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北師大版物理《探究——電流與電壓、電阻的關(guān)系》導(dǎo)學(xué)案

上傳人:仙*** 文檔編號(hào):27781413 上傳時(shí)間:2021-08-20 格式:DOC 頁(yè)數(shù):14 大?。?.13MB
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北師大版物理《探究——電流與電壓、電阻的關(guān)系》導(dǎo)學(xué)案_第1頁(yè)
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1、 第一節(jié)探究——電流與電壓、電阻的關(guān)系第1課時(shí) 一、教學(xué)設(shè)計(jì)思路 本節(jié)學(xué)習(xí)的內(nèi)容包含三大部分:一是讓學(xué)生掌握科學(xué)探究的過(guò)程;二是讓學(xué)生知道導(dǎo)體中的電流與電壓、電阻的關(guān)系;三是能應(yīng)用歐姆定律進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算并會(huì)解釋簡(jiǎn)單的現(xiàn)象。分兩課時(shí)教學(xué),第一課時(shí)完成第一和第二部分內(nèi)容,第二課時(shí)完成第三部分內(nèi)容。歐姆定律是電學(xué)中的基本定律,是學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)電學(xué)知識(shí)和分析電路的基礎(chǔ)。理解歐姆定律是新課標(biāo)提出的教學(xué)要求,本節(jié)課通過(guò)學(xué)生自主探究活動(dòng),達(dá)到對(duì)歐姆定律的初步認(rèn)識(shí)。 本節(jié)的探究實(shí)驗(yàn)是一個(gè)定量實(shí)驗(yàn),用的器材較多,除了同時(shí)使用電流表、電壓表之外還會(huì)用到滑動(dòng)變阻器。主要讓學(xué)生探究?jī)?/p>

2、個(gè)方面的內(nèi)容:一是探究電流與電壓的關(guān)系,二是探究電流與電阻的關(guān)系。其基本思路是:首先以生活中的現(xiàn)象為基礎(chǔ),提出問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生積極思考,并充分發(fā)表意見(jiàn),然后針對(duì)問(wèn)題給以指導(dǎo);再讓學(xué)生自己通過(guò)實(shí)驗(yàn),分析觀察,大膽猜想,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)猜想的學(xué)習(xí)方法;然后學(xué)生根據(jù)自己的猜想分析實(shí)驗(yàn)方法和所需的實(shí)驗(yàn)器材,設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)電路并進(jìn)行實(shí)驗(yàn),通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和圖像的分析得出電流跟電壓和電阻的關(guān)系。 本節(jié)課在設(shè)計(jì)上體現(xiàn)了以下理念: 1、體現(xiàn)了物理教學(xué)主線:生活──物理──生活 2、突出觀察、實(shí)驗(yàn)。將電流跟電壓、電阻的關(guān)系實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)為學(xué)生分組探究實(shí)驗(yàn),體現(xiàn)了新課標(biāo)的理念要求和物理學(xué)科的素質(zhì)教育。培養(yǎng)了學(xué)生的觀察、設(shè)計(jì)、動(dòng)

3、手操作、分析、歸納和自助探究的能力。 3、通過(guò)“科學(xué)猜想法”和“控制變量法”等科學(xué)方法的教學(xué),使學(xué)生潛移默化地掌握了物理學(xué)中研究問(wèn)題的科學(xué)方法。 二、教材及學(xué)情分析 電流跟電壓、電阻的關(guān)系實(shí)際上就是歐姆定律,它是電學(xué)中的基本定律,是進(jìn)一步學(xué)習(xí)電學(xué)知識(shí)和分析電路的基礎(chǔ),是本章的重點(diǎn)。要求學(xué)生通過(guò)探究活動(dòng)得出,從而更進(jìn)一步體驗(yàn)科學(xué)探究的方法。這一節(jié)綜合性較強(qiáng),從知識(shí)上講,要用到電路、電流、電壓和電阻的概念;從技能上講,要用到電流表、電壓表和滑動(dòng)變阻器等。學(xué)生要通過(guò)自己的實(shí)驗(yàn)得出歐姆定律,最關(guān)鍵的是是實(shí)驗(yàn)方法。學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)方法的掌握既是重點(diǎn)也是難點(diǎn),這個(gè)實(shí)驗(yàn)難度比較大,主要在實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)

4、的記錄以及數(shù)據(jù)的分析方面,學(xué)生出現(xiàn)錯(cuò)誤的可能性也比較大,所以實(shí)驗(yàn)的評(píng)估和交流也比較重要。 課本是在前面“電流”、“電路”、“電壓”、“電阻”等知識(shí)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上,讓學(xué)生大膽猜想,推斷出電流與電壓、電阻的定性關(guān)系。這樣處理:一是給接下來(lái)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果做了鋪墊,不致使學(xué)生感到突然;二是目的明確,使學(xué)生對(duì)將要探究的問(wèn)題產(chǎn)生強(qiáng)烈的愿望,想要證實(shí)一下這個(gè)推斷。有了定性的關(guān)系,又知道電流是可以用電流表測(cè)量的物理量,電壓是可以用電壓表測(cè)量的物理量,電阻也是可測(cè)量的物理量。在此基礎(chǔ)上就可以引出“探究電流與電壓、電阻會(huì)不會(huì)有定量關(guān)系”的問(wèn)題。 本節(jié)課“探究電流與電壓、電阻的關(guān)系”是一個(gè)完整的科學(xué)探究過(guò)程,讓學(xué)生經(jīng)

5、歷科學(xué)的探究,學(xué)習(xí)科學(xué)猜想、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)表格、分析論證、感悟科學(xué)方法。因此在這節(jié)課無(wú)論在知識(shí)學(xué)習(xí)上還是在培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力上都具有十分重要的作用。知識(shí)方面:要求學(xué)生掌握電流與電壓、電阻的關(guān)系;技能方面:會(huì)使用電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器;方法上;會(huì)用“控制變量法”、“圖像法”來(lái)分析研究問(wèn)題。所以教學(xué)中,在注重學(xué)生的理論聯(lián)系實(shí)際能力的同時(shí),更要關(guān)注學(xué)生的科學(xué)探究能力的提高。 三、教學(xué)目標(biāo) (一)、知識(shí)與技能目標(biāo) 1、通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究,認(rèn)識(shí)影響電流大小的因素有電壓和電阻; 2、知道導(dǎo)體中的電流與電壓、電阻的關(guān)系; 3、能應(yīng)用歐姆定律進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算; 4、能應(yīng)用歐姆定律會(huì)

6、解釋簡(jiǎn)單的現(xiàn)象; 5、會(huì)同時(shí)使用電流表和電壓表測(cè)量一段導(dǎo)體兩端的電壓和電流; 6、會(huì)使用滑動(dòng)變阻器改變部分電路兩端的電壓。 (二)、過(guò)程與方法目標(biāo) 1、通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程,進(jìn)一步體會(huì)猜想與假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、分析論證、評(píng)估等探究環(huán)節(jié); 2、通過(guò)制定研究方案,進(jìn)一步體會(huì)“控制變量”這一重要的科學(xué)探究方法; 3、通過(guò)分析與論證過(guò)程,提高學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析、歸納物理規(guī)律的能力。 (三)、情感、態(tài)度、價(jià)值觀目標(biāo) 1、通過(guò)學(xué)生的科學(xué)探究活動(dòng),形成尊重事實(shí)、實(shí)事求是、探究真理的科學(xué)態(tài)度; 2、在學(xué)習(xí)知識(shí)與技能的同時(shí),體驗(yàn)科學(xué)探究的樂(lè)趣和方法,領(lǐng)悟科學(xué)的思想和精神; 3、在與小組成員合作完成

7、實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中,加強(qiáng)與他人的協(xié)同合作能力。 四、教學(xué)重點(diǎn)和教學(xué)難點(diǎn) 教學(xué)重點(diǎn):通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究電流與電壓、電阻之間關(guān)系的過(guò)程, 即歐姆定律; 教學(xué)難點(diǎn):組織、引導(dǎo)學(xué)生在探究過(guò)程中認(rèn)真觀察、仔細(xì)分析, 并得出歐姆定律。 五、教學(xué)方法 (探究法、實(shí)驗(yàn)法、觀察法) 教師講解引導(dǎo)、演示實(shí)驗(yàn)、學(xué)生討論、學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法,充分體現(xiàn)“教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體”的教學(xué)原則。 六、教具準(zhǔn)備 教師方面: 學(xué)生電源(或四節(jié)干電池)、兩個(gè)燈泡(2.5 V和3.8 V小燈泡)各一只、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線若干; 學(xué)生2人一組:電源(電池組

8、或?qū)W生電源)5Ω,10Ω,15Ω定值電阻各一個(gè),滑動(dòng)變阻器、電流表、電壓表各一只、開關(guān)一只、導(dǎo)線若干。 教學(xué)設(shè)計(jì) (一)、教師引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)——引入新課 1、(師):電流是怎樣形成的?形成電流的原因是什么? 什么是電阻? 學(xué)生思考后,舉手回答。(熟悉電流、電壓、電阻的概念) 2、(演示實(shí)驗(yàn))用兩節(jié)干電池給一個(gè)小燈泡供電,使小燈泡正常發(fā)光。 提問(wèn):同學(xué)們?nèi)绾胃淖冃襞莸牧炼攘耍? 學(xué)生分組討論,展示交流改變小燈泡亮度的方案。學(xué)生討論后回答:①可以改變電源電壓。②可以在電路中串聯(lián)一個(gè)電阻。如下圖: 教師:按學(xué)生的方法演示。 學(xué)生仔細(xì)觀察后,分

9、析、討論得出電壓影響燈的亮暗;電阻影響燈的亮暗。燈的亮暗即電流的大小。 教師總結(jié):實(shí)驗(yàn)證明,電流的大小與電壓、電阻有關(guān);電壓越大,燈越亮即電流越大,;電阻越大,燈越暗即電流越小,這是它們之間的定性關(guān)系。它們之間有什么定量關(guān)系呢?如何探究呢? (二)新課教學(xué) 1、提問(wèn):電流與電壓、電阻之間究竟又怎樣的關(guān)系呢? 2、學(xué)生相互討論、猜想、相互交流。 學(xué)生討論得出:I與U、R都有關(guān)系,即U、R兩個(gè)量影響I大小。 一個(gè)物理量同時(shí)受到兩個(gè)物理量影響時(shí),研究它們之間關(guān)系時(shí)就要用“控制變量法”。 老師提問(wèn):通過(guò)怎樣的實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證以上的猜想?為了完成任務(wù),設(shè)計(jì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)需要解決以下問(wèn)題

10、: 怎樣控制變量?即控制什么量?研究什么量?(分兩步進(jìn)行) 老師啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)“研究壓強(qiáng)跟壓力、受力面積的關(guān)系”,使他們明確這個(gè)探究活動(dòng)要分兩步進(jìn)行。 ①、研究電壓對(duì)電流是否有影響?以及定量的關(guān)系是什么? ②、研究電阻對(duì)電流是否有影響?以及定量的關(guān)系是什么? 3、進(jìn)行科學(xué)探究: (1)、探究電流與電壓的關(guān)系 學(xué)生交流:交流各自設(shè)計(jì)的探究方案,請(qǐng)幾個(gè)同學(xué)把設(shè)計(jì)的電路圖畫在黑板上。   圖1 圖2電源可變

11、 圖3 問(wèn):實(shí)驗(yàn)時(shí),針對(duì)于某一導(dǎo)體測(cè)量一組電壓和電流值,如圖1嗎? 學(xué)生思考回答。(不行) 問(wèn):為什么?   學(xué)生相互交流、討論得出:多次測(cè)量可以減少實(shí)驗(yàn)誤差,同時(shí)考慮到物理規(guī)律的客觀性、普遍性和科學(xué)性,應(yīng)該多測(cè)量幾次。 問(wèn):我們?cè)趯?shí)驗(yàn)要多次測(cè)量電壓和電流值,那么怎樣去改變導(dǎo)體兩端的電壓和通過(guò)它的電流呢? 學(xué)生1答:改變電源的電壓,如圖2增減串聯(lián)的干電池的節(jié)數(shù)。 學(xué)生2答:用滑動(dòng)變阻器來(lái)改變,如圖3。 教師總結(jié)指出:同學(xué)們知道了改變定值電阻兩端電壓的方法,請(qǐng)大家根據(jù)你認(rèn)為最適合的方法和剛才我們?cè)O(shè)計(jì)的思路,對(duì)照自己桌前的器材選擇你所需的實(shí)驗(yàn)儀器,并選擇

12、合適的電路圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。 4、進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 實(shí)際操作中,要提醒學(xué)生注意以下幾個(gè)問(wèn)題: ①連接電路和更換元件時(shí),開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài),滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)放到最大阻值的位置上。 ②正確連接電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器。 ③閉合開關(guān)前,明確研究對(duì)象;控制什么量不變,改變什么量;觀察記錄哪些數(shù)據(jù)? ④測(cè)量過(guò)程中電路閉合時(shí)間不能過(guò)長(zhǎng),讀取數(shù)據(jù)后要斷開電路,以防止通電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)電阻發(fā)熱給實(shí)驗(yàn)帶來(lái)誤差。 ⑤測(cè)量次數(shù)不要過(guò)多,根據(jù)時(shí)間而定,一般測(cè)量三次或四次左右。 ⑥若用滑動(dòng)變阻器來(lái)改變導(dǎo)體兩端的電壓的情況下,盡量使定值電阻兩端的電壓成整數(shù)倍地變化(如:0.5V,1V,1.5V……)。同樣若用干電池(或

13、學(xué)生電源)改變電源電壓時(shí),也盡量使電源電壓成整數(shù)倍地變化。 學(xué)生實(shí)驗(yàn),老師到各實(shí)驗(yàn)小組巡視,并進(jìn)行指導(dǎo)。有部分小組學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Σ诲e(cuò),大部分小組都能較順利地完成了實(shí)驗(yàn),并實(shí)事求是地填寫了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格。讓學(xué)生斷開開關(guān),但暫不拆除電路。 電阻及= Ω 實(shí)驗(yàn)次數(shù) l 2 3 電壓U/V 電流I/A 5、分析和論證 學(xué)生都將本組實(shí)驗(yàn)作了記錄,每組學(xué)生展示他們的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),全班進(jìn)行分析,引導(dǎo)學(xué)生思考:解讀各組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),你們能夠得出什么結(jié)論? 由于學(xué)生親自參與實(shí)驗(yàn),因此他們很快得出了“在電阻一定的情況下,導(dǎo)體中的電流跟

14、導(dǎo)體兩端的電壓成正比”的結(jié)論。 (2) 、探究電流與電阻的關(guān)系 學(xué)生相互討論、交流各組設(shè)計(jì)的探究方案,設(shè)計(jì)電路圖如下。 圖4 圖5 電阻R(歐) 10 20 30 電流I(安)          可能有的組有其它的方案,但每組一定要記住“控制變量”法,即AB間的定值電阻如何變化但AB兩點(diǎn)間的電壓為一定值。各小組選擇合適的電路圖,分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn),邊做邊記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),我來(lái)往

15、于各組之間進(jìn)行指導(dǎo)。實(shí)驗(yàn)完畢,收拾整理器材。 各組分析數(shù)據(jù),思考電阻與電流的關(guān)系,然后分別展示實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)說(shuō)明本組對(duì)數(shù)據(jù)分析的結(jié)果,得出結(jié)論:在電壓一定的情況下,導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比。 綜合前面兩部分的探究活動(dòng),老師引導(dǎo)學(xué)生交流討論:從你們各組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中可以看出,在電阻一定時(shí),導(dǎo)體兩端的電壓越大,電流越大。當(dāng)電阻兩端電壓不變時(shí),電阻越大,電流就越小。這個(gè)規(guī)律早在1827年,就由德國(guó)物理學(xué)家歐姆研究得出,我們稱其為“歐姆定律”。 結(jié)論:推導(dǎo)歐姆定律 老師引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)得出歐姆定律及其表達(dá)式。 新知拓展: 學(xué)生閱讀教材中關(guān)于歐姆生平的介紹,激發(fā)刻苦學(xué)習(xí)的熱情。 6、評(píng)估 要求

16、學(xué)生在探究報(bào)告中反思自己探究活動(dòng)的一些問(wèn)題,如: ①實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案是不是最優(yōu)的,還可能會(huì)存在著不合理的地方。 ②操作中有沒(méi)有什么失誤,讀數(shù)時(shí)會(huì)不會(huì)有失誤。 ③ 通過(guò)小組總結(jié)你們認(rèn)為今后如何可以提高實(shí)驗(yàn)效率? ④測(cè)量結(jié)果是不是可靠的。 ⑤滑動(dòng)變阻器在實(shí)驗(yàn)中起什么作用? ⑥探究中是不是還有哪些問(wèn)題還不清楚,哪些問(wèn)題弄明白了。 7、 交流與合作 要求學(xué)生課后進(jìn)行交流,交流時(shí),可以相互交換各自的探究報(bào)告,也可以口頭表述自己在探究與他人不同的意見(jiàn),同時(shí)還應(yīng)聽取他人正確的意見(jiàn)。交流時(shí),不應(yīng)只是交流探究結(jié)論,交流的重點(diǎn)應(yīng)放在探究的過(guò)程中。 如:為什么我的猜想和別人不一樣? 為什么我的方法與

17、你不一樣? 為什么你能得出這樣的結(jié)論,我的結(jié)論不和你一樣? (三)、課堂小結(jié) 本節(jié)你有哪些收獲?讓學(xué)生暢所欲言的說(shuō),教師盡量找學(xué)生的優(yōu)點(diǎn),多鼓勵(lì)。 (四)、課堂練習(xí),布置作業(yè):填寫實(shí)驗(yàn)探究報(bào)告冊(cè)。 【板書設(shè)計(jì)】 第十二章 歐姆定律 第1節(jié)探究——電流與電壓、電阻的關(guān)系 1、 實(shí)驗(yàn)探究——“控制變量法” R一定時(shí),I與U成正比;U一定時(shí),I于R成反比。 二、歐姆定律 1、內(nèi)容:通過(guò)導(dǎo)體中的電流,跟導(dǎo)體兩端電壓成正比,跟導(dǎo)體的電阻成反比。 2、表達(dá)式:I=

18、 R一定時(shí),I跟U成正比;U不變時(shí),I跟R成反比。 3、變形公式:R= R在數(shù)值上等于U和I的比值。  U=IR:U在數(shù)值上等于I和R的乘積。 教學(xué)反思 本節(jié)課的內(nèi)容分兩部分,第一課時(shí)以實(shí)驗(yàn)探究為主。主要通過(guò)激發(fā)學(xué)生探索和發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律的動(dòng)機(jī)與興趣,增加學(xué)生探索未知世界的信心。為學(xué)生創(chuàng)設(shè)良好的物理情景,通過(guò)學(xué)生自生的探究去發(fā)現(xiàn)規(guī)律進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。雖然學(xué)生對(duì)電流、電壓、電阻的概念有了一定的認(rèn)識(shí),但對(duì)于它們?nèi)咧g的定量關(guān)系卻不是很清楚。根據(jù)本

19、學(xué)段學(xué)生心理和年齡特點(diǎn)及學(xué)生的實(shí)際水平,教師要逐步引導(dǎo)學(xué)生去思考、分析、設(shè)計(jì)并完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程。這個(gè)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)是個(gè)難點(diǎn),教師在此過(guò)程中要注意引導(dǎo)和點(diǎn)撥,注意循序漸進(jìn)。分析和論證是實(shí)驗(yàn)的環(huán)節(jié),也是本節(jié)的難點(diǎn),探究結(jié)果要得到嚴(yán)格相等的比例關(guān)系是不可能的,為了便于分析,實(shí)驗(yàn)時(shí)電壓(或電阻)要成比例增大(或減小),分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并不是嚴(yán)格成比例關(guān)系,教師要注意引導(dǎo)學(xué)生找出產(chǎn)生誤差的原因,要注意培養(yǎng)實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。 本節(jié)課課堂內(nèi)容概念多;儀器、儀表多;實(shí)驗(yàn)綜合程度高;對(duì)實(shí)驗(yàn)方法也有一定的要求;總之,對(duì)學(xué)生的綜合能力要求較高。教師在教學(xué)中采用學(xué)生分組自主探究,充分體驗(yàn)科學(xué)探究的整個(gè)過(guò)程,同時(shí)借助教

20、師的點(diǎn)撥,化解學(xué)生在實(shí)驗(yàn)探究中出現(xiàn)的難點(diǎn),培養(yǎng)學(xué)生掌握解決物理問(wèn)題的方法,增加學(xué)生探索未知世界的信心,培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。針對(duì)初三學(xué)生的實(shí)際情況,在教學(xué)中對(duì)學(xué)生的科學(xué)探究能力的要求比對(duì)初二學(xué)生的要求有所提高,符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。整堂課體現(xiàn)了新課程的教學(xué)目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)與技能,過(guò)程與方法,情感態(tài)度和價(jià)值觀,三者并重。 通過(guò)第一課時(shí)的學(xué)習(xí),主要是為了讓學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究掌握同一電路中電學(xué)的三個(gè)基本物理量之間的關(guān)系,進(jìn)一步了解運(yùn)用“控制變量法”研究多個(gè)變量間的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)方法,探究當(dāng)電壓一定時(shí),電流與電阻的關(guān)系,及當(dāng)電阻一定時(shí),電流與電壓的關(guān)系,為進(jìn)一步學(xué)習(xí)電學(xué)知識(shí)打下基礎(chǔ)。第二課時(shí)通過(guò)復(fù)習(xí)使學(xué)生深化理解歐姆定律,并能運(yùn)用歐姆定律解決相關(guān)的實(shí)際問(wèn)題。          

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