内容正文:
做一件事不难,难在坚持;坚持一下不难,难在坚持到底. 人是不能太闲的,闲久了,努力一下就以为是拼命.
第16章 电压电阻 16.5 跨学科实践:制作简易调光台灯 自习案
第16章 电压电阻 16.5 跨学科实践:制作简易调光台灯 自习案
【学习寄语】
用导线串联创意,让电阻调节梦想的亮度——动手试试,你调亮的不只是台灯,更是对物理世界的掌控力!
【学习情境】
如今,“节能减排,绿色生活”成为时代热词,智能家居在这股环保潮流中迅猛发展.想象一下,回到家中,只需轻触手机APP,就能根据不同场景,将台灯亮度从明亮的冷光,切换为温馨的暖光,不仅舒适护眼,还能有效节能.这背后,调光台灯功不可没.现在,让我们一起制作简易调光台灯.在这个过程中,你将亲手探究变阻器如何巧妙调节电流,改变灯光亮度,领悟物理知识在智能家居里的运用.制作完成后,不仅能拥有一盏独具创意的调光台灯,为家居增添一份绿色科技感,更能为节能减排贡献一份力量,感受物理与时代发展的紧密相连 .
【学习链接】
1.在制作调光台灯时,调节_______(填元件名称)就能改变电流,进而调节灯光亮度,这和我们学过的改变电路中电阻影响电流的知识是相通的.
2.制作调光台灯选择发光二极管作光源时,别忘记它有________________性,就像电池有正负极一样,电流从电源____极流出,那么在连接发光二极管时,要让长脚(正极)连接靠近电源_____(填“正”或“负”)极一端.
3.为了让台灯更稳固,选择底座材料时,可以想想生活里不倒翁底部重的原理,像用密度较_________(填“大”或“小”)的材料来制作底座 ,这和我们学过的重心越低物体越稳定的知识紧密相关.
【学习目标】
1.能结合滑动变阻器的原理,设计并连接调光台灯的简单电路.
2.会调试电路,通过改变滑动变阻器滑片位置实现灯光亮度的调节.
3.理解电路中电流、电阻与灯泡亮度的关系,体会物理知识在实际中的应用.
【学习过程】
任务一:ID项目提出
1.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________装置改变台灯的亮度。实际的调光台灯电路是比较复杂的。你可以运用本章所学的知识制作一盏简易________台灯,达到调节灯光亮度的目的。
任务二:ID项目分析
2.要制作简易调光台灯,需要重点考虑以下几个问题。
⑴选择________光源?⑵________改变光源的亮度?⑶可以从哪些方面加强台灯的________性?
任务三:ID项目实施
1.设计台灯
(1)选择光源。实验室用的____________可以作为光源。另外,市面上很容易买到各种型号的发光____________,也可以作为光源。
(2)选择变阻器。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________来实现。在____联电路中,利用变阻器能够改变电路中的________,从而改变灯泡两端的________,由此改变灯泡的亮度。根据前面的学习,你选择____________________来作为变阻器,理由是____________________________.
(3)设计电路。设计调光台灯的电路,选择合适的________、____________和____________,电源电压和小灯泡的规格要________。
(4)设计支架和灯罩。画出你设想中台灯的草图,各个器件要安排紧凑,使台灯美观、结实,便于移动。尽量选用方便易得的材料作为台灯________,使做出的台灯能稳定地立在桌上。灯罩需要具有较好的________性能。
2.制作台灯
按照设计方案安装各个器件,连接电路。检查电路,闭合________,看看怎么调节变阻器会使小灯泡越来越亮。图16.5-1是一位同学制作的简易调光台灯,供你参考。他把电池盒、开关、电位器________在一个底座上,找一根________(或塑料)管,管的一端固定小灯泡,使小灯泡的导线从________中穿过,管的另一端也固定在________上。最后还制作了一个灯罩,扣在小灯泡上。
【基础检测】____
1.调光台灯的电路中,滑动变阻器与灯泡通常采用的连接方式是( )
A. 串联 B. 并联 C. 既可串联也可并联 D. 无法确定
2.串联电路中,若通过灯泡的电流为0.3A,则通过与它串联的滑动变阻器的电流是( )
A. 0.1A B. 0.3A C. 0.6A D. 无法确定
3.并联电路中,电源电压为3V,灯泡两端的电压为( )
A. 1V B. 2V C. 3V D. 无法确定
4.串联电路中,电源电压为6V,灯泡两端电压为2V,则与它串联的滑动变阻器两端电压为( )
A. 2V B. 4V C. 6V D. 8V
5.关于串联电路和并联电路的电流特点,下列说法正确的是( )
A. 串联电路中各用电器电流一定不相等
B. 并联电路中各支路电流一定相等
C. 串联电路中总电流等于各用电器电流之和
D. 并联电路中总电流等于各支路电流之和
6.调光台灯通过改变滑动变阻器接入电路的电阻,从而改变电路中的______(选填“电流”或“电压”),实现灯光亮度调节。
7.两个用电器串联在电路中,通过第一个用电器的电流是0.5A,则通过第二个用电器的电流是______A。
8.并联电路中,各支路两端的电压______(选填“相等”或“不相等”),且等于电源电压。
9.串联电路中,电源电压为9V,其中一个电阻两端的电压为4V,则另一个电阻两端的电压为______V。
10.某电路中,两个灯泡并联,通过第一个灯泡的电流是0.2A,通过第二个灯泡的电流是0.3A,则干路中的总电流是______A。
11.串联电路中,电源电压为12V,已知灯泡两端的电压为5V,求串联的滑动变阻器两端的电压。
12.并联电路中,电源电压为6V,通过电阻R₁的电流为0.4A,通过电阻R₂的电流为0.6A,求干路的总电流。
13.两个电阻串联在电路中,通过它们的电流均为0.3A,电源电压为15V,其中一个电阻两端的电压为6V,求另一个电阻两端的电压。
14.并联电路中,通过干路的总电流是1.2A,其中一条支路的电流是0.5A,求另一条支路的电流。
15.串联电路中,电源电压为8V,滑动变阻器两端的电压为3V,求灯泡两端的电压。
答案
1.A 2.B 3.C 4.B 5.D
6.电流 7.0.5 8.相等 9.5 10.0.5
11.解:串联电路总电压等于各部分电压之和,滑动变阻器两端电压 = 电源电压 - 灯泡电压 = 12V - 5V = 7V。
12.解:并联电路总电流等于各支路电流之和,干路总电流 = 0.4A + 0.6A = 1A。
13.解:串联电路总电压等于各部分电压之和,另一个电阻电压 = 15V - 6V = 9V。
14.解:并联电路总电流等于各支路电流之和,另一条支路电流 = 1.2A - 0.5A = 0.7A。
15.解:串联电路总电压等于各部分电压之和,灯泡电压 = 8V - 3V = 5V。
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