物理教案 回旋加速器
时间：2022-02-05 回旋加速器 物理教案教学目标
知识目标
1、知道回旋加速器的基本构造和加速原理．
2、了解加速器的基本用途．
能力目标
通过由直线加速器迁移到回旋加速器的教学，培养学生解决实际问题的能力，开阔学生解决问题的思路．
情感目标
通过介绍我国高能粒子加速器——北京正负电子对撞机的研制，培养民族自豪感，激发同学们学习科学报效祖国的热情．
教学建议
教材分析
本节重点是回旋加速器的加速原理．在通过前面带电粒子在磁场中的运动规律的学习，学生通过反复习电场的相关知识后在理解本节知识时比较容易，需要强调的是：
1、加速电场的平行极板接的是交变电压，且它的周期和粒子的运动周期相同．
2、当粒子加速到接近光速时，加速粒子就不可能了．
教法建议
由于前面已经学习了带电粒子在磁场中的运动规律，因此本节内容在教法上可以通过复习相关的电场知识后在，让学生思考想象加速器的原理，最后得出回旋加速器原理．
在讲解时，教师可以通过介绍中国高能粒子加速器——北京正负电子对撞机的开发以及研制过程，激发学生的民族自豪感，培养学生的爱国主义热情。
教学设计方案
回旋加速器
一、素质教育目标
（一）知识教学点
1、知道回旋加速器的基本构造和加速原理．
2、了解加速器的基本用途．
（二）能力训练点
通过由直线加速器迁移到回旋加速器的教学，培养学生解决实际问题的能力，开阔学生解决问题的思路．
（三）德育渗透点
介绍我国高能粒子加速器——北京正负电子对撞机，培养民族自豪感，激发同学们学习科学报效祖国的热情．
（四）美育渗透点
用优美的语言介绍我国高能粒子加速器的构造原理，用严密的推理，解释回旋加速器的工作原理，让学生充分体会物理教学的语言美及推理过程的逻辑美．
二、学法引导
1、教师通过复习提问法导入，创设物理情境启发学生思考讨论，总结规律．
2、学生复习电场知识，积极思考想象，在教师指导下推导，总结回旋加速器的工作原理和规律．
三、重点难点疑点及解决办法
1、重点
回旋加速器的加速原理．
2、难点
加速电场的平行极板接的是交变电压，且它的周期和粒子的运动周期相同．
3、疑点
当粒子加速到接近光速时，加速粒子就不可能了．
4、解决办法
应用上节学习的粒子在磁场中运动半径和周期公式，着力讲清回旋加速器加速带电粒子的原理．
四、课时安排
1课时
五、教具学具准备
回旋回速器挂图
六、师生互动活动设计
教师先复习提问电场知识导入，通过设问让学生思考想象出回旋加速器原理，在教师指导下，学生分析、讨论、总结规律，再通过例题讲解加深理解．课外组织学生讨论粒子运动半径不变的加速器原理．
七、教学步骤
（一）明确目标
（略）
（二）整体感知
本节课讲述带电粒子在磁场中运动在高科技领域中的一个具体运用，首先要引导同学们从直线加速器迁移到回旋加速器，然后分析回旋加速器的加速过程，从而理解它的加速原理，最后比较直线加速器和回旋加速器的优缺点．
（三）重点、难点的学习与目标完成过程
1、直线加速器
我们知道电场可以对带电粒子加速，如果加速电压为u，带电粒子电量为q．带电粒子从静止可加速到能量，由于电压的限制，所以一次加速后粒子获得的能量较小，如何获得较大的能量呢？（让学生充分讨论．）可采取多级加速的办法，经过几次加速后粒子的能量，所以直线加速器可使粒子获得足够大的能量．但它占地面积太大，能否既让带电粒子多次加速，获得较高能量，又尽可能减少占地面积呢？（让学生展开想象）
2、回旋加速器
利用带电粒子在磁场中作圆周运动的特点，可使带电粒子回旋，为使粒子每经过两极板时都得到加速，极板间需接上一个交变电压，每加速粒子一次，带电粒子运动速率和运动半径都会增加，它运动的周期会变化吗？所接在两极板间的交变电压的周期T等于多少呢？
（让学生回答）
请同学们讨论：加速粒子的最终能量由哪些因素决定？
当带电粒子速度最大时，其运动半径也最大，即，即，再由动能定理得：，所以要提高加速粒子最后的能量，应尽可能增大磁感应强度B和加速器的半径．
请同学们课后思考，为什么带电粒子加速后的能量与加速电压无关呢？
3、回旋加速器和直线加速器的比较
介绍我国正、负电子对撞机．
（四）总结、扩展jK251.com
本节课我们学习了回旋回速器的加速原理，希望同学们将来在工作和生活中遇到实际问题时，要开阔思路，注意知识的迁移和综合运用．
八、布置作业
1、1989年初，我国投入运行的高能粒子加速器可把电子的能量加速到2.8GeV，若每级的加速电压V，需采用几级加速器？
九、板书设计
一、直线加速器
1、单级加速
2、多级加速
二、回旋加速器
1、交变的加速电压周期T
2、多次回旋加速后的能量
三、直线加速器与回旋回速器比较
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教学目标
知识目标
1、知道的基本构造和加速原理．
2、了解加速器的基本用途．
能力目标
通过由直线加速器迁移到的教学，培养学生解决实际问题的能力，开阔学生解决问题的思路．
情感目标
通过介绍我国高能粒子加速器——北京正负电子对撞机的研制，培养民族自豪感，激发同学们学习科学报效祖国的热情．
教学建议
教材分析
本节重点是的加速原理．在通过前面带电粒子在磁场中的运动规律的学习，学生通过反复习电场的相关知识后在理解本节知识时比较容易，需要强调的是：
1、加速电场的平行极板接的是交变电压，且它的周期和粒子的运动周期相同．
2、当粒子加速到接近光速时，加速粒子就不可能了．
教法建议
由于前面已经学习了带电粒子在磁场中的运动规律，因此本节内容在教法上可以通过复习相关的电场知识后在，让学生思考想象加速器的原理，最后得出原理．
在讲解时，教师可以通过介绍中国高能粒子加速器——北京正负电子对撞机的开发以及研制过程，激发学生的民族自豪感，培养学生的爱国主义热情。
教学设计方案
一、素质教育目标
（一）知识教学点
1、知道的基本构造和加速原理．
2、了解加速器的基本用途．
（二）能力训练点
通过由直线加速器迁移到的教学，培养学生解决实际问题的能力，开阔学生解决问题的思路．
（三）德育渗透点
介绍我国高能粒子加速器——北京正负电子对撞机，培养民族自豪感，激发同学们学习科学报效祖国的热情．
（四）美育渗透点
用优美的语言介绍我国高能粒子加速器的构造原理，用严密的推理，解释的工作原理，让学生充分体会物理教学的语言美及推理过程的逻辑美．
二、学法引导
1、教师通过复习提问法导入，创设物理情境启发学生思考讨论，总结规律．
2、学生复习电场知识，积极思考想象，在教师指导下推导，总结的工作原理和规律．
三、重点·难点·疑点及解决办法
1、重点
的加速原理．
2、难点
加速电场的平行极板接的是交变电压，且它的周期和粒子的运动周期相同．
3、疑点
当粒子加速到接近光速时，加速粒子就不可能了．
4、解决办法
应用上节学习的粒子在磁场中运动半径和周期公式，着力讲清加速带电粒子的原理．
四、课时安排
1课时
五、教具学具准备
回旋回速器挂图
六、师生互动活动设计
教师先复习提问电场知识导入，通过设问让学生思考想象出原理，在教师指导下，学生分析、讨论、总结规律，再通过例题讲解加深理解．课外组织学生讨论粒子运动半径不变的加速器原理．
七、教学步骤
（一）明确目标
（略）
（二）整体感知
本节课讲述带电粒子在磁场中运动在高科技领域中的一个具体运用，首先要引导同学们从直线加速器迁移到，然后分析的加速过程，从而理解它的加速原理，最后比较直线加速器和的优缺点．
（三）重点、难点的学习与目标完成过程
1、直线加速器
我们知道电场可以对带电粒子加速，如果加速电压为u，带电粒子电量为q．带电粒子从静止可加速到能量，由于电压的限制，所以一次加速后粒子获得的能量较小，如何获得较大的能量呢？（让学生充分讨论．）可采取多级加速的办法，经过几次加速后粒子的能量，所以直线加速器可使粒子获得足够大的能量．但它占地面积太大，能否既让带电粒子多次加速，获得较高能量，又尽可能减少占地面积呢？（让学生展开想象）
2、
利用带电粒子在磁场中作圆周运动的特点，可使带电粒子回旋，为使粒子每经过两极板时都得到加速，极板间需接上一个交变电压，每加速粒子一次，带电粒子运动速率和运动半径都会增加，它运动的周期会变化吗？所接在两极板间的交变电压的周期T等于多少呢？
（让学生回答）
请同学们讨论：加速粒子的最终能量由哪些因素决定？
当带电粒子速度最大时，其运动半径也最大，即，即，再由动能定理得：，所以要提高加速粒子最后的能量，应尽可能增大磁感应强度B和加速器的半径．
请同学们课后思考，为什么带电粒子加速后的能量与加速电压无关呢？
3、和直线加速器的比较
介绍我国正、负电子对撞机．
（四）总结、扩展
本节课我们学习了回旋回速器的加速原理，希望同学们将来在工作和生活中遇到实际问题时，要开阔思路，注意知识的迁移和综合运用．
八、布置作业
1、1989年初，我国投入运行的高能粒子加速器可把电子的能量加速到2.8GeV，若每级的加速电压V，需采用几级加速器？
九、板书设计
一、直线加速器
1、单级加速
2、多级加速
二、
1、交变的加速电压周期T
2、多次回旋加速后的能量
三、直线加速器与回旋回速器比较
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教学目标
知识目标
1、知道的基本构造和加速原理．
2、了解加速器的基本用途．
能力目标
通过由直线加速器迁移到的教学，培养学生解决实际问题的能力，开阔学生解决问题的思路．
情感目标
通过介绍我国高能粒子加速器——北京正负电子对撞机的研制，培养民族自豪感，激发同学们学习科学报效祖国的热情．
教学建议
教材分析
本节重点是的加速原理．在通过前面带电粒子在磁场中的运动规律的学习，学生通过反复习电场的相关知识后在理解本节知识时比较容易，需要强调的是：
1、加速电场的平行极板接的是交变电压，且它的周期和粒子的运动周期相同．
2、当粒子加速到接近光速时，加速粒子就不可能了．
教法建议
由于前面已经学习了带电粒子在磁场中的运动规律，因此本节内容在教法上可以通过复习相关的电场知识后在，让学生思考想象加速器的原理，最后得出原理．
在讲解时，教师可以通过介绍中国高能粒子加速器——北京正负电子对撞机的开发以及研制过程，激发学生的民族自豪感，培养学生的爱国主义热情。
教学设计方案
一、素质教育目标
（一）知识教学点
1、知道的基本构造和加速原理．
2、了解加速器的基本用途．
（二）能力训练点
通过由直线加速器迁移到的教学，培养学生解决实际问题的能力，开阔学生解决问题的思路．
（三）德育渗透点
介绍我国高能粒子加速器——北京正负电子对撞机，培养民族自豪感，激发同学们学习科学报效祖国的热情．
（四）美育渗透点
用优美的语言介绍我国高能粒子加速器的构造原理，用严密的推理，解释的工作原理，让学生充分体会物理教学的语言美及推理过程的逻辑美．
二、学法引导
1、教师通过复习提问法导入，创设物理情境启发学生思考讨论，总结规律．
2、学生复习电场知识，积极思考想象，在教师指导下推导，总结的工作原理和规律．
三、重点·难点·疑点及解决办法
1、重点
的加速原理．
2、难点
加速电场的平行极板接的是交变电压，且它的周期和粒子的运动周期相同．
3、疑点
当粒子加速到接近光速时，加速粒子就不可能了．
4、解决办法
应用上节学习的粒子在磁场中运动半径和周期公式，着力讲清加速带电粒子的原理．
四、课时安排
1课时
五、教具学具准备
回旋回速器挂图
六、师生互动活动设计
教师先复习提问电场知识导入，通过设问让学生思考想象出原理，在教师指导下，学生分析、讨论、总结规律，再通过例题讲解加深理解．课外组织学生讨论粒子运动半径不变的加速器原理．
七、教学步骤
（一）明确目标
（略）
（二）整体感知
本节课讲述带电粒子在磁场中运动在高科技领域中的一个具体运用，首先要引导同学们从直线加速器迁移到，然后分析的加速过程，从而理解它的加速原理，最后比较直线加速器和的优缺点．
（三）重点、难点的学习与目标完成过程
1、直线加速器
我们知道电场可以对带电粒子加速，如果加速电压为u，带电粒子电量为q．带电粒子从静止可加速到能量，由于电压的限制，所以一次加速后粒子获得的能量较小，如何获得较大的能量呢？（让学生充分讨论．）可采取多级加速的办法，经过几次加速后粒子的能量，所以直线加速器可使粒子获得足够大的能量．但它占地面积太大，能否既让带电粒子多次加速，获得较高能量，又尽可能减少占地面积呢？（让学生展开想象）
2、
利用带电粒子在磁场中作圆周运动的特点，可使带电粒子回旋，为使粒子每经过两极板时都得到加速，极板间需接上一个交变电压，每加速粒子一次，带电粒子运动速率和运动半径都会增加，它运动的周期会变化吗？所接在两极板间的交变电压的周期T等于多少呢？
（让学生回答）
请同学们讨论：加速粒子的最终能量由哪些因素决定？
当带电粒子速度最大时，其运动半径也最大，即，即，再由动能定理得：，所以要提高加速粒子最后的能量，应尽可能增大磁感应强度B和加速器的半径．
请同学们课后思考，为什么带电粒子加速后的能量与加速电压无关呢？
3、和直线加速器的比较
介绍我国正、负电子对撞机．
（四）总结、扩展
本节课我们学习了回旋回速器的加速原理，希望同学们将来在工作和生活中遇到实际问题时，要开阔思路，注意知识的迁移和综合运用．
八、布置作业
1、1989年初，我国投入运行的高能粒子加速器可把电子的能量加速到2.8GeV，若每级的加速电压V，需采用几级加速器？
九、板书设计
一、直线加速器
1、单级加速
2、多级加速
二、
1、交变的加速电压周期T
2、多次回旋加速后的能量
三、直线加速器与回旋回速器比较
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教学目标
一、知识目标
1、知道变压器的构造．知道变压器是用来改变交流电压的装置．
2、理解互感现象，理解变压器的工作原理．
3、掌握理想变压器工作规律并能运用解决实际问题．
4、理解理想变压器的原、副线圈中电压、电流与匝数的关系，能应用它分析解决基本问题．
5、理解变压器的输入功率等于输出功率．能用变压器的功率关系解决简单的变压器的电流关系问题．
6、理解在远距离输电时，利用变压器可以大大降低传输线路的电能消耗的原因．
7、知道课本中介绍的几种常见的变压器．
二、能力目标
1、通过观察演示实验，培养学生物理观察能力和正确读数的习惯．
2、从变压器工作规律得出过程中培养学生处理实验数据及总结概括能力．
3、从理想变压器概念引入使学生了解物理模型建立的基础和建立的意义．
三、情感目标
1、通过原副线圈的匝数与绕线线径关系中体会物理学中的和谐、统一美．
2、让学生充分体会能量守恒定律的普遍性及辩证统一思想．
3、培养学生尊重事实，实事求是的科学精神和科学态度．
教学建议
教材分析及相应的教法建议
1、在学习本章之前，首先应明确的是，变压器是用来改变交变电流电压的．变压器不能改变恒定电流的电压．互感现象是变压器工作的基础．让学生在学习电磁感应的基础上理解互感现象．这里的关键是明白原线圈和副线圈有共同的铁芯，穿过它们的磁通量和磁通量的变化时刻都是相同的．因而，其中的感应电动势之比只与匝数有关．这样原、副线圈的匝数不同，就可以改变电压了．
2、在分析变压器的原理时，课本中提到了“次级线圈对于负载来讲，相当于一个交流电源”；一般情况下，忽略变压器的磁漏，认为穿过原线圈每一匝的磁通量与穿过副线圈的磁通量总是相等的．这两个条件，都是“理想”变压器的工作原理的内容．利用课本中的这些内容，教师在课堂上，首先可以帮助学生分析变压器原理，原线圈上加上交变流电后，铁心中产生交变磁通量；在副线圈中产生交变电动势，则副线圈相当于交流电源对外供电．在这个过程中，如果从能量角度分析，可以看成是电能（原线圈中的交变电流）转换成磁场能（铁心中的变化磁场），磁场能又转换成电能（副线圈对外输出电流）．所以，变压器是一个传递能量的装置．如果不计它的损失，则变压器在工作中只传递能量不消耗能量．
要使学生明白，理想变压器是忽略了变压器中的能量损耗，它的输出功率与输入功率相等，这样才得出原、副线圈的电压、电流与匝数的关系式．在解决有两个副线圈的变压器的问题时，这一点尤其重要．当然，在初学时，有两个副线圈的变压器的问题，不做统一要求，不必急于去分析这类问题．对于学有余力的学生，可引导他们进行分析讨论．
3、学生对变压器原理和变压器中原、副线圈的电压、电流的关系常有一些似是而非的模糊认识，引导学生认真讨论章后习题，对学生澄清认识会有所帮助．
4、变压器的电压公式是直接给出的．课本中利用原、副线圈的匝数关系，说明了什么是升压变压器和什么是降压变压器，这也是为了帮助学生能记住电压关系公式．利用变压器的输出功率和输人功率相等的关系，得到了．建议教师做好用输出负载调节输入功率的演示实验．引导学生注意观察，当负载端接入的灯泡逐渐增多时，原、副线圈上的电压基本上不发生变化，原线圈中的电流逐渐增大，副线圈中的电流也逐渐增大．
5、介绍几种常见的变压器，是让学生能见到真实的变压器的外型和了解变压器的实际构造．教师应当尽可能多地找一些变压器的给学生看一看．变压器在生产和生活中有十分广泛的应用．课本中介绍了一些，教学中可根据实际情况向学生进行介绍，或看挂图、照片、实物，或参观，以开阔学生眼界，增加实际知识
6、电能的输送，定性地说明了在远距离输送电能时，采用变压器进行高压输电可以大大减少输电线路上的电能损失．这里重点描述了输电线上的电流大小与造成的电热损失的关系，教师应帮助学生分析，理解采用高压输电的必要性．
教学重点、难点、疑点及解决办法
1、重点：变压器工作原理及工作规律．
2、难点：
（l）理解副线圈两端的电压为交变电压．
（2）推导变压器原副线圈电流与匝数关系．
（3）掌握公式中各物理量所表示对象的含义．
3、疑点：变压器铁心是否带电即如何将电能从原线圈传输出到副线圈．
4、解决办法：
（l）通过演示实验来研究变压器工作规律使学生能在实验基础上建立规律．
（2）通过理想化模型建立及理论推导得出通过原副线圈电流与匝数间的关系．
（3）通过运用变压器工作规律的公式来解题使学生从实践中理解公式各物理量的含义．
物理教案
一、知识目标：
1：了解超重和失重现象
2：运用牛顿第二定律研究超重和失重的原因。
二、能力目标：
培养学生运用牛顿第二定律分析和解决问题的能力。
三、德育目标：
渗透“学以致用”的思想，激发学生的学习热情。
教学重点：
超重和失重的实质
教学难点：
在超重和失重中有关对支持物的压力和对悬挂物拉力的计算。
教学方法：
实验法、讲练法
教学用具：
弹簧秤、钩码、投影仪、投影片
课时安排
1课时
教学步骤：
一、导入新课
自从人造地球卫星和宇宙飞船发生成功以来，人们经常谈到超重和失重，那么：什么是超重和失重呢，本节课我们就来研究这个问题。
二、新课教学：
（一）用投影片出示本节课的学习目标：
1：知道什么是超重和失重；
2：知道产生超重和失重的条件；
（二）学习目标完成过程：
1：超重和失重：
（1）用投影片出示思考题组1：
a：物体的速度方向和运动方向之间有什么关系？
b：物体做加速或减速运动时，加速度方向和速度方向之间有什么关系？
（2）实例分析：
a：用投影品出示例题1：
升降机以0.5m/s2的加速度匀加速上升，站在升降机里的人的质量是50kg，人对升降机地板的压力是多大？如果人站在升降机里的测力计上，测力计的示数是多大？
b：分析题意：
1）人和升降机以共同的加速度上升，因而人的加速度是已知的，为了能够用牛顿第二定律，应该把人作为研究对象。
2）对人进行受力分析：
人在升降机中受到两个力：重力G和地板的支持里F，升降机地板对人的支持力和人对升降机地板的压力是一对作用力和反作用力，据牛顿第三定律，只要求出前者就可以知道后者。
3）取竖直向上为正方向，则F支，a均取正值，G取负值，据牛顿第二定律得：
F支－G＝ma
则：F支＝G＋ma
代入数值得F支＝515N，所以，F压＝F支＝515N。
c：问：如果升降机是静止的或做匀速直线运动，人对升降机地板的压力又是多大？
F压＝F支＝mg＝500N
d：比较前边两种情况下人对地板的压力大小，得到人对地板的压力跟物体的运动状态有关。
e：总结：升降机加速上升的时候，人对升降机地板的压力比人实际受到的重力大，我们把这种现象叫超重。
那么：在什么情况下产生超重现象呢？
（3）用投影片出示练习题：
一个质量是40kg的物体，随升降机一起以2m/s2的加速度竖直减速下降，求物体对升降机地板的压力大小，是大于重力还是小于重力？
学生自己分析得到：此时人对升降机地板的压力F＝480N，大于人的重力400N，即也产生了超重现象。
2：总结得到：
（1）当物体也向上的加速度时，产生超重现象；
（2）产生超重现象时，物体的重力并没有改变，只是对水平支持物的压力或对悬挂物的拉力增大。
3、用类比法得到：
（1）当物体有向下的加速度时，产生失重现象（包括匀减速上升，匀加速下降）。此时F压或F拉小于G。
（2）当物体有向下的加速度且a＝g时，产生完全失重现象，此时F压＝0或F拉＝0；
（3）产生失重和完全失重时，物体的重力并没有改变，只是对水平支持物的压力或对悬挂物的拉力小于物体的重力。
4、巩固训练：
质量为m的物体用弹簧秤悬在升降机的顶棚上，在下列哪种情况下，弹簧秤读数最小：
A：升降机匀速上升；
B：升降机匀加速上升，且a＝
c：升降机匀减速上升，且a＝
d：升降机匀加速下降，且a＝
5：解答本课上的思考与讨论：
三、小结：
1：叫超重；叫失重；叫完全失重。
2、产生超重、失重及产生完全失重的条件分别是什么？
3、产生超重和失重时，重力、压力、拉力变化的是什么？不变的是什么？
四、作业：
课本练习六
五、板书设计：
物理教案 涡流
教学目标
知识目标
1、知道涡流是如何产生的；
2、知道涡流对我们的不利和有利的两个方面，以及如何防止和利用；
情感目标
通过分析事例，培养学生全面认识和对待事物的科学态度．
教学建议
本节是选学的内容，它又是一种特殊的电磁感应现象，在实际中有很多应用，比如：发电机、电动机和变压器等等．所以可以根据实际情况选讲，或者知道学生阅读．什么是涡流是本节课的重点内容．
涡流和自感一样，也有利和弊两个方面．教学中应该充分应用这些实例，培养学生全面认识和对待事物的科学态度．
教学设计方案
一、引入：引导学生观察发电机、电动机和变压器（可用事物或图片）
提出问题：为什么它们的铁芯都不是整块金属，而是由许多相互绝缘的薄硅钢片叠合而成？
引导学生看书回答，从而引出涡流的概念：什么是涡流？
把块状金属放在变化的磁场中，或者让它在磁场中运动时，金属块内将产生感应电流，这种电流在金属块内自成闭合回路，很象水的旋涡，因此叫做涡流．
整块金属的电阻很小，所以涡流常常很大．
（使学生明确：涡流是整块导体发生的电磁感应现象，同样遵守电磁感应定律．）
二、涡流在实际中的意义是什么？
⑴为什么电机和变压器通常用相互绝缘的薄硅钢片叠合而成，就可以减少涡流在造成的损失？
⑵利用涡流原理制成的冶炼金属的高频感应炉有什么优点？
电学测量仪表如何利用涡流原理，方便观察？
提出上述问题后，让学生看书、讨论回答
三、作业：让学生业余时间到物理实验室观察电度表如何利用涡流，写出小文章进行阐述．
