综合实践活动——设计和制作一个模拟的调光灯（分层作业）-【上好课】九年级物理上册同步高效课堂（苏科版）

综合实践活动——设计和制作一个模拟的调光灯 1．如图为滑动变阻器的结构示意图，将滑动变阻器的B、C两个接线柱接到电路中，欲使电路中的电流逐渐变小，滑片P应向 （选填“左”或“右”）端移动；滑动变阻器的工作原理是 。 2. 学习了滑动变阻器以后，小明同学制作了一个简易调光灯，装置如图所示。 （1）他把金属夹首先夹在了铅笔芯的两端，这样做的目的是 ； （2）固定金属夹A，将金属夹B向左移动，电路中的电流将 （填“变小”“不变”或“变大”），这一看不见的变化可由看得见的现象来呈现，即 ； （3）通过分析，此简易调光灯还有一些不足，请提出两种改进意见：① ；② 。 3．滑动变阻器是通过滑片改变接入电路中电阻丝的 来改变连入电路中的电阻值从而控制电路中电流的变化。在如图中，要使滑片P向右移动时电灯变暗，则M接C，N接 。 4．用滑动变阻器改变小灯泡的亮度：    （1）根据如图1实物图在图2虚线框中画出相应的电路图 ； （2）开关闭合前，滑动变阻器的滑片P应滑到 （填“A”或“B”）端； （3）想使小灯泡变亮，滑片应向 （填“左”或“右”）端滑动，电流表的示数将 ； （4）开始实验后，小明同学发现移动滑片P时，灯忽亮忽熄，这可能是由于 。 5．如图，请分别在圆圈和虚线框中填上适合元件电表符号，完成电路图，要求灯的亮度可调节。 6．如图所示是旋钮式变阻器，原理是通过改变导体接入电路的 来改变其连入电路的电阻；若想用该变阻器调节灯泡的亮度，应将变阻器与灯泡 （选填“串联”或“并联”），将B、C两接线柱连入电路，顺时针旋转旋钮，灯泡的亮度将变 （选填“亮”或“暗”）。 7．在“设计和制作一个模拟调光灯”的综合实践活动中，小明设计的电路图如图所示，已知电源电压为6V，小灯泡上标有“4.8V  0.3A”字样，滑动变阻器R0的规格是“10Ω 1A”。 （1）小灯泡正常发光时的电阻是 。 （2）移动滑动变阻器的滑动片，当灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的电阻值R0 是 Ω。  （3）小明设计的调光灯电路不足之处是 你改进的措施是 。 8. 如图甲所示为某小组设计的模拟调光灯电路，选用的电源电压恒为9V，灯泡上标有“3.8V 0.4A”字样，变阻器上标有“20Ω 1A”字样． （1）求灯泡正常发光时的电阻． （2）使用中小明发现这个电路存在缺陷，于是他在电路中串联了一个电阻R0，电路如图乙所示。你认为R0在电路中起到了什么作用。其阻值为多大比较合适。 （3）用电阻箱代替滑动变阻器也能调节灯的亮度，请指出这样设计的不足之处。 9. 如图所示的各种电路，同种元件的参数均相等，能利用滑动变阻器调节电灯从亮到熄灭的电路是（　　）         A B C D 10. 在设计和制作一个“模拟的调光灯”的综合实践活动中，9年级的物理兴趣小组设计了下面的几个调光灯的电路图，图中小灯泡的规格都是“3V  0.5A”，所用的定值电阻的电阻值都是6Ω，电源电压图上所示。要求：滑片滑动时，灯泡的亮度连续调节且不能烧坏小灯泡。你认为设计最合理的调光灯电路是（　　） A B C D 11．设计调光灯电路中，如果电源电压为3V，小灯泡标有“2.5V 0.2A”字样，为了使灯泡正常发光（即灯泡电压为2.5V），需要 联一个 Ω的定值电阻。 12. 实验小组利用铅笔芯和鳄鱼夹制作了简易调光灯，装置如图甲所示。    （1）甲图中有一处明显错误是 ；改正后，闭合开关，移动鳄鱼夹M、N之间距离，发现灯泡亮度会发生变化，这一现象说明导体的电阻与导体的 有关， （物理器材）就是根据这一原理制成的； （2）他们用一个LED灯替换铅笔芯，与小灯泡串联后接入电路（电路图如乙）。LED灯是一种高效的节能光源，其核心元件是发光二极管，发光二极管的主要材料是 （选填“超导体”“半导体”或“导体”）。闭合开关S，发现LED灯亮而小灯泡L不亮，针对这种现象，请猜想一种可能原因： 。 13. 以下是某班开展“制作模拟调光灯”综合实践活动的片段，根据题意回答或者解决有关问题．实验器材：学生电源（电压限取6V挡）、规格为“2.5V 0.25A”的小灯泡、规格为“20Ω 2A” 的滑动变阻器、开关和若干导线，另有各种规格的定值电阻可供任意选用（均标注电阻值和允许通过的最大电流值）。制作要求：亮度可连续调节；在调光的整个过程中，灯两端的电压不超过2.5V。 活动过程： （1）计算出小灯泡正常发光时的电阻为 。 （2）小强连接的电路图如图1所示．但不少同学认为该调光灯不符合制作要求。请你指出不符合要求之处： 。 （3）小玲同学认为：可在小强的电路中再串联一只规格合适的定值电阻R0（如图2）就能符合要求．请你根据题意和有关计算，确定R0的规格是：阻值为 ，允许通过的最大电流 A。 （4）还有同学提出另一种改进方案：如果不串联定值电阻，可以增加一个电学器材，在滑动变阻器的适当位置上做标记（或加一个限位装置）限制它的调节范围．请回答你选用何种器材，如何找出滑动变阻器上的标记 。 14. 如图所示是小明同学设计用铅笔芯制作的模拟调光灯。电源电压保持3V不变，闭合开关后，最右端的金属夹子滑到最左端时，电压表的示数从0.5V上升到3V，电流表的示数对应从0.1A上升到0.24A。请计算： （1）电灯最亮时，灯丝电阻是多少？ （2）铅笔芯全部连入电路的电阻是多少？ 15. 在“制作模拟调光灯电路”的活动中，小明先后设计了如图甲、乙、丙所示的三个电路。电路中，电源电压均恒为6V，小灯泡标有“2.5V 0.2A”字样，滑动变阻器标有“25Ω 1A”。当开关S闭合后，请帮小明分析以下问题： （1）调节图甲中滑片P时存在的缺陷是 ； （2）为让图乙中滑片P任意移动，定值电阻R0的阻值应为 Ω比较合适； （3）图丙中R0阻值与（2）中相同，调光时能实现小灯泡由不亮逐渐变亮的是 图（选填“乙”或“丙”）。 16．（2020·江苏无锡·二模）在“设计和制作一个模拟调光灯”的活动中，如图是模拟调光灯，小灯泡额定电压为2.5V，为了确保灯泡能达到正常工作，下列关于设计和解决问题中不正确的是（    ） A．电源可以选用两节干电池 B．选用的铅笔芯长度适当长一些 C．将P向右滑动时，灯泡的亮度变暗 D．为保护灯泡，应该在PA之间做一个标记，防止接入阻值太小 17. （2020·江苏苏州·中考真题）如图2所示，小石利用实验室器材设计了一个调光灯电路，其中R是保护电阻，当滑动变阻器的滑片向左移动时，灯泡的亮度变大。请你用笔画线代替导线完成实物图连接 。 18.（江苏无锡·期末）在“设计和制作一个模拟调光灯”的活动中，提供的器材有：直流电源（电压恒为9V），小灯泡（2.5V 0.5A）、灯座、开关、铅笔芯、电阻箱（0～9999Ω 1A）各一，导线、金属回形针若干． （1）小明设计并连接了如图甲所示的电路，小红认为在调节过程中为了避免烧坏小灯泡，可以用 替换铅笔芯接入电路，并调节其电阻至少为 Ω． （2）小华觉得小红的设计还可以再改进，她设计了如图乙所示的电路．你认为该电路的优点是 ． 19.（2023·江苏泰州·二模）如图所示，是设计模拟调光灯简要电路的一部分。可选用的器材有：直流电源（电压4V）、电流表、电压表、小灯泡（2.5V 0.3A）、灯座、开关、导线、多种规格的定值电阻、多种型号的铅笔芯、金属回形针。设计要求灯泡的亮度，能在较大范围内连续调节，且不能被烧坏。    （1）电路制作中，铅笔芯上来回滑动的金属回形针组合装置，可视为 ； （2）要保护电路安全，选取的合适的定值电阻应为 ； A．　　B．　　C．　　D． （3）设计完善电路，在虚线框内补充完整的电路图； （4）连接好电路。闭合开关，无论怎样移动回形针，灯泡亮度变化均很小，原因是 ； 20.（2023·四川南充·中考真题）在综合实践活动课上，小龙同学设计了如图甲所示的模拟调光灯电路。电源电压恒定，R1为定值电阻。闭合开关S后，将滑动变阻器R2的滑片P由最右端向左移动，直至灯泡L正常发光。此过程中，电流表A的示数随两电压表V1、V2（电压表V2未画出）示数变化关系图像如图乙所示。小灯泡正常发光时的电阻为 Ω；若R2的滑片可任意滑动，为了保证灯泡的安全，电路中至少再串联一个 Ω的电阻。    原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 21 / 27 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 综合实践活动——设计和制作一个模拟的调光灯 1．如图为滑动变阻器的结构示意图，将滑动变阻器的B、C两个接线柱接到电路中，欲使电路中的电流逐渐变小，滑片P应向 （选填“左”或“右”）端移动；滑动变阻器的工作原理是 。 【答案】 右 见解析 【详解】将滑动变阻器的B、C两个接线柱接到电路中，使电路中的电流逐渐变小，需要增大变阻器连入电路的电阻，需要将滑片P向右端；滑动变阻器的工作原理：改变变阻器靠改变连入电路的电阻线的长度，改变连入电路的电阻阻值，改变电路中的电流。 2. 学习了滑动变阻器以后，小明同学制作了一个简易调光灯，装置如图所示。 （1）他把金属夹首先夹在了铅笔芯的两端，这样做的目的是 ； （2）固定金属夹A，将金属夹B向左移动，电路中的电流将 （填“变小”“不变”或“变大”），这一看不见的变化可由看得见的现象来呈现，即 ； （3）通过分析，此简易调光灯还有一些不足，请提出两种改进意见：① ；② 。 【答案】使连入电路中的电阻最大 变大 观察小灯泡的亮度 见解析 见解析 【详解】（1）他把金属夹首先夹在了铅笔芯的两端，此时接入电路的电阻最大，电路中电流最小，可以起到保护电路的作用。 （2）固定金属夹A，将金属夹B向左移动，接入电路的铅笔芯变短，所以电阻变小，电路中的电流将变大。这一看不见的变化可由看得见的现象来呈现，即观察小灯泡的亮度，是转换法。 （3）通过分析，此简易调光灯还有一些不足，请提出两种改进意见： ①由图可知，电路中没有开关，不方便电流通断的控制，所以应接入一只开关； ②由于铅笔芯的电阻较小，为了增大调节效果，可以增加铅笔芯的长度。 3．滑动变阻器是通过滑片改变接入电路中电阻丝的 来改变连入电路中的电阻值从而控制电路中电流的变化。在如图中，要使滑片P向右移动时电灯变暗，则M接C，N接 。 【答案】 长度 A 【详解】滑动变阻器的原理是通过改变连入电路中电阻线的长度来改变电阻、从而改变电路中的电流。图中，滑片P向右滑动时，灯泡变暗，说明变阻器接入电路中的电阻变大，电阻丝接入电路的部分应该变长，则接入的接线柱应为A、C或A、D，则M接C，N接A。 4．用滑动变阻器改变小灯泡的亮度：    （1）根据如图1实物图在图2虚线框中画出相应的电路图 ； （2）开关闭合前，滑动变阻器的滑片P应滑到 （填“A”或“B”）端； （3）想使小灯泡变亮，滑片应向 （填“左”或“右”）端滑动，电流表的示数将 ； （4）开始实验后，小明同学发现移动滑片P时，灯忽亮忽熄，这可能是由于 。 【答案】 见下图   A 右 变大 滑片接触不良 【详解】（1）分析实物图可知，滑动变阻器与灯泡串联，滑动变阻器选择的是右下角接线柱，向右滑动时接入电路的阻值变小，由此绘制电路图如下：    （2）为了保护电路，开关闭合前，滑动变阻器的滑动片P应滑到阻值最大处，即A端。 （3）想使小灯泡变亮，应使电路中电流变大，即电流表示数变大，应减小滑动变阻器连入电路的阻值，故滑片应向右滑动。 （4）缓慢移动滑片P时，看到灯忽亮忽熄，这可能是滑片接触不良造成的。 5．如图，请分别在圆圈和虚线框中填上适合元件电表符号，完成电路图，要求灯的亮度可调节。 【答案】见右图。 【详解】电流表应串联在电路中，故上方电表应为电流表并且上方为负接线柱，下方为正接线柱；电压表应并联在电路中故下方电表为电压表，并且左侧为负接线柱，右侧为正接线柱；为使灯泡亮度可调，则方框内应为滑动变阻器；如图所示。 6．如图所示是旋钮式变阻器，原理是通过改变导体接入电路的 来改变其连入电路的电阻；若想用该变阻器调节灯泡的亮度，应将变阻器与灯泡 （选填“串联”或“并联”），将B、C两接线柱连入电路，顺时针旋转旋钮，灯泡的亮度将变 （选填“亮”或“暗”）。 【答案】 长度 串 亮 【详解】旋钮式变阻器是通过改变接入电路的导体长度来改变其连入电路的电阻的；为了调节灯泡的亮度，旋钮式变阻器应与灯泡串联接入电路。 [3]由图乙可知，当接入B、C接线柱，滑片右侧的电阻丝接入电路，顺时针旋转旋钮触片时，接入的电阻丝长度变短，电路中电阻变小，由欧姆定律可知电路中电流变大，则灯泡变亮。 7．在“设计和制作一个模拟调光灯”的综合实践活动中，小明设计的电路图如图所示，已知电源电压为6V，小灯泡上标有“4.8V  0.3A”字样，滑动变阻器R0的规格是“10Ω 1A”。 （1）小灯泡正常发光时的电阻是 。 （2）移动滑动变阻器的滑动片，当灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的电阻值R0 是 Ω。  （3）小明设计的调光灯电路不足之处是 你改进的措施是 。 【答案】 16Ω 4 灯泡可能烧坏 串联一个保护电阻 【详解】（1）灯泡正常发光时的电压UL=4.8V，通过的电流IL=0.3A，根据欧姆定律可得，此时灯泡的电阻： （2）∵串联电路中总电压等于各分电压之和 ∴当灯泡正常发光时，滑动变阻器两端的电压：U0=U−UL=6V−4.8V=1.2V， ∵串联电路中各处的电流相等，∴滑动变阻器接入电路中的电阻： （3）该电路的不足之处是：移动滑动变阻器的滑动片时，灯泡两端的电压超过额定电压时，可能会使灯泡烧坏；因此需串联一个保护电阻。 8. 如图甲所示为某小组设计的模拟调光灯电路，选用的电源电压恒为9V，灯泡上标有“3.8V 0.4A”字样，变阻器上标有“20Ω 1A”字样． （1）求灯泡正常发光时的电阻． （2）使用中小明发现这个电路存在缺陷，于是他在电路中串联了一个电阻R0，电路如图乙所示。你认为R0在电路中起到了什么作用。其阻值为多大比较合适。 （3）用电阻箱代替滑动变阻器也能调节灯的亮度，请指出这样设计的不足之处。 【答案】（1）9.5Ω；（2）R0在电路中起到了保护电路的作用；13Ω；（3）详见解析． 【详解】（1）根据灯泡的规格和欧姆定律可得，小灯泡正常发光时的电阻： （2）根据图甲可知，若滑动变阻器的阻值过小时，变阻器分得的电压过小，灯泡分得的电压过大，有可能烧坏小灯泡，所以电路中要串联一个电阻R0来保护电路； 要起保护作用，即不能使灯泡由于滑动变阻器的阻值过小而烧坏，又要使灯泡能正常发光，所以乙图中，当滑动变阻器阻值为0时，小灯泡两端的电压为3.8V，电路中的电流为0.4A为宜。 U0=U-UL=9V-3.8V=5.2V，则电阻R0的阻值： （3）电阻箱和变阻器的不同之处是电阻箱的电阻不能连续调节，用电阻箱代替滑动变阻器，也能调节灯的亮度，但是调光灯的亮度不能连续调节． 答：（1）灯泡正常发光时的电阻9.5Ω； （2）R0在电路中起到了保护电路的作用；13Ω； （3）见详解所示。 9. 如图所示的各种电路，同种元件的参数均相等，能利用滑动变阻器调节电灯从亮到熄灭的电路是（　　） 【答案】D 【详解】A．图A中滑动变阻器与灯泡并联，当滑片P滑到左端时，会引起电源短路，故A不符合题意； B．图B中滑动变阻器与灯泡串联，当滑片P左右滑到时，只能改变灯泡亮度，不能使灯泡熄灭，故B不符合题意； C．图C中滑动变阻器与灯泡串联，滑片P使灯泡处于短路状态，无论怎样滑到滑片灯泡都不亮，故C不符合题意； D．图D中滑动变阻器与灯泡并联，当滑片P滑到右端时，会引起灯泡短路，实现灯泡由亮到灭，故D符合题意。 故选D。         A B C D 10. 在设计和制作一个“模拟的调光灯”的综合实践活动中，9年级的物理兴趣小组设计了下面的几个调光灯的电路图，图中小灯泡的规格都是“3V  0.5A”，所用的定值电阻的电阻值都是6Ω，电源电压图上所示。要求：滑片滑动时，灯泡的亮度连续调节且不能烧坏小灯泡。你认为设计最合理的调光灯电路是（　　） A B C D 【答案】D 【详解】A．该电路电灯泡的电压一直为3V，无法调节亮度，故A选项不符合题意； B．该电路由于串联一个定值电阻后，而电源电压又只有3V，那么当滑动变阻器不接入时，电路中所通过的电流比较小，都不能正常发光，故B选项不符合题意； CD．根据电源电压6V，电路中的最大电流为0.5A，则最小的电阻为12Ω，小灯泡的电阻也为6Ω，那么再串联一个电阻，滑动变阻器阻值为零时，此时小灯泡正常发光，再将滑片往右滑动，阻值变大，灯泡变暗，故C选项不符合题意，D选项符合题意。 故选D。 11．设计调光灯电路中，如果电源电压为3V，小灯泡标有“2.5V 0.2A”字样，为了使灯泡正常发光（即灯泡电压为2.5V），需要 联一个 Ω的定值电阻。 【答案】 串 2.5 【详解】要使“2.5V 0.2A”小灯泡接在电压为3V的电源上正常工作，需与它串联一个电阻。 根据题意知道，电阻两端电压为U0＝U-UL＝3V-2.5V＝0.5V 根据串联电路电流处处相等的特点知道，电路中的电流I＝IL＝0.2A 由I=U/R知道，电阻阻值为 12. 实验小组利用铅笔芯和鳄鱼夹制作了简易调光灯，装置如图甲所示。    （1）甲图中有一处明显错误是 ；改正后，闭合开关，移动鳄鱼夹M、N之间距离，发现灯泡亮度会发生变化，这一现象说明导体的电阻与导体的 有关， （物理器材）就是根据这一原理制成的； （2）他们用一个LED灯替换铅笔芯，与小灯泡串联后接入电路（电路图如乙）。LED灯是一种高效的节能光源，其核心元件是发光二极管，发光二极管的主要材料是 （选填“超导体”“半导体”或“导体”）。闭合开关S，发现LED灯亮而小灯泡L不亮，针对这种现象，请猜想一种可能原因： 。 【答案】 电流表正负接线柱接反了 长度 滑动变阻器 半导体 小灯泡被短路 【详解】（1）根据实物图可知，电流表的正负接线柱接线错误。 导体的电阻与导体的长度、材料以及横截面积有关。闭合开关，改变鳄鱼夹M、N之间距离，即其他条件一定时，改变了导体的长度，发现灯泡亮度会发生变化，说明导体的电阻与导体长度有关；通常用的滑动变阻器就是根据该原理工作的。 （2）发光二极管、二极管等电子元件是用半导体材料制成的。 闭合开关S，发现LED灯亮而小灯泡L不亮，这说明电路是通路，小灯泡不发光的原因可能是被短路，也可能是小灯泡的实际功率过小。 13. 以下是某班开展“制作模拟调光灯”综合实践活动的片段，根据题意回答或者解决有关问题．实验器材：学生电源（电压限取6V挡）、规格为“2.5V 0.25A”的小灯泡、规格为“20Ω 2A” 的滑动变阻器、开关和若干导线，另有各种规格的定值电阻可供任意选用（均标注电阻值和允许通过的最大电流值）。制作要求：亮度可连续调节；在调光的整个过程中，灯两端的电压不超过2.5V。 活动过程： （1）计算出小灯泡正常发光时的电阻为 。 （2）小强连接的电路图如图1所示．但不少同学认为该调光灯不符合制作要求。请你指出不符合要求之处： 。 （3）小玲同学认为：可在小强的电路中再串联一只规格合适的定值电阻R0（如图2）就能符合要求．请你根据题意和有关计算，确定R0的规格是：阻值为 ，允许通过的最大电流 A。 （4）还有同学提出另一种改进方案：如果不串联定值电阻，可以增加一个电学器材，在滑动变阻器的适当位置上做标记（或加一个限位装置）限制它的调节范围．请回答你选用何种器材，如何找出滑动变阻器上的标记 。 【答案】 10Ω 滑动变阻器滑片不能随意向左移，否则灯泡两端的电压会超过2.5V 14Ω 0.25 需要电压表，将电压表并联在灯泡两端，在调光过程中，观察到电压表的示数为2.5V时，在变阻器上做标记 【详解】（1）由小灯泡的规格可知，小灯泡正常发光时的电阻为R=U/I=2.5V/0.25A=10Ω； （2）滑动变阻器的电阻越小，小灯泡的电压越高，滑动变阻器滑片不能随意向左移，否则灯泡两端的电压会超过2.5V； （3）定值电阻R0所起的作用为当变阻器的电阻为0时，灯泡两端的电压正好为2.5V，此时定值电阻两端的电压为6V-2.5V=3.5V，所以定值电阻的阻值为R0=3.5V/0.25A=14Ω，允许通过的最大电流为小灯泡的额定电流为0.25A； （4）需要电压表，将电压表并联在灯泡两端，在调光过程中，观察到电压表的示数为2.5V时，在变阻器上做标记． 14. 如图所示是小明同学设计用铅笔芯制作的模拟调光灯。电源电压保持3V不变，闭合开关后，最右端的金属夹子滑到最左端时，电压表的示数从0.5V上升到3V，电流表的示数对应从0.1A上升到0.24A。请计算： （1）电灯最亮时，灯丝电阻是多少？ （2）铅笔芯全部连入电路的电阻是多少？ 【答案】（1）12.5Ω；（2）25Ω 【详解】（1）最亮时，灯泡两端电压为3V，电流为0.24A，由欧姆定律I=U/R可得 （2）当铅笔芯全部接入电路中，灯泡最暗，此时铅笔芯两端电压为 U铅笔=U总-U灯=3V-0.5V=2.5V 此时电路中的电流为0.1A，由欧姆定律I=U/R可得 答：（1）电灯最亮时，灯丝电阻是12.5Ω； （2）铅笔芯全部连入电路的电阻是25Ω。 15. 在“制作模拟调光灯电路”的活动中，小明先后设计了如图甲、乙、丙所示的三个电路。电路中，电源电压均恒为6V，小灯泡标有“2.5V 0.2A”字样，滑动变阻器标有“25Ω 1A”。当开关S闭合后，请帮小明分析以下问题： （1）调节图甲中滑片P时存在的缺陷是 ； （2）为让图乙中滑片P任意移动，定值电阻R0的阻值应为 Ω比较合适； （3）图丙中R0阻值与（2）中相同，调光时能实现小灯泡由不亮逐渐变亮的是 图（选填“乙”或“丙”）。 【答案】 见解析 17.5 丙 【详解】（1）电源电压6V大于灯泡的额定电压，由甲电路图可知，当滑动变阻器接入电路中的电阻过小时，会造成灯泡两端的电压过大损坏小灯泡。 （2）图乙中，为让滑片能自由移动，且小灯泡安全工作，当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，灯泡应正常发光，所以R0两端的电压U0=U-UL=6V-2.5V=3.5V 因串联电路中各处的电流相等，所以，R0的阻值 （3）乙图中滑动变阻器、定值电阻与灯泡串联，滑动变阻器从最大阻值到最小，始终有电流通过小灯泡，小灯泡逐渐变亮；丙图中滑动变阻器与灯泡并联后再与定值电阻串联，当滑动变阻器的滑片在最左端时，滑动变阻器接入电路的电阻为零，将小灯泡短路，小灯泡不发光，逐渐向右移动，滑动变阻器的电阻增大，小灯泡和滑动变阻器并联的总电阻变大，小灯泡与滑动变阻器两端分得的电压增大，小灯泡变亮，故丙图符合题意。 16．（2020·江苏无锡·二模）在“设计和制作一个模拟调光灯”的活动中，如图是模拟调光灯，小灯泡额定电压为2.5V，为了确保灯泡能达到正常工作，下列关于设计和解决问题中不正确的是（    ） A．电源可以选用两节干电池 B．选用的铅笔芯长度适当长一些 C．将P向右滑动时，灯泡的亮度变暗 D．为保护灯泡，应该在PA之间做一个标记，防止接入阻值太小 【答案】C 【详解】A．两节干电池3V，根据串联电路的分压原理，可以调节滑动变阻器，使灯泡两端电压为2.5V，故A正确； B．如果选用的铅笔芯长度较短，最大阻值也可能比较小，电路电流会比较大，可能会烧坏灯泡，故B正确； C．将P向右滑动时，电阻变小，电流变大，灯泡的亮度变亮，故C不正确； D．为了保护电路，电阻不应过小，电流过大，故D正确。 故选C。 17. （2020·江苏苏州·中考真题）如图2所示，小石利用实验室器材设计了一个调光灯电路，其中R是保护电阻，当滑动变阻器的滑片向左移动时，灯泡的亮度变大。请你用笔画线代替导线完成实物图连接 。 【答案】 见右图。 【详解】滑动变阻器的滑片向左移动时，灯泡的亮度变大,则滑动变阻器连入电路中的阻值变小，故选用滑动变阻器左下接线柱接入电路，如图。 18.（江苏无锡·期末）在“设计和制作一个模拟调光灯”的活动中，提供的器材有：直流电源（电压恒为9V），小灯泡（2.5V 0.5A）、灯座、开关、铅笔芯、电阻箱（0～9999Ω 1A）各一，导线、金属回形针若干． （1）小明设计并连接了如图甲所示的电路，小红认为在调节过程中为了避免烧坏小灯泡，可以用 替换铅笔芯接入电路，并调节其电阻至少为 Ω． （2）小华觉得小红的设计还可以再改进，她设计了如图乙所示的电路．你认为该电路的优点是 ． 【答案】 电阻箱 13 可连续改变调光灯的亮度 【分析】根据滑动变阻器的特点，利用铅笔芯和电阻箱来制成调光灯． 【详解】（1）电源电压为9V，灯的额定电压为2.5V，额定电流为0.5A，因铅笔芯的电阻较小，故在调节过程中，为了避免烧坏小灯泡，可以用电阻箱替换铅笔芯接入电路，根据串联电路的规律和欧姆定律，其电阻至少为： （2）如图乙所示的电路中，铅笔芯变阻器与灯并联后再与电阻箱串联，通过连续改变铅笔芯电阻器连入电路中的电阻大小，从而连续改变灯与铅笔芯两端的电压，故该电路的优点是可连续改变调光灯的亮度． 19.（2023·江苏泰州·二模）如图所示，是设计模拟调光灯简要电路的一部分。可选用的器材有：直流电源（电压4V）、电流表、电压表、小灯泡（2.5V 0.3A）、灯座、开关、导线、多种规格的定值电阻、多种型号的铅笔芯、金属回形针。设计要求灯泡的亮度，能在较大范围内连续调节，且不能被烧坏。    （1）电路制作中，铅笔芯上来回滑动的金属回形针组合装置，可视为 ； （2）要保护电路安全，选取的合适的定值电阻应为 ； A．　　B．　　C．　　D． （3）设计完善电路，在虚线框内补充完整的电路图； （4）连接好电路。闭合开关，无论怎样移动回形针，灯泡亮度变化均很小，原因是 ； 【答案】 滑动变阻器 A 见下图   铅笔芯的最大阻值太小 【详解】（1）金属回形针可在铅笔芯上来回滑动，设计电路时可将铅笔芯与金属回形针的组合视为滑动变阻器。 （2）由题知，电源电压为4V，小灯泡的额定电压为2.5V，额定电流为0.3A，则灯正常工作时，要分去的电压为 由欧姆定律可得，灯之外的电阻为 为了电路安全，需要选取阻值为5Ω的定值电阻作为保护电阻，故选A； （3）如图甲所示为设计电路的一部分，将变阻器与定值电阻串联连入电路中，如图    （4）连接好电路，闭合开关，无论怎样移动金属回形针，灯泡亮度的变化都很小，说明电路中的电流变化很小，则电路的总电阻变化较小，造成该现象的原因：铅笔芯的最大阻值太小。 20.（2023·四川南充·中考真题）在综合实践活动课上，小龙同学设计了如图甲所示的模拟调光灯电路。电源电压恒定，R1为定值电阻。闭合开关S后，将滑动变阻器R2的滑片P由最右端向左移动，直至灯泡L正常发光。此过程中，电流表A的示数随两电压表V1、V2（电压表V2未画出）示数变化关系图像如图乙所示。小灯泡正常发光时的电阻为 Ω；若R2的滑片可任意滑动，为了保证灯泡的安全，电路中至少再串联一个 Ω的电阻。    【答案】 5 1.5 【详解】[1]由于R1为定值电阻，电流与电压成正比，则电流与电压的图像是正比例函数图像，所以图乙中①②图像是灯泡和滑动变阻器的图像，将滑动变阻器R2的滑片P由最右端向左移动，则滑动变阻器的阻值减小，由串联分压可知，滑动变阻器的电压逐渐减小，灯泡两端电压逐渐增大，所以①为灯泡的图像，②为滑动变阻器的图像，滑动滑片P，直至灯泡L正常发光，由①可知，灯泡电压增大至2.5V为止，所以小灯泡正常发光时的电压为2.5V，由图像①可知，灯泡正常发光时的电流为0.5A，所以小灯泡正常发光时的电阻 [2]由于电源电压不变，所以滑动变阻器R2的滑片P在最右端时，由乙图中数据可知，电源电压 ③ 滑动变阻器R2的滑片P滑至灯泡正常发光时，由乙图中数据可知，电源电压 ④ 联合③④解得 R=2.5Ω，U=4.5V 若R2的滑片可任意滑动，则滑动变阻器R2的滑片P滑至最左端时，滑动变阻器R2的阻值为0，灯泡正常发光的电流为0.5A，则需要串联一个电阻 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 21 / 27 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$