10.2内能-课件-2025-2026学年2024北师大版物理九年级全册教学课件（43页PPT）

(共43张PPT)
幻灯片 1：封面
课程标题：10.2 内能
学科与年级：北师大版 九年级物理
教师姓名：[教师姓名]
幻灯片 2：学习目标
理解分子动理论的基本观点，能解释生活中常见的分子运动现象。
明确内能的定义，知道内能与温度、质量、物质状态的关系。
掌握改变物体内能的两种方式（做功和热传递），能区分两种方式并解释相关现象。
了解热量的概念，知道热量的单位是焦耳（J），能正确使用 “热量” 描述热传递过程。
幻灯片 3：课程引入
情境展示：
图片 1：在花园里能闻到花香，离花丛越近，香味越浓。
图片 2：将红墨水分别滴入冷水和热水中，观察墨水扩散的快慢。
视频片段：长时间堆放煤的墙角，墙壁内部会变黑。
提问引导：为什么花香能传播？墨水在热水中扩散更快？煤会 “渗入” 墙壁？这些现象背后隐藏着物质微观结构的秘密，今天我们就从分子的角度探究 “内能” 的奥秘。
幻灯片 4：分子动理论的基本观点（1）—— 物质由分子构成
概念讲解：常见的物质是由大量分子（或原子）构成的，分子的体积非常小，通常直径约为 10 m，肉眼无法直接观察。
实例说明：1cm 的水中约有 3.35×10 个水分子，若将这些水分子均匀分布在地球表面，每平方米面积上约有 6×10 个水分子。
直观展示：通过扫描隧道显微镜拍摄的分子图像（如苯分子、硅原子排列图），让学生直观感受分子的存在。
幻灯片 5：分子动理论的基本观点（2）—— 分子在永不停息地做无规则运动
现象分析：
扩散现象定义：不同物质在相互接触时，彼此进入对方的现象，叫做扩散现象。
生活实例：炒菜时，菜香扩散到整个厨房；衣柜里的樟脑丸慢慢变小，衣柜内充满樟脑气味。
实验对比：展示 “红墨水在冷水和热水中扩散” 的实验装置图，强调热水中墨水扩散更快，说明温度越高，分子无规则运动越剧烈。
结论总结：一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动，温度是影响分子运动剧烈程度的重要因素。
幻灯片 6：分子动理论的基本观点（3）—— 分子间存在相互作用力
实验演示：
实验 1：将两个表面光滑的铅块紧压在一起，撤去外力后，铅块能紧紧粘在一起，甚至可以吊起一个钩码。
实验 2：用力压缩弹簧，弹簧会产生反抗压缩的力；拉伸弹簧时，弹簧会产生反抗拉伸的力。
规律总结：
分子间同时存在引力和斥力：当分子间距离较小时，斥力起主要作用（如压缩固体困难）；当分子间距离较大时，引力起主要作用（如铅块粘合）；当分子间距离过大时，分子间作用力可忽略（如气体分子）。
生活应用：固体和液体能保持一定的体积，是因为分子间的引力使其不易分散；固体很难被压缩，是因为分子间的斥力在起作用。
幻灯片 7：内能的定义
概念推导：
分子在永不停息地做无规则运动，因此分子具有分子动能（与分子运动速度、温度有关，温度越高，分子动能越大）。
分子间存在相互作用力，且分子间有间隙，因此分子具有分子势能（与分子间距离、物质状态有关，如固体熔化时分子势能变化）。
内能定义：物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和，叫做物体的内能。
单位说明：内能的单位与功、能量的单位相同，都是焦耳（J）。
重要提醒：一切物体在任何情况下都具有内能（即使是 0℃的冰块，其内部分子仍在运动，仍有分子动能和分子势能）。
幻灯片 8：影响内能大小的因素
因素分析：
温度：对同一物体，温度越高，分子热运动越剧烈，分子动能越大，内能越大（如加热铁块，温度升高，内能增大）。
质量：温度相同时，物体质量越大，分子数量越多，总分子动能和分子势能之和越大，内能越大（如 1kg 的水和 10kg 的水，在相同温度下，10kg 水的内能更大）。
物质状态：同种物质在不同状态下，分子间距离和相互作用力不同，分子势能不同，内能也不同（如 0℃的冰熔化为 0℃的水，温度不变，但分子势能增大，内能增大）。
物质种类：质量、温度相同的不同物质，由于分子结构和分子间作用力不同，内能也可能不同（如 1kg 0℃的水和 1kg 0℃的煤油，内能存在差异）。
总结图表：
| 影响因素 | 与内能的关系 | 实例 |
|----|----|----|
| 温度 | 同一物体，温度越高，内能越大 | 加热后的水比冷水内能大 |
| 质量 | 温度相同，质量越大，内能越大 | 一桶热水比一杯热水内能大 |
| 物质状态 | 同种物质，状态不同，内能可能不同 | 0℃的水比 0℃的冰内能大 |
幻灯片 9：改变物体内能的方式（1）—— 热传递
概念讲解：
热传递定义：温度不同的物体相互接触时，低温物体温度升高，高温物体温度降低的过程，叫做热传递。
热传递条件：物体间存在温度差（直到物体温度相同，热传递停止）。
热量定义：在热传递过程中，传递能量的多少叫做热量，用符号 Q 表示，单位是焦耳（J）。
能量变化：
高温物体：放出热量，内能减小。
低温物体：吸收热量，内能增大。
生活实例：
用热水袋取暖，热水袋放热（内能减小），人体吸热（内能增大）。
烧开水时，火焰的热量传递给水壶和水，水的内能增大，温度升高至沸腾。
注意事项：“热量” 是过程量，不能说 “物体含有多少热量”，只能说 “物体吸收或放出多少热量”。
幻灯片 10：改变物体内能的方式（2）—— 做功
实验探究：
实验 1：压缩空气引火仪 —— 用力下压活塞，压缩空气做功，观察到棉花燃烧。
现象分析：活塞对空气做功，空气的内能增大，温度升高，达到棉花的着火点，棉花燃烧。
实验 2：气体膨胀做功 —— 将一个充满气体的气球放飞，气球内气体喷出，气球会向相反方向运动，同时气球壁温度降低。
现象分析：气体膨胀时对外做功，自身的内能减小，温度降低。
规律总结：
外界对物体做功，物体的内能增大（如摩擦生热、压缩气体）。
物体对外界做功，物体的内能减小（如气体膨胀、水蒸气推动壶盖）。
生活应用：冬天搓手取暖，通过摩擦力对双手做功，双手内能增大，温度升高；钻木取火，通过克服摩擦做功，使木头内能增大，温度升高至着火点。
幻灯片 11：两种改变内能方式的对比与区分
对比表格：
| 改变方式 | 本质 | 内能变化 | 温度变化 | 实例 |
|----|----|----|----|----|
| 热传递 | 能量的转移（从高温物体到低温物体）| 吸热：内能增大；放热：内能减小 | 吸热：温度升高（或不变，如晶体熔化）；放热：温度降低（或不变，如晶体凝固）| 晒太阳、用冷水冷却热鸡蛋 |
| 做功 | 能量的转化（如机械能转化为内能）| 外界对物体做功：内能增大；物体对外做功：内能减小 | 外界对物体做功：温度升高；物体对外做功：温度降低 | 搓手取暖、压缩空气引火 |
关键区分：热传递是 “能量转移”（不同物体间或同一物体不同部分间），做功是 “能量转化”（其他形式的能与内能之间）。
思考讨论：用酒精灯加热水和用搅拌器搅拌水，都能使水的内能增大，这两种方式分别属于什么？（答案：热传递、做功）
幻灯片 12：内能与机械能的区别
对比分析：
| 对比项目 | 内能 | 机械能 |
|----|----|----|
| 研究对象 | 物体内部的分子 | 整个物体 |
| 能量来源 | 分子的热运动和分子间作用力 | 物体的机械运动（位置、速度）和形变 |
| 影响因素 | 温度、质量、状态、物质种类 | 质量、速度（动能）、高度（重力势能）、形变程度（弹性势能）|
| 是否为 “所有物体都具有”| 一切物体在任何情况下都有内能 | 物体静止且不受力时，机械能可能为 0（如放在水平地面上的静止物体，动能为 0，重力势能为 0，机械能为 0）|
实例说明：一块静止在水平地面上的石头，机械能为 0，但石头内部的分子仍在运动，分子间仍有作用力，因此具有内能。
幻灯片 13：课堂小结
知识框架回顾：
分子动理论：物质由分子构成；分子永不停息做无规则运动（温度越高越剧烈）；分子间有引力和斥力。
内能：物体内部所有分子动能与分子势能的总和，单位 J；影响因素：温度、质量、状态、物质种类；一切物体都有内能。
改变内能的方式：热传递（能量转移，伴随热量传递）、做功（能量转化）。
热量：热传递过程中传递的能量，单位 J，是过程量。
重点强调：区分热传递和做功的本质，理解内能与温度的关系，明确热量的过程性特点。
幻灯片 14：课堂练习 1
下列现象中，能说明分子在永不停息地做无规则运动的是（ ）
A. 扫地时，灰尘漫天飞舞
B. 擦黑板时，粉笔灰落在地上
C. 春天，柳絮随风飘扬
D. 打开香水瓶盖后，满屋充满香味
关于物体的内能，下列说法正确的是（ ）
A. 温度为 0℃的物体没有内能
B. 物体的温度越高，内能越大
C. 物体的内能增加，一定是吸收了热量
D. 物体的内能与温度有关，与质量无关
幻灯片 15：课堂练习 2
下列实例中，通过做功的方式改变物体内能的是（ ）
A. 用热水袋暖手
B. 放在阳光下的铁块温度升高
C. 冬天，人们搓手取暖
D. 把烧红的铁块放入冷水中，铁块温度降低
夏天，人们在房间里放冰块降温，冰块熔化过程中，房间内空气的内能_____（选填 “增大”“减小” 或 “不变”），这是通过_____的方式改变内能的。
幻灯片 16：课堂练习答案
D（解析：A、B、C 选项中的灰尘、粉笔灰、柳絮都是宏观物体的运动，属于机械运动；D 选项中香味的传播是分子扩散，属于分子无规则运动）
B（解析：A 选项，一切物体都有内能；C 选项，物体内能增加可能是吸收热量，也可能是外界对物体做功；D 选项，物体内能与质量有关）
C（解析：A、B、D 选项都是通过热传递改变内能，C 选项是通过摩擦做功改变内能）
减小；热传递（解析：冰块熔化吸热，从房间空气吸收热量，空气内能减小，属于热传递）
幻灯片 17：拓展思考
为什么冬天触摸金属门把手会感觉比触摸木头门把手更凉？（提示：金属是热的良导体，木头是热的不良导体，从热传递角度分析）
用打气筒给自行车轮胎打气时，过一会儿打气筒壁会发热，这是为什么？（提示：从做功和热传递两个角度分析）
为什么海边的昼夜温差比内陆小？（提示：水的比热容大，吸收或放出相同热量时温度变化小，结合内能与温度的关系分析）
幻灯片 18：结束语
总结与延伸：本节课我们从分子动理论出发，认识了内能的本质，掌握了改变内能的两种方式。内能是生活中常见的能量形式，下一节课我们将学习 “比热容”，进一步探究不同物质吸收热量与温度变化的关系，希望大家课后多观察生活中的内能现象，为下节课做好准备！
北师大版2024版物理九年级全册【精做课件】
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10.2内 能
第十章 机械能、内能及其转化
a
i
T
u
j
m
i
a
N
g
推动瓶塞的能量来自哪里？
当我们买了一瓶红酒准备庆祝却发现没有开瓶器打不开时，
怎么办？
一、内能
1. 分子具有动能与势能
（1）分子动能
结论：运动的分子也具有动能，叫作分子动能。
分子在做热运动，所以也具有动能
运动的篮球
具有动能
一、内能
（2）分子势能
①被压缩的弹簧各部分互相排斥，被拉伸的弹簧各部分互相吸引；所以具有弹性势能。
压缩的弹簧
拉伸的弹簧
②分子间既相互吸引又相互排斥，所以分子间具有势能，叫作分子势能。
结论：分子间也具有势能，叫作分子势能。
2. 内能
（1）构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和，叫做物体的内能。
（2）内能的单位是焦（J）。
（3）飞在空中的足球，具有重力势能；足球在空中飞行，还具有动能。空中运动的足球除了整体具有机械能外，同时还具有内能。机械能与整个物体的机械运动情况有关，而内能与物体内部分子的热运动和分子之间的相互作用情况有关，内能是不同于机械能的另一种形式的能。
一、内能
（4）一切物体，不论温度高低，都具有内能。
炙热的铁水具有内能；冰冷的冰块，温度虽然低，其中的水分子仍然在做热运动，所以也具有内能。
北极的冰山
炽热的铁水有内能
一、内能
一、内能
视频讲解——《内能的概念》
3. 影响内能大小的因素
（1）内能大小与温度的关系
对一杯水加热时，水的温度越高，水内部分子运动越剧烈，内能越大。反之，温度越低， 内能越小.
水的内能增大
分子动能变大
分子无规则
运动剧烈
温度升高
一、内能
（2）内能大小与质量的关系
想一想：温度相同、质量不同的水，内能相同吗？为什么？
温度相同、质量不同的水，质量越大，水分子数目越多，所以分子动能和势能的总和也会越大，即水的内能也越大。
所以在温度相同、状态相同时，物质的质量越大，内能越大。
一、内能
200g、20℃的水的内能要大于100g、20℃水的内能.
（3）内能大小与状态（体积）的关系
一块0 ℃的冰熔化成0 ℃的水时内能是否改变
因为0℃的冰熔化成0℃的水时，要吸收热量，体积变小，分子间的距离变小，作用力变大，所以水的内能变大。
可见物体的内能跟物体的状态（体积）有关.
总结：物体的内能跟物体的温度、质量、状态等都有关.
一、内能
4. 内能与机械能的区别
内能 机械能
概念
影响 因素
研究 对象
存在 条件
物体内部所有分子动能
与分子势能的总和
物体所具有的动能
和势能的总和
物体的温度、体积、
质量、状态等
物体的质量、速度、
高度或形变程度
微观世界的大量分子
宏观世界的所有物体
永远存在
运动或在高处或
发生弹性形变
一、内能
视频讲解——《影响内能大小的因素》
一、内能
1. 热量
想一想：在寒冷的冬天，为什么人们喜欢抱热水袋？你从热水袋中得到了什么？
这是因为发生了热传递，热水把内能传递给人，人们获得了内能，而热水减少了内能。
（1）在热传递过程中，传递能量的多少叫热量，单位是焦。
（2）发生热传递的一些实例：
二、物体内能的改变
对手呵气
烧水
棉被晒得暖呼
二、物体内能的改变
2. 热传递改变物体的内能
（1）发生热传递时，低温物体吸收热量，内能增加；高温物体放出热量，内能减少。物体吸收或放出的热量越多，它的内能改变越大。
（2）热传递的过程：实质是内能转移的过程。内能从高温物体向低温物体转移。（注意：不是传递温度）
二、物体内能的改变
3. 做功改变物体的内能
想一想：除了热传递外，还有什么途径可以改变物体的内能？
（1）实例分析：人从滑梯下滑时屁股有点发烫。
说明摩擦可以产生热，这部分内能是哪里来的呢？很明显这部分内能并不是热传递得到的。原来，人下滑时要克服摩擦力做功，把一部分机械能转化为了内能。
可见，做功也可以改变物体的内能。
二、物体内能的改变
（2）演示实验
①如图所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，把活塞迅速压下去，观察发生的现象。
棉花会燃烧起来，是因为活塞压缩气体做功，使空气的内能增大，温度升高，达到硝化棉的燃点。
可见，对物体做功，物体的内能增大。
空气压缩引火仪
二、物体内能的改变
②如图，烧瓶（或可乐瓶）内盛少量水。给瓶内打气，当瓶塞跳出时，观察瓶内的变化。在上述实验中，通过什么途径改变了玻璃筒和烧瓶内空气的内能？
图中瓶内水上方存在着无色透明、无法看到的水蒸气；当塞子跳起来时，可以看到瓶内出现白雾，说明水蒸气液化成了可以看到的小水滴。在这个过程中，气体膨胀对外做功，温度降低，内能减小。
可见，物体对外做功，物体的内能减小.
二、物体内能的改变
（3）对比“压缩气体做功 ”与“水蒸气膨胀做功”两个实验
外界对物体做功
物体的内能增大
温度升高
空气内能
增大
压缩空气
物体对外做功
物体内能减小
水蒸气
温度降低
水蒸气
做功
给瓶内
打气
结论：外界对物体做功，物体的内能增加，温度升高；物体对外界做功，物体的内能减少，温度降低.
①压缩气体做功
②水蒸气
膨胀做功
（4）生活及自然界中利用做功改变内能的现象
②从滑梯下滑时屁股有点发烫
①冬天人们
搓手感到暖和
做功改变内能
③汽车急刹车时，轮胎克服地面间的摩擦做功，内能增加，温度升高，轮胎表面被烧焦。
④流星穿越大气层时，克服空气阻力做功，内能增加，温度太高，达到流星燃点，流星燃烧。
二、物体内能的改变
演示实验——《做功改变内能的演示实验》
二、物体内能的改变
4. 总结：改变物体内能的两种方法
改变物体内能的实质是机械能与内能能量的转化
改变物体内能的实质是能量的转移
结果是
等效的
二、物体内能的改变
【例题2】如图的实验或事例都揭示了一定的物理知识，关于它们的说法正确的是（　　）
A．甲图中，使小孩臀部发热是通过热传递的方式来实现的
B．乙图中，人搓手发热说明物体对外做功，内能增大
C．丙图钻木取火过程是机械能转化为内能
D．丁图中水蒸气将塞子冲出的过程中，水蒸气通过做功的方式使自己内能增大
C
二、物体内能的改变
1. 温度、热量与内能
（1）温度
温度表示物体的冷热程度。 是一个状态量，一个物体在某一时刻对应一定的温度。描述温度时，一般说“物体的温度高或低、是多少、降低或升高了多少“等。例如：夏天天气热，这个“热”表示温度.
（2）内能
内能是物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和。是一个状态量，所有物体都有内能。描述物体的内能一般说“物体具有内能、改变了内能、传递了内能等”。例如：“摩擦生热”，表示克服摩擦力做功，把机械能转化为内能，所以这个“热”表示内能.
三、温度、热量与内能
（3）热量
热量表示热传递过程中传递内能的多少。热量是一个过程量，只有发生热传递时，才能用热量来量度内能的变化量（物体吸收或放出的能量的多少）。
不发生热传递，讲热量就没有意义。描述热量时，只能说物体“吸收、放出”热量，不能讲“物体具有热量”。
三、温度、热量与内能
2. 温度与热量
（1）物体吸收或放出热量，温度不一定变化。
例如晶体熔化时，吸收热量，温度不变。晶体凝固时，放出热量，温度也不发生变化。
（2）物体温度变化时，不一定要吸收或放出热量。
物体温度降低，可能是物体对外界做功。物体温度升高，可能是外界对物体做功。
三、温度、热量与内能
3. 温度与内能
（1）物体温度变化时，内能一定变化。物体温度降低，内能一定减少；物体温度升高，内能一定增加。
三、温度、热量与内能
（2）物体内能变化时，温度不一定变化。晶体熔化时，吸收热量，内能增加，温度不变。晶体凝固时，放出热量，内能减少，温度不变。
例如冰在熔化过程中，吸收热量，内能增加，但是温度不变.
4. 热量与内能
（1）物体吸热或放热，一定会引起内能的变化。物体吸收热量，内能增加。物体放出热量，内能减少。
（2）物体内能改变，不一定是由于物体吸收或放出热量。物体内能增加，可能是外界对物体做功。物体内能减少，可能是物体对外界做功。
三、温度、热量与内能
搓手做功，可以使手的内能增大
对手呵气，可以使手的内能增大
三、温度、热量与内能
视频讲解——《温度、热量与内能辨析》
知识点1 物质的构成
1. ［2024·长沙模拟］关于物质的构成，下列说法正确的是
( )
C
A. 分子的直径很小，一般为
B. 可以借助光学显微镜观察到分子
C. 常见物质是由分子、原子构成的
D. 是指能较长时间悬浮在空气中，直径小于或等于
的尘埃，这些尘埃就是一个个小分子
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知识点2 分子热运动
2. ［2024·连云港］下列现象中，能说明分子在不停地做无
规则运动的是( )
A
A. 花香满园 B. 尘土飞扬 C. 雪花飘飘 D. 落叶纷纷
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（1）用如图甲所示的装置探究分子热运动，
其中一瓶装有密度比空气大的红棕色二氧
化氮气体，另一瓶装有空气。为了有力地
证明分子热运动，装二氧化氮气体的是___（选填“”或“ ”）
瓶，当抽开中间的玻璃板一段时间后，可以观察到 瓶中气
体的颜色为________（选填“红棕色”或“无色”），这种现象
称为______现象。
红棕色
扩散
3.
（2）如图乙所示，向一端封闭的玻璃管中注水至一半位置，
再注入酒精直至充满，封闭管口，并将玻璃管反复翻转，观
察液面的位置，发现液体总体积变小，说明分子间有______。
间隙
（3）分别在冷水和热水中同时注入一滴红墨水，5秒后的现
象如图丙所示，该现象说明______越高，分子运动越______
（选填“剧烈”或“缓慢”）。
温度
剧烈
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知识点3 分子间的作用力
4. 将两个表面光滑的铅块相互压紧，
两铅块就会粘在一起，并能吊起多个钩码，如图所
示。该现象说明( )
B
A. 分子间有空隙
B. 分子间存在引力
C. 分子间存在斥力
D. 分子不停地做无规则运动
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5. 在工业上，液压机利用了液体很难被压缩的原理，“液体
很难被压缩”反映了液体( )
C
A. 分子间没有引力 B. 分子间存在引力
C. 分子间存在斥力 D. 分子间没有空隙
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6.分子之间既有引力又有斥力。其中，分子间
的斥力大小随分子间距离 变化的情况如图
所示。根据图像可知，分子之间斥力的大小
随着分子间距离的减小而______。
增大
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知识点4 固体、液体和气体的特征
7. 物质在不同状态下的分子模型如图甲、乙、丙所示，下列说法正
确的是( )
B
A. 图甲中分子间距较大，其宏观特性表现为没有固定的体积
B. 图乙中分子间距最大，分子间作用力几乎为零
C. 图丙中分子间距最小，分子间作用力最小
D. 同一物质从图甲所示状态变化到图丙所示状态的过程中，需要吸热
返回
8. ［2024·广元］“女皇蒸凉面”是广元地方特色美食，凉面
的口感、香气深受人们喜欢，下列说法正确的是( )
B
A. 油辣子附着在凉面上，说明分子间只存在引力
B. 香气四溢，表明分子在不停地做热运动
C. 凉面面条之间有空隙，说明分子间有间隙
D. 吃一口凉面，只有几个分子进入口中
返回
9. ［2024·唐山二模］如图所示是实现“碳中
和”的途径之一，该技术通过将 压入地
下实现的封存， 封存后( )
C
A. 分子的数目减小 B. 分子的体积变小
C. 分子的间隔变小 D. 分子的质量减小
返回
10. ［2024·信阳开学］如图所示，荷叶上的水珠如颗颗珍珠
一般，摇一摇荷叶，水珠会很快滑落，荷叶上竟然滴水不沾。
关于荷叶上的水珠，下列说法正确的是( )
D
A. 当水珠静止不动时，水珠中的水分子也静止不动
B. 很小的水珠就是一个水分子
C. 荷叶不沾水，是因为水珠与荷叶的分子之间只有
斥力没有引力
D. 两滴水珠相遇时能形成一个较大的水珠，说明分
子之间存在引力
返回
分子热运动
影响因素
影响因素
分子
内能
物质
作用力
改变方式
扩散现象
热传递
做功
必做作业：从教材习题中选取；
选做作业：完成练习册本课时的习题.
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