16.5 跨学科实践：制作简易调光台灯2025-2026学年人教版（2024）九年级全一册物理

跨学科实践：制作简易调光台灯 第5节 第十六章 电压 电阻 （人教版）九年级 全 01 学习目标 1. 能根据自己的设计需求选择合适的小灯泡作为光源 2. 能够选择合适的变阻器 3. 能够根据所学知识设计并制作出有一定实用性的小台灯 4. 能通过所学公式解决实际问题 03 课堂导入 04 项目提出 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。你可以运用本章所学的知识制作一盏简易调光台灯，达到调节灯光亮度的目的。 05 项目分析 05 项目分析 05 项目分析 综合考虑安全性和材料的可获得性，可以选择小灯泡或者发光二极管作为光源。 通过改变电源电压或采用电位器来改变光源两端的电压，进而改变光源的亮度。 另外在台灯结构稳定性、照明效果和范围、电路安全性、移动和调节的便利性以及节能环保等方面加强实用性。 06 项目实施 1.设计台灯 （1）选择光源：实验室用的小灯泡可以作为光源。另外，市面上很容易买到各种型号的发光二极管，也可以作为光源。 06 项目实施 （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。 06 项目实施 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。 （3）设计电路 L S R’ 小灯泡正常发光电压为2.5V或3.8V，我们选择电源就可以选择可调的学生电源，也可以使用三节干电池。 而正常发光电压为2.5V或3.8V的小灯泡电阻都不大所以电位器，或滑动变阻器的最大阻值选择就不能太大，不然调光的效果就不太好。 06 项目实施 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支架，使做出的台灯能稳定地立在桌上。灯罩需要具有较好的反光性能。 （4）设计支架和灯罩 灯泡 （支架）PVC管 底座 灯罩 电源 电位器（或者滑动变阻器也可以） 开关 灯泡 电路装置示意图 06 项目实施 根据设计方案，列出所需器材及制作工具的清单，分工收集、准备，可分组进行。按设计方案动手制作调光灯，完成制作任务。小组成员相互协作，共同解决制作过程中出现的各种问题。 2.制作台灯 （1）准备材料： 电池盒(或直流电源)、开关、电位器、灯泡（发光二极管）、导线、底座、PVC管、灯罩等。 （2）制作步骤： 06 项目实施 按照设计方案安装各个器件，连接电路。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。 如图是一位同学制作的简易调光台灯，可供参考。 他把电池盒、开关、电位器固定在一个底座上， 找一根金属（或塑料）管或小木片，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。最后还制作了一个灯罩，扣在小灯泡上。 （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； （5） 如果找不到某些器材和工具，想一想能否用其他器材代替； （6）制作过程中可能会遇到许多原来没有想到的问题或发现原来设计方案中的不足，请共同商议解决方法或调整设计方案。 06 项目实施 注意事项： 07 展示交流 07 展示交流 07 展示交流 07 展示交流 1. 台灯的灯罩设计成凹形，应用了凹面镜会聚光，增强灯光的反射； 2. 将台灯的支架做成可折叠的，提高台灯实用性； 3. 使用为数字电位器更换机械式电位器； 4. 可以把电池换为容量更大的充电电池或充电宝，延长使用时间 改进建议 08 习题练习 C 08 习题练习 6 b和c      串联 08 习题练习 【答案】（1）12.5Ω；（2）60J；（3）0.18W 08 作业布置 Lavf58.46.101 Lavf58.46.101 Lavf58.46.101 Lavf58.46.101 【例1】晓雯同学利用闲置物品自制如图甲所示的调光小台灯，图乙是其电路原理图，使用两节新干电池串联作为电源（电源电压为），L是小灯珠，标有“”字样，R是由镍铬合金丝制成的最大阻值为的变阻器，指针P是金属滑片。下列说法正确的是（　　） A．变阻器R的工作原理是改变了电阻丝的总长度 B．指针P顺时针调节过程中灯泡变暗 C．指针P逆时针调节过程中变阻器R两端电压变大 D．为了防止灯珠烧坏，调节时变阻器阻值不能小于 【例2】如图所示，甲为小明自制的一个模拟调光台灯，电位器是调节其亮度的装置；乙为电位器的内部结构示意图，a、b、c是它的三个接线柱，旋钮带动滑片转动。若顺时针旋转旋钮时灯泡发光变亮，则需将 （选填“a和b”、“a和c”或“b和c”）接线柱接入电路。现有电压为9V的电源，将一个标有“6V、3W”字样的小灯泡接入此电路中，为使小灯泡正常发光，需在此电路中 （选填“串联”或“并联”）一个阻值 Ω的电阻。 【例3】图甲是同学们自制的调光小台灯，图乙是台灯的电路原理图。电源电压为3V，R是调节亮度的变阻器，最大阻值为10Ω。灯L标有“2.5V；0.5W”字样。忽略温度对电阻的影响。求： （1）灯L正常发光时的电阻； （2）灯L正常发光时，变阻器R工作10min产生的热量； （3）电源电压降为2.7V后，灯L的最小实际电功率。 $$