方面进行了适当的处理,同时在教学中将物理知识与机械专业知识有机的结合在一起,并对一些实验内容进行了补充和改进,强调对物理知识的应用能力的培养,不仅激发了学生学习物理的兴趣,有利学生对物理知识的理解与掌握,也为学生学习机械专业知识打下良好的基础。

关键词:中职机械专业,物理知识,教学处理

参考文献

[1]课程教育研究所,职业教育课程教材研究开发中心等编著.《物理(通用类)》,人民教育出版社,2010年1月

[2]人力资源和社会保障部教材办公室组织编写.《钳工艺学(第五版)》,中国劳动社会保障出版社,2015年1月

[3]人力资源和社会保障部教材办公室组织编写.《数控车床编程与操作(广数系统)》,中国劳动社会保障出版社,2015年4月

[4]人力资源和社会保障部教材办公室组织编写.《数控铣床加工中心编程与操作(FANUC系统)》,中国劳动社会保障出版社,2015年1月

功和机械能教学反思 篇3

功和机械能教学反思1

在第十五章《功和机械能》的复习中,我首先和学生一起把本章的知识进行梳理一遍,让学生能强化对本章的基本概念、公式、单位等方面的知识。然后通过对第十五章综合练习题的分析讲解,以达到对本章知识的巩固,以及知识的应用能力的.提升。课后,感觉有些累,学生仍感觉不能正确应用公式进行相关的计算。因此,要对自己的期末复习思路进行调整。如,可以先给学生布置自学任务,明确知识的梳理要求,再以提问的形式让学生自己说出来,这样可以调动学生参与复习的积极性;然后对本章重点的内容进行强调,并通过个别实例的分析讲解,让学生了解解题的方法和步骤,最后,学生通过自己的练习训练来提高知识的应用能力,这样复习可能对学生的帮助更大些。

功和机械能教学反思2

本教学设计按照新课标的要求和理念,为学生创设了一个熟悉的生活情境,引起学生的注意和思考,学生通过讨论,知道物体做功有快有慢之分,进一步知道比较做功快慢的方法,再以“想想议议”设疑,引出功率是表示物体做功快慢的物理量(要比较两物体做功的快慢,可用功率直接比较),逐步引导学生认识功率的知识,最后让学生用所学生解决实际问题,学生体现到学而致用的乐趣。练习设计科学合理,符合学生的认知规律,学生在练习中,进一步加深对做功快慢的理解及加强功率知识的应用能力。课堂设计体现 “从生活走向物理,让物理走进生活”的教学理念,学生兴趣浓厚,师生互动,生生互动好。这一节课,教学效果相当不错,通过类比的方法,和师生的互动,对功率概念的建立,和功率的应用,使学生有了很好的掌握。本节课无论是教学的设计和板书的布置,都是非常成功的。本人教学实践证明,这节课取得不错的教学效果。

首先从过程与方法角度来看,要求学生能从现实生活中发现与物理学有关的问题,方法一与方法二的得出都采用了控制变量法,学生能体会科学研究方法对人类认识自然的重要作用,能运用功和功率解决一些与生产和生活相关的实际问题。

其次从情感态度与价值观的培养角度来看,要求学生有参与科技活动的热情,有将功和功率的知识应用于生活和生产实际的意识,勇于探究与日常生活有关的物理学问题。了解并体会机械的使用给人们带来的便利及其对人类经济、社会的贡献,关注并思考有关机械的使用的热点问题,有将科学服务于人类的意识。

教学建议:教师应通过组织学生寻找生产和生活有关做功的实例,体验做功的.快慢与做功的多少、做功所用时间两个要素有关,从而建立功率的概念。在这过程中,应让学生认识到功率概念来源于生产和生活。在建立功率概念时应利用课本中的方法点播,启发学生用比值法来定义功率,揭示功率的本质,并且通过类比联想,体会比值定义法在定义物理量中的重要应用。教材是用与速度类比的方法引入功率及其计算公式的,这种讲法便于学生理解功率的物理意义,懂得它是一个表示做功快慢的物理量。不论是介绍课本上一些机器的功率值,还是小实验“比比谁的功率大”,都要注意加深学生对功率的物理意义的理解,懂得功率大或小的意思是什么。知识点的设计环环相扣,使学生在活动中进一步理解功率的意义及在生产生活中的应用。

功和机械能教学反思3

教学设计按照新课标的要求和理念,为学生创设了一个熟悉的生活情境,引起学生的注意和思考,学生复习功的概念、单位、公式及功的原理,让学生熟悉掌握功的有关计算。通过讨论,知道物体做功有快有慢之分,进一步知道比较做功快慢的方法,再以“想想议议”设疑,引出功率是表示物体做功快慢的物理量(要比较两物体做功的快慢,可用功率直接比较),逐步引导学生认识功率的知识,最后让学生用所学生解决实际问题,学生体现到学而致用的乐趣。

练习设计科学合理,符合学生的认知规律,学生在练习中,进一步加深对做功快慢的理解及加强功率知识的应用能力。课堂设计体现“从生活走向物理,让物理走进生活”的教学理念,学生兴趣浓厚,师生互动,生生互动好。这一节课,教学效果相当不错,通过类比的方法,和师生的互动,对功率概念的建立,和功率的应用,使学生有了很好的掌握。本节课无论是教学的`设计和板书的布置,都是非常成功的。本人教学实践证明,这节课取得不错的教学效果。

从过程与方法角度来看,要求学生能从现实生活中发现与物理学有关的问题,方法一与方法二的得出都采用了控制变量法,学生能体会科学研究方法对人类认识自然的重要作用,能运用功和功率解决一些与生产和生活相关的实际问题。

功和机械能教学反思4

对教学准备的反思:

能设计一定的实例让学生在课前巩固动能和势能的内容,对学习“机械能及其转化”有较好的铺垫作用。在课堂中能设计一定的动能与势能的转化的实验让学生观察体验,是学生学习这样的抽象的内容所必须的。在多媒体课件中也通过各种形式向学生展示大量的动能与势能转化的实例,这一点也取得较好的效果。设计了《课堂导学》,让学生边学边练,能及时检查自己的学习情况和向我反馈必要的信息,这一点也起到了应用的`作用。课堂小测中,也检查了学生对这节课的掌握情况,但设计的题目量可能偏少和偏易了,起到的作用没有预期的好,这一点是需要好好考虑的。

对教法学法的反思:

这节课的内容相对是比较抽象的,要上好这节课,必须想办法把抽象的知识用实例反映出来,将它形象化。因此,这节课应用了实验法、观察法、讨论分析法、讲授法、练习法等方法,让学生通过对实验、实例的观察,真正理解机械能之间的转化。再通过练习来检查和巩固新学的知识,通过讨论和老师的讲授来突破认识的误区。通过灵活多样的方法,能充分调动学生学习的积极性,这样的课堂才能有效率,这样的课堂才有生命力。

对教学效果的反思:

《课堂小测》的结果是:42人100分,6人90分,3人80分。基本上到底预定的要求。但考虑到设计的题目较少和较易,真正的掌握程度可能会要打一些折扣。对于像“篮球着地后弹起”这样的例子,刚开始时学生分析的太简单了,经过用动画模拟后,学生基本上都能分析清楚其中的机械能的转化了。

功和机械能教学反思5

一、对教学准备的反思:

针对《功》的知识相对抽象,我在准备时选取了较多的生活生产中的实例使用多媒体形象地展示给学生看,能较大地丰富了学生的感性认识。针对概念中的难点选取了形象的动画给学生观察和分析,也有利用突破难点,让学生能够更好地理解功的概念。对于“功的原理”,在观察了实验操作后用动画在多媒体上进行形象地重现,也取得较好的效果。设计了有针对性的课题导学,能让学生边学边练,及时发现问题,解决问题。不足之处:课件动画做得比较粗糙,最后能根据自己的意图和设想自己来制作;能够让学生进行分组实验,印象会更加深刻。

二、对教法学法的反思:

能够灵活运用观察法、实验法、讨论法、讲授法、练习法、阅读指导法等,充分调动学生的积极性。在这节课的开始,不是介绍“功”的`概念,避免把“功”的概念强加于学生,而是设计了一个学生演示试验,让学生从视觉上感受到:手的拉力不同,手移动的距离不同,但成效相同。力的“成效相同”,是因为力做的“功相同”,由此引入了“功”这一说法,使“功”的出现顺理成章。同时,利用学生对滑轮知识的熟悉,结合学生演示试验中利用滑轮做功,力做的“功相同”,引导学生自己处理数据,归纳结果,激发合理猜想,得出功的计算公式,使学生从被动接受转变为主动猜想推导,让学生记忆深刻。

三、对教学效果的反思:

“课堂小测”的结果为平均分94分,其中100分的有35人,90分的有6个,80分的有7人,70分的有2人。从结果来看,基本到底了教学的目标。但还有9人仍没有达到最低的要求,需要在课后帮他找原因,将他们没有理解掌握的内容想办法让他们掌握过来。从课后练习的情况来看,学生主要的问题是对重力是否做功、由于惯性而匀速滑行时是否有做功等情形弄得不够清楚,应通过画图、演示等用做功的两必要因素进行分析。

功和机械能教学反思6

《功和机械能》本章考查的重点是对功、功率含义的理解和计算,对机械能的理解,以及影响动能和势能大小因素、动能和势能之间的相互转化。在进行本章复习时,我准备只利用一节课时间,所以借助了课件进行教学,主要以复习知识点和大量的.练习为主,基本上达到了预想的效果,但在以下方面还存在不足:

一、教师准备不够充分,在课件的制作和检查方面存在纰漏,表现在速度公式编辑错误,还有一道选择题的答案应该是25:27,结果搞成了5:27,导致学生做题困难,延误了复习进度。

二、对功和功率两个的计算和应用设计不到位,只是列举了一些比较简单的题型,没有提高层次的题型,学生对于公式的熟练程度也没有我预想中的好。

三、教学方法上比较老套,没有创意和革新,主要采用的是讲练结合法,没有充分调动学生的积极性,致使课堂效率低下。

在清醒认识自己不足的同时,我将努力改进教学方法,深挖考纲考点,提高课堂效率。

功和机械能教学反思7

高二物理功和内能教案 篇4

知识与技能

1.知道什么是绝热过程。

2.从热力学的角度认识内能的概念。3.理解做功与内能改变的数量关系。4.知道内能和功的单位是相同的。

过程与方法 从焦耳的实验理解功与内能变化的关系

情感、态度与价值观 通过焦耳实验了解功与内能变化关系的得来,学习科学家探

究过程的艰辛

教学重点、难点 绝热过程中的功与内能的关系 教学过程

引入 阅读课本:焦耳的两个代表性的实验

一、绝热过程:物质系统与外界没有 热量 交换的情况下进行的物理过程。

即系统不从外界 吸收 热量,也不向外界 放出 热量。

二、功与系统内能改变的关系。

做功 可以改变系统的内能。

1、外界对系统做功,系统的内能 增加

在绝热过程中,内能的增量就等于外界对系统做的功 即ΔU=U2-U1=W

2、系统对外界做功,系统的内能 减少

在绝热过程中,系统对外界做多少功,内能就减少多少 即W=-ΔU

三、功 是系统内能转化的量度。

四、在国际单位制中,内能和功的单位都是焦耳(J)。

五、循环过程中的功与内能

1、循环过程(正循环、逆循环)

2、由图象求外界对系统做的功

例1:下列哪个实例说明做功改变了系统的内能()

A.用热水袋取暖 B.用双手摩擦给手取暖 C.把手放在火炉旁取暖 D.用嘴对手呵气给手取暖

例2:一个系统内能增加了20J。如果系统与周围环境不发生热交换,周围环境需要对系统做多少功? 20J

课堂练习

1.下列实例中,属于做功来增加物体内能的是()

A.铁棒放在炉子里被烧红 B.锯条锯木头时会发热 C.古时候的猿人钻木取火 D.冬天在阳光下取暖

2.下列现象属于用做功的方法改变系统内能的是()

A.放在火炉边的物体温度升高了 B.把一杯热水放在冷水中冷却 C.用铁锤锻打工件,工件会发热 D.拉弯的弓把箭射出去

3.下列过程中,由于做功而使系统内能增加的是()

A.把铁丝反复弯曲,弯曲处温度升高 B.烧开水时,蒸汽将壶盖顶起 C.铁块在火炉中被加热

D.铁球从空中自由下落(不计空气阻力)

4.用下列方法改变物体的内能,属于做功方式的是()A.搓搓手会感到手暖和些 B.汽油机气缸内被压缩的气体 C.车刀切下的炽热的铁屑 D.物体在阳光下被晒热 5.某系统在初态具有内能5J,在外界对它做了0.5J的功后,系统的内能变为 5.5J 6.气体在等压变化中()A.一定对外做正功

B.外界一定对气体做正功

C.若温度升高,一定对外做正功

D.可能既不对外做功,外界也不对气体做功

7.下列有关内能的说法正确的是()A.质量和温度相同的物体,内能一定相同 B.一定质量的理想气体的内能只与温度有关

C.一定质量的理想气体在等容变化过程中若吸了热,内能一定增加 D.气体压缩时分子势能减少,内能可能不变

高一物理电功和电功率教案 篇5

14.5 电功和电功率

一、教学目标

1. 理解电功、电功率的概念,公式的物理意义。2.了解电功和电热的关系。

3.了解公式QIRt(PIR)和Q22U2Rt(PU2R)的适用条件。

.4。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。5.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、教学重点、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。3.疑点在于有的学生认为额定功率大的灯泡一定比额定功率小的亮。4.解决办法

①通过实物展示,使学生理解电能与其他形式能的转化,加强电路中能量转化的感性认识。

②通过演示实验,使学生理解用电器的实际功率和额定功率的区别。

三、教学方法:实验演示,启发式教学

四、教

具:灯泡“3.8V 0.3A”、灯泡“220V 40W”、灯泡“220V 100W”、伏特表、电流表。滑动变阻器(1.5A 50Ω)、电源(6-8V)、电键、电吹风(带有“220V 40W”标记)幻灯片 投影仪

五、教学过程:

(一)新课引入

在高一我们已经知道,能量是以不同的形式存在的,不同形式的能量可以相互转化,请同学们举出电能转化为其他形式能的例子。

电能→机械能,如电风扇、电吹风 电能→内能,如电热器电熨斗、电饭堡 电能→化学能,如电解槽 能量的相互转化是如何实现的?

能量的相互转化是通过做功来实现的,功是能转化的量度。

京翰教育中心http:///

高中物理辅导网http:/// 对于电能转化为其他形式的能,又是什么力做功来实现的?如何来计算这种功的大小呢?让我们一起来学习电功、电功率这一节内容。

(二)新课教学

1.电功和电功率

什么是电功?其计算公式如何?是如何得到的?

在导体的两端加上电压,导体内建立了电场。自由电子在电场力的作用下定向移动,电场力对自由电子做了功,这个功简称为电功,通常说成电流做的功。

对一段导体而言,两端的电势差为U,把电荷q从一端搬到另一端,电场力做功W=qU,若在导体中形成电流I,则q=It(在时间t内,搬运的电量为q)

∴W=qU=UIt就是电功的表达式

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的电压、电路中的电流强度和通电时间成正比。

(2)适用条件 I、U不随时间变化——恒定电流

(3)单位 W、U、I、t单位分别为焦耳、伏特、安培、秒 即1J=1V·A·s(4)实质 电能转化为其他形式的能,是通过电功来实现的。电流做了多少功,就有多少的电能转化为其他形式的能。

什么是电功率,电功率的计算公式如何?是如何得到的? 电功率是表示电流做功快慢的物理量。即

p=W/t=UIt/t=UI 说明(1)表达式的物理意义——一段电路上的电功率跟这段电路两端的电压和电路中的电流成正比。

(2)适用条件 U、I不随时间变化

(3)单位 P、U、I单位分别为瓦特、伏特、安培 即

1W=1J/s(4)实质 表示电能转化为其他能的快慢程度。

由公式P=UI可知,随着U、I的增大,P也将增大,P是否可以无限增大呢? 首先我们要弄清额定功率和实际功率的概念。

额定功率 是指用电器在额定电压下工作的功率,是用电器正常工作的最大功率。实际功率 是指用电器在实际电压下工作的实际的功率。

京翰教育中心http:///

高中物理辅导网http:/// 电路图中各元件,小灯泡标有“3.8V 0.3A”标记。出示画有右图的幻灯片,引导学生按电路图接好电路

(提醒学生注意伏特表、安培表的正负极及滑动变阻器的接法)讲清实验目的是测量小灯泡在不同的电压下工作的实际功率。调节滑动变阻器,使伏特表读数分别为2.0V、3.0V和3.8V观察灯泡亮度的变化,并在图中记下安培表的对应值,请计算这三次的小灯泡的电功率P1、P2、P3

即 P1=U1I1=2.0×0.22W=0.44W P2=U2I2=3.0×0.28W=0.84W P3=U3I3=3.8×0.30W=1.14w ①P1、P2、P3是小灯泡在U1=2.0V、U2=3.0V、U3=3.8V的电压下工作的实际功率,在这三种情况下,灯泡都能正常工作。

②由计算可知P1<P2<P3,而灯泡的亮度也逐渐变亮,可见灯泡的亮度由实际功率判断。③小灯泡上的标记“3.8V 0.3A”指的是小灯泡的额定电压和额定电流。可见P3是这只小灯泡的额定功率,当U=3.8V时,灯泡的实际功率等于额定功率。

出示220V 100W、220V、40W灯泡,并说明“100W、40W”分别是它们的额定功率。说明一般家用电器的额定功率,如电吹风“220V 400W”、白炽灯“220V 60W”、空调 “220V 800 W 3000 W”,饮水机(制冷500W、制热100W),电饭褒“220V 1200W”等,提醒学生节约用电、节约电能。

是不是额定功率大的灯泡比额定功率小的灯泡一定亮呢?

出示“3.8V 0.3A”灯泡和“2.5V 0.3A”小灯泡,计算它们额定电功率分别为P1=3.8×0.3W=1.14W,P2=2.5×0.3W=0.75W。把“3.8V 0.3A”的灯泡接入电路,使伏特表示数为2.0V。再把“2.5V 0.3A”的小灯泡接入电路,使伏特表示数2.5V,观察灯泡的明亮程度。

灯泡明亮程度由其实际功率决定,与额定功率无关。加给用电器的电压,可不可以超过额定电压呢?

京翰教育中心http:///

高中物理辅导网http:/// 继续做上述实验,减少变阻器的阻值,观察伏特表、安培表的示数和小灯泡的亮度,当伏特表的读数约为5.2V时,小灯泡熄灭。

加在小灯泡的电压比额定电压大不多时,随着电压的增大,灯泡越来越亮,说明灯泡的实际功率超过了额定功率,并在逐渐增大。当电压增到一定值时,灯丝被烧断。

实验说明,加给用电器的电压不应超过额定电压,否则就有可能使用电器损坏。从这个实验中我们得到什么启示?

我们在使用电器的时候,一定要先检查实际电压是否符合额电电压,保证用电安全。2.电功率和热功率

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,W=IUt,又由欧姆定律,U=IR,所以得出W=I2Rt,电流做这么多功,放出热量Q=W=I2Rt。这里有一个错误,可让学生思考并找出来。

错在Q=W,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式能?

英国物理学家焦耳,经过长期实验研究后提出焦耳定律。

(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:Q=I2Rt 对于纯电阻导体而言,根据欧姆定律,U=IR,所以Q=I2Rt=I·IRt=IUt=W,电流做功完全用来生热,电能转化为内能。

说明:焦耳定律表明,纯电阻电路中电流做功电能完全转化为内能,且电热Q=I2Rt。(3)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,由于电场力做功,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。

(4)纯电阻电路中的电功和电功率

①电功W=Q= IRt,对所有电路中电阻的生热都适用。结合纯电路电路欧姆定律 U=IR,I=

UR

2京翰教育中心http:///

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Q=IUt=IRt=②电功率P=Qt2U2Rt

=I2R,对所有电路中电阻的电热功率都适用。

结合纯电阻电路欧姆定律U=IR

P=UI=IR=2U2R

(5)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U,通过电动机电流为I,电动机线圈电阻为R,则电流做功或电动机消耗的总电能为W=IUt,电动机线圈电阻生热Q=I2Rt,电动机还对外做功,把电能转化为机械能,W′=W-Q=IUt-I2Rt,W′是电动机输出的机械能。

这是一个非纯电阻电路,可满足U=IR,且W′>0,则有U>IR。

考虑每秒钟内能量转化关系,即功率,只要令上述各式中t=1s即可,可得总功率P总=IU,电热功率P热=I2R,输出功率P出,三者关系是P总=P热+P出,即P出=IU-I2R。

(三)例题精讲

【例】某一用直流电动机提升重物的装置如上图所示,重物质量m=50kg,电源提供恒定电压U=110V,不计各处摩擦,当电动机以v=0.90m/s的恒定速度向上提升重物时,电路中电流强度I=5A,求电动机线圈电阻R(g=10m/s)。(4Ω)

(四)布置作业

1.把课本158页练习三(2)、(3)、(5)题做在作业本上。2.把课下完成练习三(1)、(4)题做在课本上。说明:

1.利用常用电器的展示,使学生回到日常生活,调动学生的学习兴趣和注意力。2.引导学生观察演示实验,参与读数、记数,学会如何分析数据,处理问题得出结论。

物理功和机械能知识点 篇6

《功和能》这部分,老师们容易讲错的有下面两个问题:一是动能定理中功的计算;二是机械能守恒的条件。

先说动能定理中功的计算。

动能定理并不是力学中一个新的、独立的定律。它是从功和能的定义出发,直接由牛顿第二定律导出的。

由牛顿第二定律∑F= ma 和a=(vt2-v02)/2s可得: ∑Fs=(1/2)m vt2-(1/2)m v02,这就是动能定理。需要说明的是:由于牛顿第二定律中的加速度a是物体的加速度,所以,由公式vt2-v02=2as所确定的s也是物体的位移(注意:s不是力的作用点的位移)。

应用动能定理列方程时往往需要计算合外力对物体所做的功。动能定理中的“合外力对物体所做的功”在任何情况下都等于“各个分力对物体所做的功的代数和”吗?

请看例题:质量为M的长方形木块静止在光滑的水平桌面上。某时刻,质量为m的小铁块(可视为质点)以水平向右的速度v0从长方形木块的左端滑上木块且未滑出,设铁块相对木块静止时,木块移动的位移大小为L,铁块相对木块的位移大小为l,若铁块所受滑动摩擦力的大小为f,试求:木块所受合力对木块所做的功。

先分析“合外力对木块所做的功”。由受力分析可知:木块所受合力的大小为f,方向水平向右。故:“木块所受合力对木块所做的功”等于fL。

再分析“各个分力对木块所做的功的代数和”。木块受到4个力的作用:重力、支持力、压力和水平向右的滑动摩擦力。重力、支持力和压力对木块所做的功为零;由于滑动摩擦力的作用点在木块上是移动的,且力的作用点的位移是(L+l),所以,根据普通物理中功的计算公式可得,滑动摩擦力对木块所做的功为: f(L+l),故:“各个分力对木块所做的功的代数和”为f(L+l)。

显然,在上述例题中,“合外力对木块所做的功”与“各个分力对木块所做的功的代数和”是不相等的。问题出在哪儿呢?上题中,如果改为:某时刻,用水平恒力F拉动木块,木块向右移动L后又立刻撤去F,您可能就不会有这样的疑问了。二者不相等的原因,关键在于:滑动摩擦力的作用点在木块上是移动的,此时,木块不能被看做质点。

大学物理教材中所说的“合外力对物体所做的功等于各个分力对物体所做的功的代数和”是有前提条件的,这个前提就是“质点力学”。换句话说:只有物体可以被看做质点的时候,“合外力对物体所做的功”才会等于“各个分力对物体所做的功的代数和”。

限于高一学生的认知水平,教学中,过分强调W=Fs cos θ中的s是“力的作用点位移的大小”,我认为是欠妥的。

饭要一口一口的吃,路要一步一步地走。

初中阶段,我们可以这样讲:“功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积”;高中阶段,我们可以先这样说:“力对物体所做的功,等于力的大小、位移的大小、力与位移夹角的余弦这三者的乘积”,等到了高三一轮复习时,我们就可以再适当加深一点了:将“位移的大小”改为“力的作用点位移的大小”,然后,精选几个学生能够接受的典型例题练习一下即可。

1、问:某人蹲在地面上,用力向上跳起,地面对人的支持力是否做功?(不做功。)既然不做功,那么,人体的机械能为什么会增加呢?(人体消耗了体内的生物能。)

2、某人从高为H的高台上直立跳下(可视为自由落体),脚落地后,两腿弯曲,重心又下降了h后,静止。求地面对人的平均作用力的大小。

注意:由于地面对人的平均作用力的作用点始终没动,所以,地面对人的平均作用力是不做功的。既然地面对人的平均作用力不做功,那么,怎样应用动能定理列方程呢?应用动能定理列方程时,可用一个作用在重心上的等效的力来代替。模型:重物下面固定一个轻质弹簧,然后,让该系统自由下落。

再说机械能守恒的条件。机械能守恒的条件,大学物理教材中是这样推导的:由功能原理可知,系统从状态1变化到状态2时,它的机械能的增量等于外力的功和非保守内力的功的总和,即

∑W外力+∑W非保守内力=(E k 2 + E p 2)–(E k 1 + E p 1)显然,在∑W外力+∑W非保守内力=0时,有:E k 2 + E p 2 = E k 1 + E p 1

最后,作者得出结论:如果一个系统内只有保守力(重力、弹性力)做功,其他内力和一切外力都不做功,那么,系统内各物体的动能和势能(重力势能、弹性势能)可以互相转换,但是它们的总和保持不变。

据此,我们可得到机械能守恒的条件是:系统内只有保守力(重力、弹性力)做功,其他内力和一切外力都不做功。

何谓“其他内力和一切外力都不做功”呢?“其他内力和一切外力都不做功”与“其他内力和一切外力的总功为零”是否是一回事呢?或者说:“其他内力和一切外力的总功为零”时,机械能一定守恒吗?

“其他内力和一切外力的总功为零”时,机械能有可能是不守恒的。为了说明这一点,我们先设计一个物理情景:一质量为M的木块静止在光滑的水平桌面上。某时刻,将两个水平、反向的恒力F1、F2(假定F1> F2)同时作用于木块,木块移动L后撤去F1,在F2作用下,木块移动s后速度减为0。

在这个过程中,支持力、恒力F1和F2所做功的代数和为零,但木块的机械能在整个运动过程中却是不守恒的(先增加,后减少)。

个人观点:“其他内力和一切外力的总功为零”只能保证物体在初末两个状态的机械能相等,并不能保证物体在整个过程中的机械能保持不变。

怎样让学生理解这一点呢?

先给学生讲一个实验:在水桶下方按一个出水阀门,将水桶置于水龙头下方,实验开始之前,先往水桶里注入半桶水。

演示一:在关闭出水阀门和水龙头的前提下,轻轻晃动水桶。现象:液面有升有降,水的总体积始终不变,组成水的水分子也没有发生替换;

演示二:打开出水阀门和水龙头,并使得进水量和出水量相等。现象:水的总体积始终不变,但“此水”已非“彼水”; 演示三:打开出水阀门和水龙头,并使得进水量大于出水量,经过一段时间,关闭水龙头,当液面降至开始时的液面时,关闭出水阀门。现象:水的体积先增大,后减小,初末状态水的体积相等。

“演示一”和“演示二”形象地说明了“守恒”和“不变”的定义及关系,即:“守恒”是指它的“量”和“质”都不变(演示一);如果只是“量”保持不变,而“质”发生了变化,我们只能说它“不变”,而不能称之为“守恒”(演示二)。

鉴此,我们可以得出这样的结论:“守恒”一定“不变”,但“不变”却不一定“守恒”。

至于“演示三”,它是对“其他内力和一切外力的总功为零”只能保证物体在初末两个状态的机械能相等的最形象地解释。

物理机械运动知识点 篇7

不要“题海”,要有题量

谈到解题必然会联系到题量。因为,同一个问题可从不同方面给予辨析理解,或者同一个问题设置不同的陷阱,这样就得有较多的题目。从不同角度、不同层次来体现教与学的测试要求,因而有一定的题目必是习以为常,我们也只有解答多方面的题,才得以消化和巩固基础知识。那做多了题就一定会陷入“题海”吗?我们的回答是否定的。

对于缺乏基本要求,思维跳跃性大,质量低劣,几乎类同题目重复出现,造成学生机械模仿,思维僵化,用定势思维解题,这才是误入“题海”。至于富有启发性、思考性、灵活性的题,百解不厌,真是一种学习享受。这样的题解得越多,收获越大。解题多了,并不就一定加重学生负担,只有那些脱离学习对象实际,超过学生的承受能力的,才会加重他们的负担。虽然题目不多,但积重难返,犹如陷入题海。所以,为了提高学习成绩和质量,离不开解题,而且要有一定的题量给予保证,并以真正理解熟练掌握为题量的下限。

物理功和机械能知识点 篇8

一、选择题(本题共12小题,每小题3分,共36分。在每小题给出的四个选项中,至少有一项符合题目要求)

1.如图所示,电能表的示数是

A.2 017.5 kW·h B.20 175 kW·h C.2 017.5 J D.20 175 J 2.如图所示的家用电器中,将电能主要转化为内能的是

A.电视机 B.电热水壶

C.电冰箱 D.电风扇

3.可调节亮度的台灯,实际上是通过旋钮调节电路中的变阻器来调节灯的亮度的。以下关于这种灯的说法中,正确的是

A.变阻器与灯泡是并联的

B.灯越亮变阻器接入电路中的电阻值越大 C.灯暗时灯泡消耗的电功较多 D.灯亮比灯暗时的电功率大

4.如图甲,两灯泡串联在电路中,电源电压为6 V,L1的额定电压为3 V,L2的额定电压为2 V。通过两个灯泡的电流与其两端电压的关系如图乙所示,闭合开关后,当滑动变阻器的滑片滑至中点时,其中一个灯泡正常发光,另一个不损坏,下列说法中不正确的是

A.当L2两端电压为1.5 V时,通过它的电流为0.15 A B.滑动变阻器的最大阻值为30 Ω C.此时电路中的电流为0.15 A D.L1的额定功率为0.45 W 5.如下图所示,在甲、乙两地之间沿直线架设两条输电线,由甲地向乙地输电,两条输电线总电阻为10 Ω,甲地电源的电压为220 V不变,下列说法正确的是

A.当乙地用户消耗的总功率增大时,相同时间内输电线上产生的热量增多 B.乙地用户用电器上的电压仍为220 V C.在100 s的时间内,输电线上产生的热量为4.84×105 J D.若出现触电事故,应迅速直接用手拉开触电人员

6.甲导体的电阻为10 Ω,乙导体的电阻为5 Ω,将它们串联在电路中,通电一段时间后,比较甲、乙两导体产生的热量,正确的是 A.甲导体产生的热量是乙的2倍 B.甲导体产生的热量是乙的4倍 C.甲、乙两导体产生的热量一样多 D.条件不足,无法判断

7.在图所示的四种家用电器中,利用电流热效应工作的是

A. B.

C.

D.

8.小明把台灯插入插座,闭合开关,家里的总控制开关立刻跳闸,请分析造成这种现象的原因是 A.插座中的两个线头相碰 B.开关中的两个线头相碰

C.电路中同时增加几个大功率的用电器 D.灯头里的两个线头相碰

9.防范触电事故最重要的是要有安全用电意识,遵守安全用电原则,下列做法符合安全用电原则的是 A.可以在电线上晾晒衣服 B.熔丝被烧断后可换一根铜丝替代 C.控制电灯的开关应接在火线上

D.发现有人触电后立即用手把触电人拉离电源

10.“以人为本,创建平安和谐校园”是构建和谐社会的重要组成部分,同学们在日常生活中必须注意安全,珍视生命。下列有关安全方面的说法,正确的是 A.雷雨天,人在高处打伞行走,一定不会被雷击中 B.在两线插头的插排上,使用三线插头的用电器同样安全 C.学校新增了两个微机室,只更换额定电流较大的保险丝即可

D.如果发生触电事故,首先立即切断电源,然后尽快联系医务人员进行抢救

11.两个电饭煲甲和乙,甲的额定功率为1 200 W,乙的额定功率为800 W,关于它们都在额定电压工作的情况下,下列说法正确的是 A.甲消耗电能比乙快 B.电流通过甲做功比乙多 C.甲的实际功率小于乙的实际功率 D.甲消耗电能比乙多

12.将规格为“6 V 3 W”的灯L1和规格为“6 V 6 W”的灯L2串联在电压为6 V的电路中,忽略灯丝电阻变化,则下列说法正确的是

A.L1与L2灯丝电阻之比为1:2 B.L1灯与L2灯实际功率之比为1:2 C.两灯均不能正常发光,灯L2更亮些 D.两灯消耗的总功率为2 W

二、填空题(本题共6小题,每空1分,共17分)

13.家庭电路的主要设备是________,还有________、________、________等家用电器,家用电器的额定电压都是________伏。控制家用电器的开关是与它________联的。

14.一台直流电动机,额定电压是220 V,电功率是6 kW,正常工作时的电流是______A。

15.如图是某家庭电路的电子式电能表表盘的部分数据(imp表示电能表指示灯闪烁的次数)。当电路中某用电器单独工作6 min时,电能表指示灯闪烁了320 imp,则在上述时间内,该用电器消耗的电能是 kW·h,用电器的功率是 W。

16.家庭电路和教室的电路都是________电路,当关掉电路中的一盏电灯时,其他的电灯和用电器________受到影响(选填“会”或“不会”)。用来装饰圣诞树的小彩灯的电路是________电路,当其中任何一个小灯泡灯丝被烧断时,其余小灯泡________(填“能发光”或“不能发光”)。

17.图甲中的A、B分别为小灯泡和定值电阻的I﹣U图象,小灯泡和电阻的连接情况如图乙所示,电源电压为8 V,定值电阻的阻值为___________Ω,灯泡的实际电功率为__________W。

18.家里某用电器发生短路,熔丝立即熔断,用下列方法进行检测,如图所示,断开所有用电器的开关,用一个普通的白炽灯L作为“校验灯”,与熔断的熔丝并联,然后只闭合S、S1,若L正常发光说明L1_______;只闭合S、S2,若L发出暗红色的光(发光不正常),说明L2________(填“正常”“短路”或“断路”)。

三、作图题(本题共1小题,共4分)

19.如图所示,用笔画线代替导线将插座正确接入电路。

四、实验探究题(本题共2小题,每空1分,共16分)20.(10分)在探究“影响电流热效应的因素”实验中:

(1)为了探究电流通过电阻产生的热量与电流的关系,小明设计了甲图装置,在烧瓶内安装一根电阻丝,并插入一支温度计,通过比较烧瓶内液体的温度变化,来判断相同时间内不同电流产生的热量多少,若他想让烧瓶内液体在短时间内温度变化更明显,应选用__________(填“煤油”或“水”),理由是________________________________。

(2)小明先测量烧瓶内液体的温度后,闭合开关,通电30 s再测量烧瓶内液体的温度,得到温度的升高量填入表中;然后移动滑动变阻器滑片改变电流大小,重复上述操作,获得第二组数据(如表)。

由此得出:同一导体,在通电时间相等时,通过的电流越大,其产生的热量________。(3)若要探究电流通过电阻产生热量与电阻的关系,可选择乙图中_______(填“A”或“B”)烧瓶中的电阻与甲图中烧瓶中的电阻___________。此时两烧瓶中的液体应为___________和___________相同的液体。

(4)小明提议利用上述实验装置改做“比较水和煤油比热容的大小”的实验,则他应选择乙图中_______(填“A”或“B”)烧瓶与甲图中的烧瓶并联,并将其中一烧瓶中的液体换成________,水和煤油吸热的多少是通过____________(填“温度计示数”或“加热时间”)来反映的。

21.(6分)小华用图示器材,测量额定电压为2.5 V小灯泡L的额定功率。

(1)请你用笔画线代替导线,将图中的实物图连接完整。

(2)连好电路后闭合开关,发现灯泡不亮,电流表无示数,电压表示数接近电源电压,则故障可能是______________________________。

(3)排除故障后闭合开关,调节滑动变阻器滑片P到某一位置时电压表的示数为2 V,为能测出小灯泡的额定功率,应将滑片P向 __________(填“A”或“B”)端移动,直至电压表示数为________V,此时电流表示数为0.3 A,则小灯泡的额定功率是_____W。

(4)实验时小华发现电流表损坏,他在原有实验器材的基础上增加了电阻箱R和一个单刀双掷开关,设计了多种在不改变电路连接前提下,通过简单操作(开关S只接“a”“b”各一次)就能测出小灯泡额定功率的电路图,以下设计方案符合要求的有_______。

五、计算题(本题共2小题,共27分)

22.(13分)崇左市八大小区陆续交房入住,小华家安装的电热水器铭牌如表所示。

(1)为安全起见,电热水器应选用图中的________插座(选填“甲”或“乙”)。

(2)该电热水器正常工作时,电热丝的电阻多大?

(3)热水器装满水,正常工作时电热丝产生的热量有80%被水吸收,要使水温从20 ℃升高到70 ℃,需要加热多长时间?(已知c水=4.2×103 J/(kg·℃),ρ

=1.0×103 kg/m3)

23.(14分)如图,电源电压恒定不变,R1=30 Ω,滑动变阻器的最大阻值为20 Ω,灯泡额定电压为3 V(忽略灯泡电阻的变化),电压表量程为0~3 V。当S、S1、S2都闭合,滑动变阻器滑片移到最右端时,电流表示数为0.5 A;当闭合S,断开S1、S2,滑片P位于中点时,小灯泡恰好正常发光。求:

(1)电源电压;(2)小灯泡的额定功率。

参考答案

一、选择题 1.【答案】A 2.【答案】B 3.【答案】D 4.【答案】B 5.【答案】A 6.【答案】A 7.【答案】D 8.【答案】D 9.【答案】C 10.【答案】D 11.【答案】A 12.【答案】D

二、填空题

13.【答案】电灯 洗衣机 电视机 冰箱14.【答案】27.3 15.【答案】0.1 1000 16.【答案】并联 不会 串联 不能发光17.【答案】20 0.6 18.【答案】短路 正常

三、作图题

19.【答案】

220

四、实验探究题

20.【答案】(1)煤油 煤油比热容小(2)越多(3)B 串联 质量 初温(4)A 水 加热时间

21.【答案】(1)(2)灯泡断路(3)B 2.5 0.75 A、D

五、计算题

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