16.5跨学科实践：制作简易调光台灯 课件 2025-2026学年度第一学期人教版物理九年级全一册

第5节 跨学科实践：制作简易调光台灯 第十六章 电压 电阻 知1－讲 一、项目提出 1. 电灯给我们带来了光明、温暖和希望。当人们在台灯下看书时，如果感觉灯光太亮，有点刺眼，可以通过调光装置改变台灯的亮度，实际的调光台灯电路是比较复杂的。我们可以制作一盏简易调光台灯，达到调节灯光亮度的目的。 感悟新知 知1－讲 2. 知识回顾 电灯只有在有电流通过时，才可以发光；通过改变电流 的大小，可以改变灯光的亮度。 感悟新知 知1－讲 知识链接 滑动变阻器： 原理：靠改变连入电路的电阻丝的长度来改变电阻。 作用：通过改变接入电路中电阻大小，达到改变电路中的电流和部分电路两端的电压的目的，从而起到保护电路的作用。 感悟新知 知2－讲 二、项目分析 要制作简易调光台灯，需要重点思考以下几个问题： 深度思考 1 . 选择哪种光源？ 深度理解 1. 选用小灯泡或发光二极管作为光源。 感悟新知 知2－讲 2 . 怎样改变光源的亮度？ 制作简易调光台灯的关键是改变台灯的亮度，这可以通过改变灯泡两端的电压来实现；在串联电路中、利用变阻器能够改变电路中的电阻，从而改变灯泡两端的电压，由此改变灯泡的亮度。滑动变阻器与台灯串联,通过连续改变连入电路中的电阻大小, 从而连续改变台灯两端的电压，故能连续改变台灯的亮度。 感悟新知 知2－讲 想想议议：同学们议一议，我们可以从哪些方面加强台灯的实用性？ 分析：各个器件要安排紧凑，使台灯美观、结实，便于移动。 点方法：台灯调光原理：变阻器→电阻变化→电流变化→亮度变化。 感悟新知 知3－讲 三、项目实施 1. 设计台灯 (1)选择光源：小灯泡或发光二极管。 (2)选择变阻器：选用滑动变阻器。 拓展：能不能通过改变电源电压来实现亮度的调节？ 分析：不能，这样不能实现连续调节小灯泡的亮度。 (3) 设计电路：设计调光台灯的电路，选择合适的电源、小灯泡和变阻器，电源电压和小灯泡的规格要匹配。 感悟新知 8 知3－讲 深度思考如图1 所示，把调光台灯内部的电路简化为一个滑动变阻器和一个小灯泡，一个开关以及一个直流电源的组合。请你画出调光台灯的简单电路图。 深度理解 感悟新知 9 知3－讲 (4)设计支架和灯罩。 拓展思考 (1)为什么台灯都有一个较大且较重的底座？ (2)灯罩的主要作用是什么？ 拓展理解 增大支撑面、降低重心，提高稳定性； 反射灯泡发出的光,把书本等照得更亮一些。 感悟新知 10 知3－讲 2. 制作台灯 如图3 所示，制作一种简易调光台灯。 (1)选材料：电池盒(或直流电源)、开关、电位器、小灯泡、导线、底座、金属(或塑料)管、灯罩等。 感悟新知 11 知3－讲 (2)制作步骤： ①参考图3，把电池盒、开关、电位器固定在一个底座上；②找一根金属(或塑料)管，管的一端固定小灯泡，使小灯泡的导线从管中穿过，管的另一端也固定在底座上；③制作一个灯罩，扣在小灯泡上。④检查电路，闭合开关，看看怎么调节变阻器会使小灯泡越来越亮。 感悟新知 12 知3－讲 制作要求 1. 调光台灯的亮度能够连续调节； 2. 尽量选用方便易得的材料作为台灯支架，使做出的台灯能稳定地立在桌上，灯罩要具有较好的反光性能； 3. 要正确连接电位器； 4. 注意安全，在调节的过程中要避免损坏小灯泡，焊接导线要牢固，防止接触不良或短路。 感悟新知 13 知4－讲 四、展示交流 1. 向其他同学展示并介绍你的作品。 2. 与其他同学交流，看看谁做的台灯既实用又漂亮，还有哪些地方需要改进。 3. 下面是小明设计和制作调光台灯的实践过程，请你帮助完成下列内容： 项目提出：调光台灯为什么能调光？我们能否设计一个 类似的能连续调节灯泡亮度的电路？ 感悟新知 14 知4－讲 项目分析：让灯泡的亮度发生变化可以有多种方法。改变电池组中串联电池的节数会影响灯泡的亮度； 在不改变电源两端电压的情况下，在电路中接入一个滑动变阻器，就可以连续改变灯泡的亮度。 感悟新知 15 知4－讲 活动1：认识电位器 调光台灯通过旋转旋钮调节亮度，这个旋转旋钮是一个电位器。 电位器(图4甲)的构造： 图4乙是电位器的结构示意图， 电阻片R 的两端分别与接线端 A、C 相连，滑动片P 的一端 通过转轴O 与接线端B 相连， 另一端与电阻片R 接触良好， 并能绕转轴O 在电阻片R 上滑动。 甲 乙 感悟新知 16 知4－讲 知识链接 操作注意在安装电位器固定螺母时，强度不宜过紧，以避免破坏螺牙或转动不良等；在电位器套上旋钮的过程中，所用推力不能过大，否则将可能造成对电位器的损坏。 感悟新知 17 知4－讲 电位器的工作原理：电位器是一个变形的滑动变阻器。通过改变连入电路中电阻片的______来改变电阻，进而改变电流，改变小灯泡的亮度。 长度 感悟新知 18 知4－讲 活动2：自制一个模拟的调光台灯 请选择电位器A、B、C 三个接线端其中的两个连入电路中，要求顺时针旋转滑片时，灯泡变暗。 感悟新知 19 知4－讲 如图6 所示。 感悟新知 20 知4－讲 交流思考 如图7 是两个同学设计的台灯调光电路，老师认为图(b)方案更好一些，理由是____________________ ____________________________________________________________________________________________________________________________ ________________________ ___________。 图7(a)中，灯泡与电位器 串联，可调节灯泡的亮度；图(b)中，灯泡与电位器及一个 定值电阻串联，能调节灯泡的亮度，同时可避免电位器接 入电路的阻值过小，电路的 电流过大时，损坏灯泡，所 以图(b)更好 感悟新知 21 跨学科实践：制作简易调光台灯 原理 调光台灯→亮度变化→电流变化→ 电阻变化→变阻器(电位器) 课堂小结 学习小结 $$