第四章压力.docx
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第四章压力
§4─1透镜
情境引入
一、透镜及相关术语
做一做：
仔细观察桌子上的各个透镜，并用手摸一摸，有什么发现？
读一读：
阅读课本P78
记一记：
（1）凸透镜的结构特点是_______________；凹透镜的结构特点是___________________。
（2）叫主光轴，叫光心，并完成图1中填空。
议一议：
你戴的眼镜是什么透镜？
二、透镜的作用
做一做：
（1）将凸透镜支在大烧杯中，杯中充满烟雾，取2支激光笔从杯口将光竖直射向透镜，如图2示，观察光经过透镜后的偏折情况
（2）换成凹透镜再试试.
议一议：
你能在图3用光路图表示出你所观察到的现象吗？
试试看.
记一记：
实验表明：
凸透镜对光有__________作用；凹透镜对光有_____________作用.
做一做：
（1）按图4所示，将两束光射向凸透镜，观察光的偏折情况.
（2）按图5所示，将两束光射向凹透镜，观察光的偏折情况.
议一议：
（1）你能在图6中表示出光透过凸透镜和凹透镜后的情形吗？
（2）有同学认为“能使光线相交的就是凸透镜的会聚作用，经过透镜后光线是散开的就是凹透镜的发散作用”。
这种说法正确吗？
那你是如何理解“会聚”和“发散”作用的？
与组内的同学交流，达成共识后，记录下来.
练一练：
根据入射光线和折射光线，在图7中的虚线框内填上适当类型的透镜.
三、焦点和焦距
读一读：
阅读《伴你学》P82中的下列文字：
透镜的焦点和焦距
①凸透镜凸透镜能使跟主光轴平行的光线会聚在主光轴上的一点，这一点叫做凸透镜的焦点，用字母F表示。
焦点（F）到光心（O）的距离叫焦距，用f表示。
根据光的折射现象中的光路可逆的原理和对称性可知，凸透镜两侧都有一个对称的焦点，且凸透镜两侧的焦距相等.
②凹透镜凹透镜能使跟其主光轴平行的光线通过凹透镜折射后变得发散，且这些折射光线的反向延长线都交于一点，这一点也叫做凹透镜的焦点，用字母F表示。
由于这一点不是实际光线的会聚点，所以也叫做虚焦点。
虚焦点（F）到透镜光心（O）的距离叫做焦距，用字母f表示。
同理可知，凹透镜两侧也都有一个对称的虚焦点，且凹透镜两侧的焦距相等.
记一记：
根据上文的介绍，请在图3中标出左右焦点和焦距.
练一练：
（1）如图8，A、B是两个口径相同的凸透镜，它们的焦距分别是1cm和3cm。
按照实际尺寸画出平行光线经过它们之后的径迹.
议一议：
通过上题的作图比较，你认为具有什么特征的凸透镜使光偏折得更强些？
做一做：
（1）拿一个凸透镜正对着太阳光，再把纸放在它的另一侧，改变透镜与纸间的距离，直到纸上出现一个最小最亮的光斑.
（2）换成凹透镜，再试试看.
议一议：
（1）为什么光通过凸透镜，能在纸上得到一个又小又亮的光斑，而凹透镜却无法做到？
你能通过画图来说明吗？
（2）刚才的操作，你认为有什么利用价值？
谈谈你的看法.
（3）一塑料大棚里堆放着干草，夏天的雨后，阳光穿过薄膜上的积水，照射到干草上，这种情况是很危险的。
你知道其中的原因吗？
（4）很多私家车主喜欢在烈日下洗车，认为这样洗后很快就能将车身上的水晒干，但长此以往，却出现了问题，车主发现爱车出现了色泽不均匀或暴漆的现象。
你能用所学的光学知识解释其中的道理吗？
四、三条特殊光路
读一读：
阅读《伴你学》P82“透镜中的三条特殊光路”
记一记：
根据阅读的情况，完成图9的光路图.
议一议：
对如何分辩凸透镜与凹透镜，你有什么见解？
与同学交流，将达成共识部分记录下来。
理一理：
与组内的同学交流本节课的收获及存在的疑问，整理记录下来.
关注中考：
（1）一束光经过凸透镜折射后（）
A．一定是平行光B．一定会聚于一点
C．一定是发散光线D．一定比入射光线靠拢主光轴一些
（2）一束发散光通过某透镜后仍为发散光，则该透镜（）
A．一定是凸透镜B．一定是凹透镜
C．可能是凸透镜，也可能是凹透镜D．一定比入射光线远离主光轴一些
（3）下列关于透镜的知识，叙述正确的是（）
A．凸透镜是很厚的透镜，凹透镜是很薄的透镜
B．透镜只能用透明的玻璃制作
C．小明戴的近视镜的镜片中间厚、边缘薄
D．凸透镜表面越凸，焦距越短
（4）给你一些透镜，你可以用几种方法鉴别它是凸透镜还是凹透镜？
§4─2凸透镜成像规律
情境引入
做一做：
用凸透镜观察远处的树木，然后透过凸透镜近距离观察书本上的字.
议一议：
（1）透过凸透镜，你看到了怎样的神奇现象？
你所看到的不见真实的物体，那应怎样称谓我们所看到的现象？
（2）你认为凸透镜所成“像”的不同，可能与什么因素有关？
做一做：
（1）将蜡烛、焦距为10cm的凸透镜、光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛，调节它们的高度，使烛焰中心、凸透镜中心、光屏中心在同一直线上.
（2）将蜡烛放在离凸透镜较远的地方，前后移动光屏，直到屏上出现清晰的像。
观察像的大小、倒正，测量出蜡烛到凸透镜的距离（物距u）及光屏到凸透镜的距离（v），记录下来.
（3）将蜡烛逐渐靠近一倍焦距，重复步骤
（2）5次
（4）将蜡烛放在凸透镜1倍焦距以内，反复移动光屏，你有什么发现？
将光屏取下，从光屏这侧通过凸透镜观察烛焰，记录像的大小、倒正
（5）将蜡烛逐渐地靠近凸透镜，重复步骤（4）2次.
物距cm
像距cm
像的性质
议一议：
（1）实验前为什么要调节高度，使烛焰中心、凸透镜中心、光屏中心在同一直线上？
（2）将成像性质相同若干次实验归为一组，它们的物距和像距的数值分别处在什么范围之内？
（3）你的实验主要研究了物距在哪几个范围内？
是否还有特殊的位置成像规律没有研究？
如果有，再做一做，记录下像距和像的性质.
记一记：
凸透镜成像规律：
物距（u）
像距（v）
像的性质
议一议：
（1）能够呈现在光屏上的像，我们称其为“实像”，不能呈现在屏上的称为“虚像”，那凸透镜成实像的条件是什么？
（2）根据你观察到的现象，实像和虚像有哪些区别？
（3）分析你的实验数据和现象，你还有什么发现？
与组内的同学交流，记录下来.
（4）在实验遇到哪些困惑？
你解决了没有？
交流一下，把收获记录下来。
练一练：
（1）为纪念伽利略将望远镜用于天文观溯四百周年，联合国将今年定为国际天文年（图1为宣传画）。
伽利略望远镜利用了凸透镜成像的原理，关于凸透镜成像，以下说法正确的是（）
A．当物体位于凸透镜一倍焦距以内时，成倒立放大的虚像
B．当物体位于凸透镜的三倍焦距处，成倒立缩小的实像
C．凸透镜所成的实像都是缩小的，虚像都是放大的
D．凸透镜所成的像都能呈现在光屏上
（2）凸透镜和平面镜均能使物体成虚像，比较它们所成的虚像，以下说法
正确的是（）
A．所成的虚像均是正立的
B．虚像的大小均与物体到镜的距离有关
C．观察虚像时，眼睛与物体均应在镜的同一侧
D．凸透镜所成的虚像可在光屏上呈现，平面镜所成的虚像不能在光屏上呈现
（3）把凸透镜正对着太阳光，可在距透镜20cm处得到一个最小最亮的光斑。
若将一物体放在此透镜前50cm处，可在光屏上得到一个（）
A．正立、放大的虚像B．倒立、缩小的实像C．倒立、放大的实像D．倒立、等大的实像
（4）图2是物体A通过凸透镜（透镜未标出）成像的示意图。
当凸透镜放在哪点时，才能产生图中所成的像A’（）
A．a点B．b点C．c点D．d点
（5）在探究“凸透镜成像的规律”时，把蜡烛放在凸透镜前30cm处，光屏上可接收到倒立缩小清晰的像.则该凸透镜的焦距可能为（）
A．10cmB．15cmC．20cmD．30cm
（6）某同学用焦距为15cm的凸透镜做成像实验，将蜡烛放在距凸透镜25cm处的主光轴上，则在凸透镜的另一侧光屏上得到一个（）
A．正立、放大的虚像B．倒立、放大的实像
C．正立、缩小的虚像D．倒立、缩小的实像
（7）如图3所示为小明做“探究凸透镜成像规律”的实验装置图。
透镜的焦距为15cm，要使蜡烛在光屏上成清晰的像，在蜡烛、凸透镜和光屏三者中，只移动其中的一个，其余两个不动，下列措施中可行的是（）
A．光屏向左移动B．光屏向右移动C．蜡烛向右移动D．透镜向右移动
（8）小方同学做“探究凸透镜成像规律”实验，当蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图4所示时，
光屏上得到了清晰的像，则（）
A．得到的像是正立缩小的实像
B．得到的像是倒立放大的实像
C．把蜡烛向左移动，调整光屏的位置，得到的清晰像变小
D．把蜡烛向右移动少许，要得到清晰的像，应向左移动光屏
（9））在“验证凸透镜成像规律”的实验中，小明设计的实验报告（部分）如下，请填写空格处的内容。
实验目的：
验证凸透镜成像规律。
实验器材：
凸透镜、光屏、、蜡烛和火柴等。
实验步骤：
1．记录凸透镜的。
2．安装和调试实验装置时，应使凸透镜和光屏的中心跟烛焰的中心大致在。
3．固定凸透镜的位置，将蜡烛放在适当的位置后，移动找像，在移动过程中，眼睛要注意规察光屏上的像直到清晰为止。
测量并记录此时的物距和像距。
……
理一理：
与组内的同学交流本节课的收获及存在的疑问，整理记录下来.
关注中考：
（1）如图5所示是探究凸透镜成像规律的实验装置，将点燃的蜡烛放在离透镜较远处，移动光屏使烛焰在屏上成—缩小实像，然后只将蜡烛向透镜逐渐移近，那么（）
A．光屏上出现等大的实像B．光屏上出现放大的实像
C．光屏上出现缩小的实像D．透过凸透镜可能会看到放大的像
（2）小明同学做凸透镜成像实验时，将点燃的蜡烛放在凸透镜前在光屏上得到清晰的倒立、放大的实像．保持透镜位置不变，把蜡烛与光屏的位置对换，则（）
A．光屏上有倒立、缩小的实像B．光屏上有倒立、放大的实像
C．光屏上有正立等大的虚像D．光屏上没有像
（3）在探究“凸透镜成像规律”时，提出的探究问题应该是（）
A．凸透镜对光是否有会聚作用B．凸透镜对光是否有发散作用
C．像的虚实、大小、正倒跟物距有什么关系D．凸透镜是否能成像
（4）在探究凸透镜成像规律的实验中，当凸透镜、光屏、烛焰的位置如图6所示时，光屏上能成一清晰的像，则（）
A．所成的像是正立缩小的实像
B．所成的像是倒立缩小的实像
C．把蜡烛向左移动，调整光屏的位置，得到的像变小
D．把蜡烛向右移动少许，调整光屏的位置，得到的像变小
（5）如图7所示，是探究凸透镜成像规律实验时，光屏上所得到的像。
请你在图上大致画出其所对应的物体。
（6）小芳同学在“探究凸透镜成像”的规律的实验中，她按如图8装配仪器（图中Ｆ点是焦点，H点是2倍焦距处），此时光屏上得到了一个清晰的像，但像的位置偏高。
①造成这一现象的原因是；
②为了使像能成在光屏的中央，她应把蜡烛向调（填“上”、“下”）；调节好蜡烛的高度后，她把蜡烛移到A点，此时光屏上的像很模糊。
为了得到清晰的像，应把光屏向移动（填“左”或“右”）；
③若想从光屏侧透过透镜看到蜡烛正立的像，可将物体放在 点（填字母符号）。
（7）在探究凸透镜成像的实验中：
①在探究前，小明同学将凸透镜对着太阳光，把透镜逐渐向白纸移动，直到太阳光在白纸上会聚到一点（图9）．这一操作的目的是__________________________________________。
②小明将蜡烛、凸透镜和光屏放入光具座中进行实验．其中一次实验情景如图10所示；由此得到的实验结论___________________________________________________________
（8）小亮同学用一个未知焦距的凸透镜探究凸透镜成像规律：
①将蜡烛、凸透镜和光屏放在光具座上，并使烛焰、透镜和光屏三者的中心在一条与光具座平行的直线上，调整的目的是__________________________.
小亮同学按要求进行观察和测量，并将观测情况记录在下表中：
实验序号
物距/cm
像距/cm
像的性质
1
20
6.7
倒立、缩小的实像
2
15
7.5
3
10
10
倒立、等大的实像
4
7.5
倒立、放大的实像
5
4
——
正立、放大的虚像
②此凸透镜的焦距为____________cm.
③在表中填出实验序号2中像的性质，实验序号4中像距的大小.
④当蜡烛从远处向透镜靠近时，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏应向____（选填“靠近”或“远离”）透镜的方向移动.
§4─3生活中的透镜
情境引入
一、照相机的原理
做一做：
用凸透镜、两个粗细相差较小的纸筒、半透明的塑料纸制作一个照相机模型，如图1示
（1）把凸透镜对着室外较远的景物，推拉内纸筒，改变塑料纸与凸透镜间的距离，使塑料纸上呈现景物清晰的像.
（2）把凸透镜对着室外较近的景物，推拉内纸筒，改变塑料纸与凸透镜间的距离，使塑料纸上呈现景物清晰的像.
议一议：
（1）如图2是照相机的基本结构，将你手中的模型与它对照，模型中的凸透镜就是照相机的哪个部件？
半透明的塑料纸与照相机的哪个部件功能相同？
（2）实验中你观察到半透明的塑料纸上得到的像具有什么特点？
由此你能判断出照相机是应用了凸透镜成像的哪条规律吗？
与组内同学交流讨论，达成共识后，记录下来.
（3）拍完远景改照近景，你是通过改变什么来使得塑料纸上的像清晰的？
它是怎么变化的？
半透明塑料纸上的像大小发生了什么变化？
这其中蕴含的物理道理是什么？
同学之间议一议，这可是摄影师的必修课哟.
练一练：
（1）当摄影师用一台镜头焦距固定的照相机给全班同学照完合影后，接着又给小明同学照半身像，这时摄影师应该___（填“增大”或“减小”）照相机镜头和小明的距离，同时_（填“增大”或“减小”）镜头到底片的距离。
（2）如图3，纸筒A的一端蒙了一层半透明纸，纸筒B的一端嵌了一个凸透镜，两纸筒套在一起组成了一个模型照相机。
为了在A端得到清晰的像，要调整A、B间的距离，这时（）
A．眼睛应对着B端向筒内观察，看看像是否清楚
B．如果看近处的景物时像很清楚，再看远处的景物时就应该把B向外拉，增加A、B间的距离
C．应把A端朝着明亮的室外，B筒朝着较暗的室内，否则看不清楚
D．应把B端朝着明亮的室外，A筒朝着较暗的室内，否则看不清楚
（3）照集体照时，发现有些人没有进入镜头，摄影师应如何调节照相机（）
A．照相机向人移近，同时减小暗箱长度
B．照相机向人移近，同时增大暗箱长度
C．照相机离人远些，同时减小暗箱长度
D．照相机离人远些，同时增大暗箱长度
（4）测绘人员绘制地图时，常常需要在高空的飞机上向地面拍照，称为航空摄影。
若使用航空摄影照相机的镜头焦距为50mm，则底片到镜头的距离为（）
A．100mm以外B．50mm以内C．略大于50mmD．恰为50mm
（5）用普通照相机拍照时，要按被照物体距相机镜头的远近进行“调焦”，使用起来不太便捷。
有一种“傻瓜”相机，只要把想拍摄的景物全部纳入取景器内，不论远处还是近处的物体，在照片上都比较清晰，从而使拍照的过程变得十分快捷。
这种“傻瓜”相机不用“调焦”的奥秘是（）
A．采用了长焦距的镜头，使远近不同的物体成像的位置相差不大
B．采用了短焦距的镜头，使远近不同的物体成像的位置相差不大
C．采用了长焦距的镜头，使远近不同的物体成像的位置相同
D．采用了短焦距的镜头，使远近不同的物体成像的位置相同
议一议：
（1）小明同学用镜头焦距为6cm的普通照相机给小芳同学照相，按快门时不小心将中指的指尖触摸到镜头的一小部分．这张照片上能不能有小明同学指尖清晰的像?
并请说明理由．
（2）在看电视时，经常会看到这样的现象：
如果镜头画面上有前后两个人时，当前面人的像清晰时，后面那人的像就是模糊的；而当后面那人的像清晰时，前面那人的像又模糊了。
如果是远镜头，则前后的人物都可呈现清晰的像。
请你结合所学的知识，解释其原因.
（3）你还知道生活中哪些器材与照相机的原理是相同的？
二、投影仪的原理
做一做：
（1）观察投影仪的结构
（2）将写有字的投影片放到投影仪上.
议一议：
（1）银幕上的像有何特点？
它是应用了凸透镜成像的哪条规律？
与组内同学交流，达成共识后，记录下来.
（2）投影仪中也应用了平面镜，它起什么作用？
仔细观察，说说你的看法.
（3）若要使银幕上的字大一点，应如何调节？
试试看.
（4）你还知道生活中哪些器材与投影仪的原理是相同的？
三、放大镜的原理
做一做：
将凸透镜靠近书本，观察书本上的字.
议一议：
书本上的字有何变化？
这是应用了凸透镜成像的哪条规律？
与组内同学交流，达成共识后，记录下来.
做一做：
用手握住盛水的玻璃杯，透过杯子观察握杯子的手指.
议一议：
（1）你观察到了什么现象？
你能解释清这其中的道理吗？
（2）生活中你是否还见到过相类似的现象？
将你的生活体验向同学作以简单介绍.
练一练：
（1）“每天测量体温”是各学校预防“甲流”的重要措施之一。
某日课前，四位同学在测量自己的体温时，分别沿A、B、C、D方向观察读数，如图4所示，其中沿________方向观察易于读数，这是因为体温计在设计时应用了________________________.
四、实像与虚像
议一议：
通过平面镜和凸透镜的学习，对于实像和虚像，你有哪些认识？
与组内的同学交流，达成共识后，记录下来.
读一读：
阅读课本P82~P83
议一议：
通过图5中的三幅图的比较，同学之间展开讨论，为什么实像能呈现在光屏上，而虚像则不能？
理一理：
与组内的同学交流本节课的收获及存在的疑问，整理记录下来.
关注中考：
（1）数码相机是一种新兴的照相器材，它同普通照相机不同之处，在于它没有底片，而是通过一个特殊的感光层ＣＣＤ，将图象的光信号转化成为数字信号保存起来．下表是某数码相机的一些参数，请你根据这个表格,用所学过的知识来说明，感光层离开镜头的距离要满足什么条件：
________________；要成像，物体离开镜头的距离要满足什么条件：
_______________。
型号
镜头焦距
光圈快门
ＣＣＤ解析度
Sony-S70
34mm
8s-1/1000s
1024×768
（2）2008年北京奥运会将全面使用人脸识别系统，人们进入场馆距门口0.5m~1.2m处时,安装在门上的人脸识别系统的摄象机就可以对其面部特征进行快速核对，如图6所示，由此判断人脸识别系统的摄象机镜头（）
A．相当于凸透镜，焦距可能为0.1m
B．相当于凸透镜，焦距可能为0.5m
C．相当于凹透镜，焦距可能为0.1m
D．相当于凹透镜，焦距可能为0.5m
（3）安装在居民小区、银行等公共场所的电子监控系统能为监控中心的工作人员提供适时监控：
光学系统收集监控区域内的景物信息，光电转换系统把光信号转换成电信号，输送到监控中心，从而实现监控。
电子监控光学系统的工作原理相当于（）
A．平面镜成实像B．凸透镜成实像C．平面镜成虚像D．凸透镜成虚像
§4─4眼睛和眼镜
情境引入
一、眼睛的结构与调节
读一读：
（1）阅读课本P86图4.4-1
（2）阅读下列文字：
如图1所示为一架“调焦”照相机的结构装置图。
为了使远近不同的景物在胶片上产生清晰的像，需要旋转镜头上的调焦环，调节镜头到胶片的距离。
拍摄近的景物时，镜头往前伸，离胶片远一些；拍摄远的景物时，镜头往后缩，离胶片近一些。
照相时，胶片曝光适当，才能洗出高质量的相片。
曝光过度，洗出的相片发白；曝光不足，洗出的相片很暗，这些都不能让人满意。
为了控制曝光量，一是用光圈控制进入镜头的光的多少，二是用快门控制曝光的时间。
拍照时，要根据景物的明亮程度，选择适当的光圈和快门。
记一记：
比较眼睛和照相机的结构，把照相机与眼睛功能类似的部件填入表中。
眼睛
角膜、晶状体
视膜网
瞳孔
眼睑
照相机
读一读：
阅读课本P86文字
议一议：
拍完近景拍远景，为保证所成像的清晰，照相机是采用了什么办法？
眼睛呢？
二、眼睛的矫正
读一读：
阅读课本P87
记一记：
（1）近视眼只能看清____________（近处/远处）的物体，产生近视眼的原因是晶状体太_________（厚/薄），折光能力太__________（强/弱），因此来自远处的光会聚在视网膜________方（前/后）。
（2）远视眼（老花眼）只能看清____________（近处/远处）的物体，产生远视眼的原因是晶状体太_________（厚/薄），折光能力太__________（强/弱），因此来自近处的光会聚在视网膜________方（前/后）。
议一议：
（1）来自物体的光只有会聚在视网膜上，人眼才能看清物体如图2示，根据近、远视眼的成像情况，你认为分别需要用什么透镜进行矫正？
完成图3、图4的光路图.
读一读：
阅读课本P88“科学世界”
议一议：
（1）+300度和─200度的眼镜片，哪个是远视镜片？
它的焦度是多少？
焦距是多少？
（2）你能鉴别一副老花镜的两个镜片的度数是否相同吗？
与同学交流交流你的方法.
（3）有人认为，配眼镜时要使眼镜的度数比实际需要的度数大一些，就可以使眼镜使用的时间长一些，免去总配眼镜的麻烦。
这样的想法对吗？
分别就近视眼和远视眼两种情况，来说明其中的道理.（可配图说明）
读一读：
阅读下列文字：
通过调节晶状体的凹凸程度，可以使远近不同的物体在视网膜上成清晰的像。
眼睛调节的两个极限点叫作远点和近点。
正常眼睛的远点在无限远，近点大约10cm处。
正常眼睛观察近处物体最清晰而又不易疲劳的距离大约是25cm，这个距离叫作明视距离。
议一议：
（1）正常人的眼睛观察范围是多少？
（2）如何预防眼睛疲劳，我们应该怎样做呢？
与组内同学交流各自的建议.
理一理：
与组内的同学交流本节课的收获及存在的疑问，整理记录下来.
关注中考：
（1）人的眼球好像一架照相机，晶状体和角膜的共同作用相当于一个_______透镜，来自物体的光会在视网膜上形成一个__________的像（选填“正立”或“倒立”）。
如果长期不注意用眼卫生，会导致近视。
有一种治疗近视眼的手术，采用激光对角膜进行处理，使晶状体和角膜构成的透镜对光的偏折能力变得__________些（选填“强”或“弱”）。
（2）眼睛能看清物体，是因为它把来自物体的光，会聚在视网膜上，形成物体的像．对于视网膜上所成的像，下列说法正确的是（）
A．像与物体大小相等B．成倒立、缩小的实像
C．成正立、放大的虚像D．成倒立、放大的实像
（3）图5的四幅图中，能正确表示近视眼成像情况和矫正做法的是（）
A．①③B．①④C．②③D．②④
（4）眼睛能看清物体，是因为它把来自物体的光，会聚在视网膜上，形成物体的像．对于视网膜上所成的像，下列说法正确的是（）
A．像与物体大小相等B．成倒立、缩小的实像
C．成正立、放大的虚像D．成倒立、放大的实像
（5）李明同学的妈妈发现李明自从上了初中以后，学习比原来更刻苦了，但也发现李明看书时眼睛与书的距离比
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