牛顿第一定律教材分析

2024-04-23

牛顿第一定律教材分析(共8篇)

篇1:牛顿第一定律教材分析

学校教育心理学作业

科目: 学校教育心理学

题目:牛顿第一定律教学视频分析 姓名: 郭杉 学院: 物理学院

学校教育心理学作业

牛顿第一定律教学视频分析

作为一名师范生,掌握教师职业相关的基本理论、锻炼教师技能是十分必要的。其中,学校教育心理学就是一门不可或缺的理论课。因此,在学习了学校教育心理学后,我尝试对高中物理的牛顿第一定律教学视频进行教育心理学的分析。

本文所分析的视频为海南省海口市实验中学的杜和蔓老师在第六届全国中学物理青年教师教学赛中的视频。视频所讲授的内容是牛顿第一定律,讲授对象为高一年级学生。杜和蔓老师事先将学生们分为四个小组,每个小组前面摆放着记分牌。开始时,她先进行了知识小竞赛以回顾初中学过的概念,然后引出高中的牛顿第一定律并作比较;列出概念之后,杜和蔓老师又引出“牛顿第一定律是怎样建立起来的”这一问题,讲述历史后让学生扮演伽利略思考并做实验演示,然后进行讲解并总结,完成牛顿第一定律的建立过程;于是她从牛顿第一定律又引出惯性的概念及性质并让学生根据所学内容解释现象进行练习;最后,她从知识内容、过程与方法、情感态度与价值观三个方面让学生做整节课的总结,选出小组冠军并留下课后思考题。

观看过视频后,我认为整节课中杜和蔓老师所运用的教育心理学理论含有以下三个方面:

一、认知加工

在课堂开始的知识小竞赛结束后,杜老师由此引出初中学过的牛顿第一定律,并提问学生初中时定律是如何描述的;之后直接给出高中牛顿第一定律的表述,将两个表述放在PPT上让学生分析相同和不同之处,然后进行总结。

我们知道,高一学生学习牛顿第一定律时离初中毕业已有一段时间,这中间学习的东西对高中学习牛顿第一定律产生前摄抑制而造成一定的遗忘。但学生经过之前大量的题目练习已使这一陈述性知识储存在长时记忆中,通过回忆可以激活进行提取。因此,杜老师对初中牛顿第一定律的复习回顾是很有必要的。并且,她将初中和高中的同一概念不同表述让同学们进行分析比较,更有利于学生对知识进行精制性复述。精制性复述即指将要记忆的信息与储存在长时记忆中的信息建立联系的过程。通过联想、分析、比较、推理等等过程,学生得以完成精制性复述。

因此,通过新旧知识建立联系,促进了学生对高中牛顿第一定律这一概念的理解,并使其进入长时记忆,更长久地保持;而且,通过精制性复述而进入长时记忆的新知识,当需要从长时记忆中提取时,能够更容易对信息进行检索。

二、学习动机的激发与维持 1.激发与维持外在动机

外部强化可以激发外在动机,从而影响学生的学习行为。在课堂中,老师可以运用目标、反馈、评价、表扬、批评、竞赛等各种强化手段激发和维持学生的外在动机。在杜和蔓老师的课堂中,她运用了开展竞赛和评价、表扬的方法来激发和维持外在动机。

(1)开展小组竞赛

竞赛是激发学习积极性的有效手段。

杜和蔓老师事先将学生随机分为四组,每组的第一排放置记分牌,起始分都是二十分。首先她通过知识竞赛的方式给各出组的学生解释物理现象的题目,小组之间题目不相同,同组学生题目相同。然后,她从每组中随机选出学生代表他 学校教育心理学作业

们小组回答题目。回答正确的组将加10分,回答的不完整或不正确不扣分。之后的环节便是抢答,老师在讲课过程中随机提问可以加分的问题,学生抢答正确可以加20分或30分等,回答的不完整或不正确不扣分。最后,在整节课快要结束的时候宣布冠军组。

这样一来,学生学习的积极性是很高的。因为小组之间存在竞争,所以每组的成员就成为了一个整体,学生们为了集体荣誉,将会认真听课、积极互动,从而达到激发与维持外在动机的效果。

(2)评价、表扬

教师对学生的学习结果进行适当的评价具有强化的作用。表扬作为学习的外部诱因,能够给学生的学习活动以肯定的强化,从而巩固和发展学生的学习动机。

杜和蔓老师在整节课中对学生的评价和表扬有二十多次。比如在一位女同学回答了初中时学过的牛顿第一定律的概念后,杜老师给出“记得非常清楚”的评价,其他则经常根据学生所回答的问题进行分析。杜老师常用的表扬语言还有“很不错”、“好”、“很好”“非常好”,除此之外,她还经常问同学们“(这位同学)他答得好不好/对不对?”等问题,让全体同学给予回答问题的同学积极的评价。

这些评价和表扬将给学生很大的鼓励,从而肯定了学生认真学习、思考的态度,使学生积极参与课堂这一活动得到强化,从而能使学生树立信心,提高其自我效能感,进而使外在动机得以激发与维持。

2.激发与维持内在动机

激发与维持内在动机的措施有很多,杜老师则主要从培养学生学习兴趣和创设问题情境,引起学生的认知矛盾激发求知欲入手。

她选取了在太空舱中宇航员能做匀速直线运动的视频、汽车行驶要系安全带的视频使理论联系实际,能够扩大学生的知识面,学生在某一领域的知识不断积累是其对某一具体知识领域产生稳定而浓厚兴趣的基本条件;她还选取了扎破水气球瞬间的视频,并现场演示了敲击纸板,纸板被击飞纸板上的鸡蛋却落入纸板下的杯中的实验,这两个实验与学生的已有知识信念相矛盾,从而引发学生的求知欲。此外,杜老师用视频、演示实验、PPT、角色扮演等多种方式呈现教学内容也能培养学生的学习兴趣从而激发与维持内在动机。

可以看出,杜和蔓老师将外在动机的激发和维持与内部动机的激发和维持相结合,达到了很好的效果。

三、教学策略

我认为杜和蔓老师采用的是传统的教学方式,即有讲授、提问、组织讨论、布置课堂练习和家庭作业环节的一般方法。我之所以认为仍是一般授课方式,是因为在整堂课中老师的讲还是占了大部分。但是这堂课在传统中有创新,即加入了启发式教学的思想。

我认为在杜老师的课堂中,提问环节是很出彩、很有技巧的,因此课堂中师生之间的互动交流很活跃。她的提问分为两种,一种是引导性的、要求全体学生回答的;一种是面向全体学生,但会随机让某一位同学回答的。并且,她的提问是一步一步有层次的,有时也会让学生提出问题。通过提问,老师不仅了解了学生对知识的掌握情况,而且给学生提供了对理解水平自我监控的机会,同时也促进学生积极思考,即积极地进行信息加工,有助于学生理解新知识、使知识进入长时记忆中贮存。

除了提问,她还设计了一个模拟实验环节。她让学生进行角色扮演,提出“如果你是伽利略你会怎样反驳亚里士多德的观点”的问题让学生阅读教材并进行思 学校教育心理学作业

考体会,然后她选出一名学生自主进行实验模拟,通过学生的做实验讲解和老师Flash动画演示引导同学们总结出整个实验的探究过程。

很显然,杜老师层次分明的提问和模拟实验已然体现出启发和探索的思想。她通过提问和自主实验,一步一步引导、启发学生完成学习任务。她所注重的是学生的主体性和其独立思考解决问题的能力。蒋敦杰在全国基础教育课程改革教学工作经验交流会上的评价是“与通常贯穿全过程的讲不同的是,老师的讲,不是基于给学生知识结论的灌输和传授,而是借助老师的讲,唤醒学生的主体意识,问题意识,任务意识,思考意识,建立起以学生为主体的有意义的学习活动”。并且,在探索方面,杜和蔓老师认为“探索是思想的活动,可以是集体,可以是个人,可以是独立的,可以是互动。比课堂热闹更重要的是每个学生认真的倾听和每个人的独立思考。”可以看出,虽然课堂并不完全是发现学习,但思想却是一致的。

总的来说,杜老师的这堂课是有趣、生动、清晰的。在整个课堂中,体现了学生的主体地位和教师的主导地位。在新一轮基础教育课程改革刚实行的第一年杜老师能够这么出色完成转变,实在是很厉害。在课堂的最后,她还让同学们总结了三维教学目标——知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观,然后将自己之前确定的目标展示出来进行对比,学生基本完成了她所确定的教学目标。当然这其中也有任务分析的教学目标的组织法的教育心理学依据。

以上就是我对杜和蔓老师牛顿第一定律的一些理解与分析,由于能力限制也许有的有些偏差。其实课堂中还有很多细节运用了教育心理学理论,不仅仅限于这几方面。如今离2004年高中新课改实行已经十年了,教学方式、课程结构、课程评价都在新课改中日渐成熟。我们作为师范生将会积极地作理论和实践的准备,以后为基础教育献出一份力量,这也是我们应该和必须做的。

参考文献:

[1]路海东.学校教育心理学[M].长春:东北师范大学出版社,2005.8:2-9;92-114;197-210.

篇2:牛顿第一定律教材分析

(八)牛顿

说法正确的是()A.甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对平衡力 B.甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是作用力与反作用力 C.若甲的质量比乙大,则甲能赢得“拔河”比赛的胜利 D.若乙收绳的速度比甲快,则乙能赢得“拔河”比赛的胜利

解析:选C 根据牛顿

C.在绕地球运转的宇宙飞船内的物体处于失重状态,因而不存在惯性 D.快速抛出的乒乓球和网球,乒乓球运动距离小,是因为乒乓球惯性大的缘故 解析:选B 物体的质量是物体惯性大小的唯一量度,物体的惯性是物体的固有属性,只与质量有关,与物体的运动状态无关,抛掉副油箱可以减小质量,B正确,A、C错误;乒乓球运动距离小是空气阻力造成的,其质量小,惯性小,D错误。

★7.[多选]在水平的路面上有一辆匀速行驶的小车,车上固定一盛满水的碗。现突然发现碗中的水洒出,水洒出的情况如图所示,则关于小车在此种情况下的运动,下列叙述正确的是()A.小车匀速向左运动

C.小车可能突然向左减速

B.小车可能突然向左加速

D.小车可能突然向右减速

解析:选BD 原来水和小车相对静止以共同速度运动,水突然向右洒出有两种可能:①原来小车向左运动,突然加速,碗中水由于惯性保持原速度不变,故相对碗向右洒出。②原来小车向右运动,突然减速,碗中水由于惯性保持原速度不变,相对于碗向右洒出,故B、D正确。

★8.(2018·无锡模拟)一个榔头敲在一块玻璃上把玻璃打碎了。对这一现象,下列说法正确的是()A.榔头敲玻璃的力大于玻璃对榔头的作用力,所以玻璃才碎裂

B.榔头受到的力大于玻璃受到的力,只是由于榔头能够承受比玻璃更大的力才没有碎裂

C.榔头和玻璃之间的作用力应该是等大的,只是由于榔头能够承受比玻璃更大的力才没有碎裂

D.因为不清楚玻璃和榔头的其他受力情况,所以无法判断它们之间的相互作用力的大小

解析:选C 这里要明确作用力和反作用力的作用效果的问题,因为大小相同的力作用在不同的物体上效果往往不同,所以不能从效果上去比较作用力与反作用力的大小关系。故C正确。

[B级——拔高题目稳做准做]

★9.(2018·福建六校联考)2016年8月16日1时40分,我国在酒泉卫星发射中心用“长征二号丁”运载火箭,成功将“墨子号”卫星发射升空并送入预定轨道。关于这次卫星与火箭上天的情形叙

述正确的是()A.火箭尾部向外喷气,喷出的气体反过来对火箭产生一个反作用力,从而让火箭获得了向前的推力

B.火箭尾部喷出的气体对空气产生一个作用力,空气的反作用力使火箭获得飞行的动力

C.火箭飞出大气层后,由于没有了空气,火箭虽然向后喷气,但也无法获得前进的动力

D.卫星进入预定轨道之后,与地球之间不存在相互作用

解析:选A 火箭升空时,其尾部向下喷气,火箭箭体与被喷出的气体是一对相互作用的物体,火箭向下喷气时,喷出的气体同时对火箭产生向上的反作用力,即为火箭上升的推动力,此动力并不是由周围的空气提供的,因而与是否飞出大气层、是否存在空气无关,因而选项B、C错误,选项A正确;火箭运载卫星进入轨道之后,卫星与地球之间依然存在相互吸引力,即卫星吸引地球,地球吸引卫星,这是一对作用力与反作用力,故选项D错误。

★10.[多选]如图所示,用水平力F把一个物体紧压在竖直墙壁上静止,下列说法中正确的是()A.水平力F跟墙壁对物体的压力是一对作用力与反作用力 B.物体的重力跟墙壁对物体的静摩擦力是一对平衡力 C.水平力F与物体对墙壁的压力是一对作用力与反作用力 D.物体对墙壁的压力与墙壁对物体的压力是一对作用力与反作用力

解析:选BD 水平力F跟墙壁对物体的压力作用在同一物体上,大小相等,方向相反,且作用在一条直线上,是一对平衡力,选项A错误;物体在竖直方向上受竖直向下的重力以及墙壁对物体竖直向上的静摩擦力的作用,因物体处于静止状态,故这两个力是一对平衡力,选项B正确;水平力F作用在物体上,而物体对墙壁的压力作用在墙壁上,这两个力不是平衡力,也不是相互作用力,选项C错误;物体对墙壁的压力与墙壁对物体的压力是两个物体间的相互作用力,是一对作用力与反作用力,选项D正确。

11.伽利略对“自由落体运动”和“运动和力的关系”的研究,开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法。图(a)、(b)分别表示这两项研究中实验和逻辑推理的过程,对这两项研究,下列说法正确的是()

A.图(a)通过对自由落体运动的研究,合理外推得出小球在斜面上做匀变速运动 B.图(a)中先在倾角较小的斜面上进行实验,可“冲淡”重力,使时间测量更容易 C.图(b)中完全没有摩擦阻力的斜面是实际存在的,实验可实际完成 D.图(b)的实验为“理想实验”,通过逻辑推理得出物体的运动需要力来维持 解析:选B 伽利略设想物体下落的速度与时间成正比,因为当时无法测量物体的瞬时速度,所以伽利略通过数学推导证明如果速度与时间成正比,那么位移与时间的平方成正比;由于当时用滴水法计时,无法记录自由落体的较短时间,伽利略设计了让铜球沿阻力很小的斜面滚下,来“冲淡”重力的作用效果,而小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落的加速度小得多,所用时间长得多,所以容易测量。伽利略做了上百次实验,并通过抽象思维在实验结果上做了合理外推。故A错误,B正确。完全没有摩擦阻力的斜面是实际不存在的,故C错误。伽利略用抽象思维、数学推导和科学实验相结合的方法得到物体的运动不需要力来维持,故D错误。

★12.如图所示为英国人阿特伍德设计的装置,不考虑绳与滑轮的质量,不计轴承、绳与滑轮间的摩擦。初始时两人均站在水平地面上,当位于左侧的甲用力向上攀爬时,位于右侧的乙始终用力抓住绳子,最终至少一人能到达滑轮。下列说法中正确的是()A.若甲的质量较大,则乙先到达滑轮 B.若甲的质量较大,则甲、乙同时到达滑轮 C.若甲、乙质量相同,则乙先到达滑轮 D.若甲、乙质量相同,则甲先到达滑轮

解析:选A 由于滑轮光滑,甲拉绳子的力等于绳子拉乙的力,若甲的质量大,则由甲拉绳子的力等于乙受到的绳子拉力,得甲攀爬时乙的加速度大于甲,所以乙会先到达滑轮,选项A正确,选项B错误;若甲、乙的质量相同,甲用力向上攀爬时,甲拉绳子的力等于绳子拉乙的力,甲、乙具有相同的加速度和速度,所以甲、乙应同时到达滑轮,选项C、D错误。

★13.一个箱子放在水平地面上,箱内有一固定的竖直杆,在杆上

套着一个环,箱与杆的总质量为M,环的质量为m,如图所示,已知环沿杆匀加速下滑时,环与杆间的摩擦力大小为Ff,则此时箱对地面的压力大小是()A.(M+m)g

C.Ff+Mg

B.Ff+mg

D.Ff+(M+m)g

解析:选C 箱子和杆处于静止状态,由力的平衡条件得,地面对箱子的支持力FN=Ff′+Mg=Ff+Mg,根据牛顿第三定律,箱子对地面的压力大小等于地面对箱子的支持力大小,则:FN′=FN=Ff+Mg。

★14.(2017·淄博一模)如图所示,小球C置于光滑的半球形凹槽B内,B放在长木板A上,整个装置处于静止状态。在缓慢减小木板倾角θ的过程中,下列说法正确的是()A.A受到的压力逐渐变大 B.A受到的摩擦力逐渐变大 C.C对B的压力逐渐变大 D.C受到三个力的作用

篇3:《牛顿第一定律》教学设计

让学生了解牛顿第一定律的内容, 认识阻力对物体运动的影响, 通过这次教学活动和阅读, 让学生感受到科学就在身边。

二、教学过程

1. 进入教学情景

结合现实生活中发生在学生身边的物体受力就停止运动的例子, 比如学生骑自行车、小球滚动等, 让学生回忆现实生活中的物理现象。再进一步借助多媒体, 播放一些现实生活中物体运动停止的现象, 并让学生观察图像思考问题, 如运动着的物体, 为何会突然停止运动?让学生自由发言说出各自想法, 并用现实生活中的例子来验证自己的观点。

2. 步入正题

勤奋好学的亚里士多德, 他提出的观点对人类有着巨大的价值, 影响至今。他创立的形式逻辑学, 丰富和发展了哲学的各个分支学科。伽利略是近代实验科学的先驱者, 是意大利文艺复兴后期伟大的天文学家、哲学家、物理学家、数学家。也是近代实验物理学的开拓者, 被誉为“近代科学之父”。现在以两者观点为引子进行深入探讨。

3. 猜想问题

提出问题让学生思考, 循序渐进, 一步步导入。问题:阻力对物体的运动有何影响呢?教师根据位置或学生掌握程度划分学习小组, 然后让学生相互讨论得出自己的猜想。

4. 设计实验

(1) 首先引导学生阅读课本相关知识, 然后让学生再次猜想他们的初次猜想是否正确, 并猜想课本的描述, 体现了什么方法, 怎样可以表现。大家观察的重点应该放在哪里。如果脱离课本, 我们是否可以想到其他方法。

(2) 进行实验、收集证据。

教师让各小组进行实验, 并记录实验中得出的结论, 填写在以下表格中:

(3) 实验结论:平面越光滑, 小车运动的距离越, 这说明小车受到的阻力越, 速度减小得越。

学生经过亲自动手操作, 完成以上实验, 并将结论填入表格:1.大;近;快。2.较大;较远;较慢。3.小;远;慢。根据学生所填表格内容, 得出实验结论, 并归纳得出牛顿第一定律:一切物体在没有受到力的作用时, 总保持静止状态或匀速直线运动状态。

5. 巩固知识

首先, 教师可以趁此次实验引发学生强烈的好学之心, 让学生发表自己对牛顿第一定律的理解。与此同时, 教师可引导学生归纳牛顿第一定律的两个要点: (1) 力不是维持物体运动的原因; (2) 力是改变物体运动状态的原因。然后, 让学生结合现实生活举例说明, 强化知识点。最后, 了解一下学生还有哪些不懂的知识点, 如有不清楚的, 可以当堂提问。

三、教学反思

本教学设计首先抓住学生的好奇心, 以问题的矛盾性引发学生对物理课的兴趣, 活跃课堂气氛。然后, 教师一步步引导学生发现、分析、思考并解决问题。在师生之间的交流与讨论中, 灵活运动所学知识, 解决现实生活中的问题。并且本文结合学生现实生活, 让学生亲自感受到物理知识无处不在。本次教学设计体现了三个教学理念:师生合作、学生自主学习、教学和现实生活有机结合。

参考文献

[1]江翔.经历探究过程感悟科学方法——《牛顿第一定律》教学案例[J].福建基础教育研究, 2011 (11) .

篇4:牛顿第一定律的应用分析

【关键词】惯性定律 实质 应用分析

【中图分类号】G64【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2016)01-0235-01

在十九世纪末,经典力学的影响已经波及到了世界任何角落,以至于很多物理学家都认为物理学的原理已经研究透彻,物理学的体系已经很完善。但是,在接下来的几十年里,和物理相关的电磁理论、原子理论以及放射性等理论的逐步出现,使得人们又开始怀疑自己之前所熟悉的经典力学理论。新旧理论之间产生了巨大冲突。物理学家对于冲突的解决,衍生出来20世纪近代物理学的两大理论的形成,即量子力学和相对论。新的理论并没有否定经典力学的指导作用,而对于其应用的范围开始有了界定。这便是牛顿第一定律的局限性。

1.牛顿第一定律的概况

英国科学家牛顿在经过长期的研究之后于1687年在他的书《自然哲学的教学原理》中提出了一套完善的关于经典力学的科学体系。这套伟大的理论对于物体不受力时的状态做了详尽描述:静止或匀速直线运动。当然牛顿第一定律中关于其运用最多,影响最广泛的就是其惯性定律。惯性的大小仅取决于其自身质量。惯性在生活以及科学研究中不可避免,牛顿对它的解释为我们的生活和科学研究提供了正确的理论指导。

2.牛顿第一定律应用的局限性分析

牛顿定律的影响是深远的,不过,随着文明的进步科学的发展,以及20世纪相对论和量子力学的出现,牛顿定律的伟大地位受到了撼动,而进一步的研究发现,其应用存有一定的局限性,具体描述如下:

2.1牛顿定律的应用需要在一定速率范围内

之所以会受到限制,主要是另一套理论的影响作用,相对力学理论。它们二者结合可以解释机械运动的机理。正是由于爱因斯坦的狭义相对论的被证实,科学家们发现,物理上存在需要时间间隔传递的超距离作用。任何信息的传递都是需要时间的。时间的流失和空间间隔的测量不是绝对的,它是受到惯性系间的相对速度影响的,同样也包括物体的质量的变化,它会随着速率的不同而发生变化的。狭义相对论虽然提出了自然界不存有绝对的时空观念,但是,它提出当物体速率远远小于真空光速的时候后,牛顿的经典力学理论依然可以对物体的运动做出十分精准的解释。在日常生活之中,绝大多数的运动都是低速的,所以,牛顿第一定律在日常生活中还是有很大的应用的。若物体的运动接近光速的时候,牛顿第一定律就无法做出准确解释了,这时就需要借助相对力学理论进行解释,这也就是牛顿第一定律应用的局限性体现之处。

2.2牛顿第一定律对于量子现象解释的局限性

20世纪初,随着人们对于黑体辐射和光电效应以及源自稳定性的研究的逐步开展,科学家们便发现很多研究现象和经典物理学结论是相违背的。经典物理学的理论基础恰恰是牛顿研究的力学理论。经典物理学对于物体微观结构的稳定性和能量变化的不连续性的研究出现了瓶颈。薛丁格和海森堡的量子力学理论对该现象做出了比较合理的解释。同经典力学发生违背的现象:经典力学中认为粒子性和波动性是两个不同的物理性质,而量子现象中实物粒子同时表现出了粒子性和波动性,只不过两种性质在不同条件下反应的程度不同,但是,它们是同时表现的。还有,量子力学中粒子的能量和角动量的值只能是某个量值的整数倍,出现了数值取立的相对独立性,但是,经典物理学中认为其取值是连续的。还有就是,经典力学理论认为粒子具有确定的坐标和位置,同时可以确定其动量,因此便可以确定其运动轨迹,但是,在量子力学研究中发现,速度和坐标是不能够同时确定的,只能确定大概的区域,从而量子运动轨迹只有概率意义。虽然量子理论的研究对于经典力学的冲击是十分之大,但是,经典力学对于微观粒子的研究仍然有很强的指导意义。

2.3牛顿第一定律提出的参考系的应用

牛顿在研究物体运动的时候,提出了一个特殊的参考系,即“不受其它物体作用力”,这就是物体继续保持静止或匀速直线运动的前提条件。牛顿第一定律通过不受外界作用的物体的运动状态来定义惯性参考系,从而为整个力学和物理学的研究提供很好的基础。惯性系便是牛顿在其《原理》中所提到的“绝对空间”。按照牛顿所设想的绝对空间,宇宙是不动的中心。今天看来,这是受到否定的。但是若放在当时的历史环境背景下,牛顿既要对他所讨论的运动引入绝对空间概念,又要结合伽利略的相对性原理,提出这样的“绝对空间”的概念是很困难的,也是可以理解的。他将运动定律适用的参考体系又之前的“绝对”抽象的概念,转化为了一个有很多供选择的条件的一个体系,这也是一项很大的突破。在那样一个时代,这样的理论是思维能力和创造能力的提升的唯一通路。当然,提这样的理论为后世的研究提供了绝对有利的研究基础。

3.结论

总而言之,尽管牛顿第一定律在近代以及现代的物理学研究应用中有一定的局限性,但是,这些局限性的出现,也是建立在对牛顿定律的不断应用中所产生和获得的。因此,牛顿定律对于物理学的研究的作用是毋庸置疑的。当然,除了理论研究上的应用,惯性定律在日常生活中的应用也是很广泛的,它对于日常生活的一些现象给予了正确的解释,同时为我们的生产生活打来了极大便利。

参考文献:

篇5:牛顿第一定律 教案

引导学生看两张来自生活的图片(多媒体投影):

警察叫司机系安全带,为什么?

②亚洲飞人柯受良驾车飞越黄河,他凭什么有这种胆识去飞越气势磅礴的黄河呢?

演示一个惯性现象的小实验:用棒敲打叠放的象棋子。

通过生活中的一些现象引起学生探求物理知识的兴趣,同时为惯性的学习打下伏笔。

2.历史回顾、新课教学

首先让同学看一个实验:用手推车,车前进,停止用力,车停止。

设问:生活中还有哪些类似此类的现象?(由学生思考后回答)

学生答:可能有如静止的自行车用力踩脚踏板才开始运动,如没有对车继续用力,它最终会停下来。静止的秋千用力时,它会摆动起来。停止用力时,它会最终停下来。等等)

历史的回顾:

1.亚里士多德观点:力是维持物体运动的原因

在得出亚里士多德的观点后,设问:你认为这个观点有什么问题?学生思考后回答

学生也许有不同的观点,由于初中已学习过这部分知识,所以学生会得到此观点是错误的,但不少同学心中的疑虑还是存在的。

在学生提出的观点后指出:亚里士多德的观点一直维持和统治人们的思想近两千年,才到三百年前伽俐略才指出:力不是维持物体运动的原因,物体运动不需要力。指出亚里士多德在当时提出了很多观点,有时候提出问题比证明一个问题更难,所以说亚里士多德毫无疑问是伟大的。

2.伽俐略的观点:物体运动不需要力

说明:爱因斯坦增把一代一代科学家探索自然奥秘的努力,比作福尔摩斯侦探小说中破案过程,有时候明显可见的线索却把人们引向错误的判断。也就是说,光凭经验来做判断常常是靠不住的,在探索运动原因的“侦探小说”里,亚里士多德正是由于凭借生活中明显的线索引出了错误判断。

设问:现在假设你是伽俐略,你会寻找怎样的“侦察”方法去推翻这维持两千年的“错案”。引起亚里士多德错误观点的“罪魁祸首”是什么呢?

(组织学生进行相互讨论思考:然后叫几组学生代表发言)

给学生充分展示自己思维过程的机会,让他们自己去探求物理规律的真伪,让每一个学生都能够深刻体会力和运动之间的关系。

结论:引起亚里士多德错误观点的“罪魁祸首”是:摩擦力(说明自行车停下,停下不是没有受外力,而是受了摩擦力才停的,如没有摩擦力,会永远运动下去不停,看来物体运动是不需力的)。

介绍伽俐略创造的“侦察”方法:理想斜面

这个想法是如何产生的呢?伽俐略注意到,当一个小球沿斜面下滚时速度会增加,小球沿斜面上滚时时速度会减小,他由此猜想,当小球沿水平面滚动时,它的速度应该不增不减,实际上他发现,球越来越慢,最后停下来,伽俐略认为:这是由于摩擦阻力的缘故,他推理:若没有摩擦力,球将永远滚下去,为了说明他的思想,他设计理想斜面实验。

(1)实验演示理想斜面实验整个过程(说明:主要是为了理解伽俐略的思想)

(2)再用视频动画演示理想斜面实验

通过对理想斜面实验的演示,说明物理研究中抓住主要因素,忽略次要因素的必要性,同时也展示了物理研究思想的美妙和逻辑的力量。

由于现实生活中不可能有绝对光滑的斜面,所以这个实验是个“理想实验”。

尽管现实生活中没有绝对光滑的平面。但可以创造比较光滑的平面去证明伽俐略的想法:

实验:气垫导轨上物体近匀速的运动

视频观看:目前的一项体育项目——冰壶球运动,由于球运动过程阻力很小,能以几乎不变的速度前进。

最后总结(投影)①伽俐略理想实验对科学研究的意义。

②介绍伽俐略其人其事,通过对伽俐略其人其事的了解,强调指出,在我们今天看来是非常简单的道理。在它发现的最初往往是非常艰难的,如果没有坚强的意志和信念,没有足够的事实和理论依据去支持你,许多人可能会放弃,但伽俐略没有放弃。

让学生意识到:一个规律的发现并不是一帆风顺的,不是一开始的认识就是对的,而是需要人类不断探索才能形成的,并明白科学研究过程的艰难和科学家为此所付出的努力和心血。

至此,我们已经对力和物体运动之间的关系有了一个正确的认识。

3.与伽俐略同时代的法国科学家笛卡儿,补充和完善了伽俐略观点,他认为:如果没有其他原因,运动的物体将继续以同一速度沿着一条直线运动,既不会停下来,也不会偏离原来的方向。他支持了伽利略力不是物体的运动的观点,并且还强调没有力作用时物体的运动情况。他还认为,这应该要作为一个原理加以确立,并且是人类整个自然界的基础。

强调笛卡儿对伽俐略观点的提升与补充,指出两者之间的差异。

3.定律的学习、理解

在伽俐略和笛卡儿的正确结论隔了一代人后,由牛顿总结成整个牛顿力学的一条基本定律。

牛顿第一定律(惯性定律):一切物体总保持匀速直线运动状态或静上状态,直到有力迫使它改变这种状态——物理学的基石。

投影介绍牛顿——经典力学之父的成就,指出牛顿第一定律是牛顿力学系统中的基础。

对定律的理解指出:①物体运动不需要力。

(不受力时,运动会一直运动下来,静止的一直静止)

②力是改变物体运动状态的原因。

思考与讨论:从牛顿第一定律我们得知,物体都要保持它们原来的匀速直线运动或静止的状态,或者说,它们都具有抵抗运动状态变化的“本领”。但是这种“本领”的大小是不一样的。

物体抵抗运动状态变化的“本领”,与什么因素有关?请大家通过实例进行分析。

由学生分组讨论,收集各组的实例和观点,老师对此进行总结并对错误的认识进行引导和纠正。指出:把物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质叫惯性。在此基础上,再提以下设问:

设问一:是不是说只有匀速直线运动或静止的物体才有惯性呢?变速的物体有没有惯性?(由学生思考、回答)

设问二:液体、气体有没有惯性?在学生思考后:

观看装水的气球破后,水还要维持原来的状态

得出:惯性是物体固有的属性,与物体的运动状态无关,物体的质量是物体惯性的量度。

投影通过下面的问题来巩固和理解牛顿第一定律(由学生回答分析)

问题:被踢出的冰块,在摩擦力可以忽略的冰面上匀速滑动,冰块受不受向前的作用力?

4.定律的应用

视频:铁锹扬沙(设问:为什么沙可以被扬出?由学生回答)

实验演示车运动碰到障碍物后停止,车上物体反倒。(要求解析车停后,车上物体反倒的原因)

你能举出生活中还有哪些与惯性有关的现象?

在学生举出一些惯性的实例后,看两段视频材料:

人在车上抛球,最后落回地面(可结合此理解为什么地球在自转,人起跳后还能落回原地)

汽车实验厂里的汽车启动和刹车的过程,以及为什么要系安全带的必要性(呼应课题引入时司机为什么要系安全带)

最后,在爱因斯坦的一句话中结束这节课:伽利略的发现以及他所应用的科学的推理方法,是人类思想史上最伟大的成就之一,而且标志着物理学的真正开端。强调这节课中理想实验的科学思想方法的重要性。

九、知识结构

十、作业设计

问题与练习1.2.3.4。

问题研讨

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,先由两三个学生上讲台对本节内容作讲解,最后老师以总结者的身份来点评和补充。

篇6:牛顿第一定律(教案)

第一节:课时01:牛顿第一定律

三维目标:

一、知识与技能

1、掌握牛顿第一定律,正确理解力和运动的关系。

2、明确惯性的概念,能够列举生活中有关惯性的现象,会正确解释惯性现象

二、过程与方法

1、经历“牛顿第一定律的建立过程”,知道理想实验是科学研究的重要方法。

2、通过探究实验体会探究的一般方法。

3、通过动手做小实验加深对惯性的理解。

三、情感、态度与价值观

1、让学生以牛顿第一定律的建立过程为载体,学习科学家追求真理、勇于探索的精神。

2、通过对惯性的应用,感受到科学就在身边。

教学设计: ……新课引入:

在物理学中,只研究物体怎样运动而不涉及运动与力的关系的理论,我们称之运动学;研究物体的受力的理论,我们称之力学。从这章开始我们要学习力与运动的关系,我们称之动力学。牛顿运动定律是动力学的基石,今天我们来学习牛顿第一定律。

……新课教学:

运动与力的关系的研究,自古有之,首先我们来看几个有代表意义人物的理念。

一、理想实验的魅力:

1、亚里士多德:必须有力作用在物体上,物体才能运动,没有力

阜阳市第二中学

物理

张仪

2013-12 的作用,物体就要静止在一个地方

2、伽利略:力不是维持物体运动的原因,而恰恰是改变物体运动状态 的原因

理想实验:

3、迪卡儿:如果运动中的物体没有受到力的作用,它将继续以同一速

度沿直线运动,即不停下来也不偏离原来的方向

牛顿通过对先人的理论的总结得出了第一定律:

二、牛顿第一定律:

1、内容: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。

2、惯性:物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质,叫

做惯性。

3、力是改变物体运动状态的原因

4、惯性与质量:

(1)惯性大小表现为改变物体运动状态的容易程度

(2)质量大小是惯性大小的唯一量度

三、例题巩固:

关于运动和力以及惯性的说法,正确的是:

A、物体不受任何外力作用时,一定保持静止

B、物体受到外力作用时,运动状态一定改变

C、物体受到力的作用时,物体才能向前运动

D、运动速度大的物体不能很快地停下来,是因为物体速度越大,惯性

越大

E、静止的火车起动时,速度变化慢,是因为静止的物体惯性大的缘故

F、在飞船上,物体是漂浮的,所以没有惯性

教 学 过 程 教学反思

四、练习巩固

1、如图,一个玻璃杯内盛半杯水,上面盖一块塑料板,板上放一只

5、在向左行驶的汽车里,有几个装水的容器,当汽车紧急刹车时,下

图中情况正确的是()

鸡蛋,用小木棒猛击塑料板,塑料板离杯飞出,鸡蛋却稳稳地落入杯中,请解释这一现象。

2、如图,一个劈形物体A的各表面均光滑,放在固定的斜面上,上表面水平,在上表面放一个光滑小球。劈形物体由静止开始释放,则小球在碰到斜面前的运动轨迹是()A、沿斜面向下的直线

B、抛物线

C、竖直向下的直线

D、无规则的曲线

3、关于牛顿第一定律的理解中正确的是()A、力是维持物体运动的原因

B、由牛顿第一定律可知,物体在任何情况下始终处于静止状态或匀速直线运动状态

C、牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时的运动规律,因此,物体在不受外力时才有惯性

D、牛顿第一定律即揭示了物体保持原有运动状态的原因,又揭示了运动状态改变的原因

4、火车在平直轨道上匀速行驶,门窗紧闭的车厢内有人向上跳起,下列说法中正确的是()

A、人跳起后,车厢内空气给他一个向前的力,带着他随同火车向前运动

B、人跳起的瞬间,车厢地板给他一个向前的力,推着他随同火车一起向前运动

C、人跳起后,车厢继续向前运动,所以人落下后必定偏后一些,只是上升时间很短,偏后距离太小,不明显而已

D、人跳起后直至落地,在水平方向人和车始终具有相同的速度

阜阳市第二中学

物理

张仪

2013-12

篇7:《牛顿第一定律》教案

教学目标:

一、知识目标

1、知道理想实验是科学研究的重要方法;

2、知道牛顿第一定律的建立过程;

3、理解牛顿第一定律的内容和意义;

4、知道什么是惯性,会正确解释有关现象;

5、正确理解力和运动的关系;

二、能力目标

培养学生的观察能力,抽象思维能力、应用定律解决实际问题的能力及客观公正评价事物的能力。教学重点:牛顿运动第一定律、惯性

教学难点:对牛顿运动第一定律、惯性和理想实验的正确理解

教学用具:多媒体电脑、数据/视频投影仪、实物展台、鸡蛋(生的、熟的各一只)、装满水的瓶子、蜡块、铜块。教学步骤:

一、导入新课

【演示实验】分别让两只鸡蛋旋转,再迅速按住,使蛋停下又立即松手,一只不动,另一只却能继续旋转。

【提问】猜猜看,两只蛋有何不同?

【设疑】猜想是否正确?为什么两只蛋会出现两种不同的现象?从这节课开始研究与此有关的内容。这一章我们要学习的就是牛顿运动定律。今天我们学习第一节牛顿运动第一定律。

二、新课教学

【提问】放在讲台上的书,处于静止状态:怎样才能让书运动起来呢?(学生答:要用力去推它)【师讲】从这个例子很容易得到:物体要运动,需要对它施加力的作用,力是使物体运动的原因吗?这是一个运动和力的关系问题.这个问题在2000多年前人们就对它进行了研究,下面我们来回顾一下历史。

1、历史的回顾:

①请同学们阅读课文有关内容,并回答下列问题。a、在研究力和运动的关系上有哪些代表人物? b、每位科学家对力和运动的关系是如何认识的? c、伽利略是如何证明其观点的?

②历史上几位代表人物关于力和运动关系的看法。(学生回答)

亚里士多德的观点:必须有力作用在物体上,物体才能运动,没有力的作用,物体就要静止下来。伽利略的观点:在水平面上运动的物体所以会停下来,是因为受到摩擦阻力的缘故。

笛卡儿的观点:如果没有其他原因,运动的物体将继续以同一速度沿着一条直线运动,既不会停下来,也不会改变原来的方向。

【设问】伽利略是如何得出结论的呢? 【演示】伽利略针和单摆实验及模拟实验。

【结论】改变悬点的高度,摆球仍能上升到原来的高度。【演示】模拟伽利略的理想试验。

理想实验:以可靠的事实为基础,突出主要因素、忽略次要因素,通过抽象思维深刻揭示自然规律。

伽利略通过以可靠的事实为基础,经过抽象思维的理想实验,从而推翻了亚里士多德的观点!指出了:力不是维持物体运动的原因。伽利略的这种把可靠的事实和深刻的理论思维结合起来的理想实验,是科学研究中的一种重要方法。没有摩擦的情况是很难实现的,现代技术给我们提供了阻力很小的条件.我们来看一下气垫实验. 【播放录像】气垫导轨实验

【提问】伽利略通过理想实验得到了结论,但定律为何不以伽利略的名字命名?对于力与运动的关系问题还有谁作出过贡献?

法国科学家笛卡尔补充和完善了伽利略的论点,提出:如果没有其它原因,运动的物体将继续以同一速度沿着一条直线运动,既不会停下来,也不会偏离原来的方向。伽利略和笛卡尔对物体的运动作了准确的描述,但是没有指明原因是什么,这个原因跟运动的关系是什么。牛顿总结了前人的经验,指出了加速和减速的原因是什么,并指出了这个原因跟运动的关系,这就是牛顿第一定律。

2、牛顿第一定律:

(1)内容:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。(2)含义:

a: 物体在不受力时,总保持匀速直线运动状态或静止状态。力不是维持运动的原因。b: 物体运动状态的改变需要外力。力是改变物体运动状态原因。

c: 一切物体都有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质,这种性质叫做惯性。所以说一切物体都有惯性。

【播放录像】惯性(3)惯性:

物体的这种保持原来的匀速直线运动或静止状态的性质叫惯性,所以牛顿第一又叫惯性定律。a:一切物体都具有惯性;

b: 惯性不是力,是物体的固有属性,不论物体处于什么状态,都具有惯性。

c: 惯性只与物体的质量有关。与运动与否、速度大小、所受外力无关。质量是物体惯性大小的唯一量度。

(4)深入:

【提问】现实中有不受力的物体吗?

【师讲】不受外力作用的物体是不存在的。牛顿第一定律所描述的物体不受外力的状态,是一种理想化状态。这种状态虽不能实现,但在现实中却可以用合力为零的状态来代替它,或者说合力为零与不受外力是等效的。这时仍可以正确地反映出力和运动的关系:力不是维持物体速度的原因,而是改变物体运动速度的原因,这样就使得牛顿第一定律在实际应用中有了实际意义。3:巩固训练:

三、小结

(一)历史的回顾:

亚里士多德→伽利略→笛卡尔→牛顿(错误)(片面)(完善)(总结)

(由以上研究历程可以看出一个科学结论有时要经过漫长的过程才能最终得出,说明人类认识世界的长期性和艰巨性)

(二)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,直到有外力迫使它改变这种状态为止。

1、物体不受外力时的运动状态是匀速直线运动或静止。

2、一切物体都有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质——惯性,惯性是物体的固有性质。

3、外力的作用迫使物体改变原来的运动状态。

(三)客观公正的评价事物

四、思考题:(选讲:由时间决定)

篇8:牛顿第一定律教材分析

一、探究牛顿第一定律

(一) 链接生活, 巧设问题。

师:同学们一定有这种体验:滑板车再沿水平方向运动时, 如果我们不再蹬地, 他最终会停下来;在平地上骑自行车的时候, 即使不踩踏板, 车也会前进一段距离, 但因为没有继续用力, 它最终还是要停下来。请同学们思考:运动的滑板车和自行车为什么会停下来?或者说运动的物体为什么会停下来?

(二) 大胆猜想, 激发兴趣。

生1:运动的滑板车和自行车会停下来是因为维持他们运动的力消失了。 (很多同学表示支持。)

生2:运动的滑板车和自行车会停下来是因为他们与地面之间存在摩擦阻力。 (有更多的同学表示支持此观点。)

师:现在形成两种猜想。

猜想1:运动要靠力来维持。

猜想2:运动不需要力来维持。

师:请同学们安静一下, 给大家介绍两个人:

(投影展示:亚里士多德)

2000多年前, 古希腊学者亚里士多德认为, 如果一个物体持续运动, 就必须对它施加力的作用;如果这个力被撤销, 物体就会停止运动, 也就是说“运动要靠力来维持”。

生1:我们和亚里士多德的观点是一致的, 我们是正确的。 (一部分同学欢呼。)

师: (投影展示:伽利略事迹及观点)

伽利略的观点:物体的运动不需要力来维持, 运动的物体之所以会停下来, 是因为受到了阻力。 (另一部分同学欢呼, 我们的观点才是正确的, 大家欢呼后又陷入一片茫然。)

生:连科学家们的观点都不一样, 那到底谁的观点正确呢?

师:到底谁的观点正确呢?有没有什么办法可以验证谁的观点正确呢?

生:实验探究 (学生们异口同声) 。

师:这节课我们就来探究“运动的物体为什么会停下来”。

(三) 分组讨论, 设计实验。

师:请同学们分组讨论实验的目的、器材、步骤, 并画出记录表格。

(说明:对于设计实验这一环节, 教师要特别重视, 因为这一过程需要学生分析、想象、设计、创造, 这是发展学生能力的关键环节, 要给学生充分考虑的时间。)

生:我们组选的器材是木板、木块、小车、刻度尺、毛巾、棉布、桌面, 我们的步骤是先让小车从斜面上自由滑下, 用刻度尺量出小车在桌面上通过的距离;再让小车从斜面上自由滑下, 用刻度尺量出小车在棉布上通过的距离;最后让小车从斜面上自由滑下, 用刻度尺量出小车在毛巾面上通过的距离。

师:下面请3个组的代表到黑板上画出你们的设计表格。

(四) 合作探究, 分析数据。

师:请同学们根据自己的设计进行实验, 仔细观察实验中的现象, 看看你们的猜想是否正确。

(说明:教师要完全放手让学生操作, 给学生一个宽松的空间, 不做统一指导, 只在巡视时给个别小组以提示。在记录数据时要求学生必须事实求是, 这样做有利于培养学生严谨的科学态度。为了方便分析数据, 让每组学生将得到的数据写到黑板上。)

(五) 科学推理, 攻克难关。

师:请同学们说一说实验现象, 由此可得到什么结论?

(说明:学生能说出“平面越光滑, 小车运动的距离越大, 这说明小车受到的摩擦力越小”。但学生在教师的引导下才能说出“速度减少得越慢”。出示投影片。)

猜想:如果运动的物体不受力, 它将_____。

如果静止的物体不受力, 它将_______。

师:同学们发现, 摩擦力越小, 小车运动越远, 请小组合作完成上面的猜想。 (让学生概括猜想, 得出“牛顿第一定律”。)

师:牛顿第一定律是通过分析事实, 再进一步概括、推理得出的。我们周围的物体, 都要受到这个力或那个力的作用, 因此不可能用实验来直接验证这一定律。但是, 从定律得出的一切推论, 都经受住了实践的检验, 因此, 牛顿第一定律已成为大家公认的力学基本定律之一。

(六) 评估交流, 破解疑问。

师:同学们做完实验后, 要进行评估, 请小组先讨论, 再选一个同学说一说实验中出现的错误, 是怎么克服的;也可说一说自己的实验在哪个地方设计得比较精彩。

师:同学们通过实验探究和科学的推理得出了“牛顿第一定律”, 即运动不需力来维持, 力是改变物体运动状态的原因。

师:运动滑板车和自行车为什么会停下来?

生:因为受到摩擦阻力。

二、乘胜追击, 再探新知

师:同学们用直尺打一摞棋子中底部的棋子, 或快速抽掉钢笔帽下面的纸条, 观察现象, 并提出问题。

生1:上面的棋子为什么没有飞出?

生2:纸片抽出后, 钢笔帽为什么没有动?

生3:惯性。

生4:什么是惯性呢?

师:一切物体都有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质, 叫做惯性 (板书) 。也就是说, 原来静止的物体将保持静止;原来运动的物体将保持匀速直线运动状态不变。所以牛顿第一定律又叫做惯性定律。 (板书) 通过以上学习, 已经对惯性有所了解, 那么请同学们举出几个与惯性相关的实例。

生1:奔跑中的人受绊而跌倒。

生2:开得很快的汽车, 不能马上停下。

生3:撞击锤子把柄, 使锤头紧套在把柄上。

师:由同学举得例子可以发现, 惯性现象有利有弊, 在我们生活中无处不在, 下面我们来观看一段视频。

(播放演示“汽车安全带和安全气囊”视频。)

师:由上述视频可知, 惯性有时也给人们带来危害, 那么乘车时如何防范?

生1:驾驶员和前排乘客必须使用安全带。

生2:车里面安装了安全气囊。

师:一切物体都有惯性, 在任何状态下都有惯性。

三、总结经验, 体验收获

师:通过这节课的学习, 你有什么收获?什么给你留下了最深刻的印象?

四、联系生活, 学以致用

大屏幕展示课堂训练题:

1.如图所示的小车实验, 表面越粗糙, 小车受到的摩擦阻力____, 它的速度减小得____;表面越光滑, 摩擦阻力___, 它的速度减小得___, 当小车受到的摩擦阻力为零时, 它将做____运动.

2.小红站在公交车上, 车开动时小红向后退了几步才稳住身子, 差点摔倒。汽车在行驶中, 突然遇到情况紧急刹车, 这次小红结结实实撞在了前面一位叔叔身上。她不清楚为什么会出现上述情况, 你能利用学过的内容为她解释吗?

【板书设计】

第一节:牛顿第一定律

【设计理念】

1.以科学方法为指导, 注重培养学生研究物理问题的能力。让学生经历探究过程, 体验科学探究的基本方法, 领悟科学方法和科学思想。

2.课堂上, 让学生人人参与, 人人发言, 真正体现了将课堂还给学生, 将老师的教转化为学生的学。

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