16.5 跨学科实践：制作简易调光台灯 课件-2025-2026学年九年级物理人教版（2024）全一册

第十六章　电压 电阻 第5节　跨学科实践：制作简易调光台灯 一、课标要求 1．知道电压、电流和电阻。 2．会使用电流表和电压表。 3．会看、会画简单的电路图。会连接简单的串联电路和并联电路。能说出生产生活中采用简单串联电路或并联电路的实例。探究并了解串联电路和并联电路中电流、电压的特点。 二、学以致用 1．列举两种生活中利用变阻器调节设备功能的例子： 　、 　。  2．某新能源汽车中电动机的转速由电流大小 控制，其工作原理简化图如图所示，图中O、E、F 为变阻器的三个接线柱。当驾驶员踩下“油门”时， 旋钮滑片逆时针转动，电流变大，电动机的转速加 大。请用笔画线代表导线完成电路连接。 项目主题： 1．通过制作调光台灯，理解串联电路中电阻对电流的影响。 2．通过设计与制作调光台灯，培养工程实践能力。 材料选择: 以下是参考使用的实验器材。如果想做出更加个性化、有特点、多功能的台灯，可以自行增减器材。 光源：小灯泡(额定电压2.5 V)或LED灯 变阻器：滑动变阻器(0~50 Ω) 电源：两节干电池(总电压3 V) 其他材料：开关、导线、底座、灯罩材料(如塑料瓶)、支架(如吸管或木棍) 项目实施： 1．设计电路。 ①将电源、开关、小灯泡、滑动变阻器串联连接，确保电路中的电流和电压能与小灯泡适配。 ②请画出电路图，标注各元件名称与连接方式。 2．组装台灯。 ①将变阻器、开关固定在底座上，确保结构紧凑且操作方便。 ②将小灯泡固定在支架一端，导线从支架内部穿过，支架另一端也固定在底座上。 3．调试与观察。 ①闭合开关，缓慢调节变阻器，观察小灯泡亮度的变化并记录现象。 ②观察小灯泡在不同阻值下的亮度，分析变阻器阻值与小灯泡亮度的关系。 4.优化设计。 ①思考如何改进灯罩的反光性能或支架稳定性，提升台灯实用性。 ②有没有其他方面需要进一步优化或美化的? ③如果可以，会考虑给台灯增加什么实用功能?怎么做可以实现这个功能? 展示交流：   1．下列用电器没有用到变阻器的是(　　)。 A．白炽灯 B．收音机 C．调光台灯 D．调温电饭煲 A　 2．(走近生活)右图为一款新式有线插座转换器，带有USB插头、多位插座、调光台灯等多种功能，开关控制调光台灯。下列说法正确的是(　　)。 A．给手机充电时，手机电池相当于电源 B．给手机充电时，台灯与手机串联 C．调节台灯亮度的元件相当于滑动变阻器 D．开关与调光台灯的连接方式一定为并联 C　 3．某种电位器的外形及其内部构造如图所示，A、B、C是三个接线柱，如果将A、C接线柱接入电路中，通过分析可得此时电位器不能通过改变电阻来实现它的功能，请写出能通过改变电阻来实现电位器功能的两种接入电路的方法：①将　　　 接线柱接入电路中，②将　 　 接线柱接入电路中。 A、B　 B、C　 4．如图所示，甲为亮度可调的台灯，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。电位器应与灯泡　　　　(填“串联”或“并联”)。若要逆时针旋转旋钮时灯泡变暗，则需将 　　　　(填“a和b”“a和c”或“b和c”)接线柱接入电路。 串联　 　 b和c 　 5．(工程实践)物理兴趣小组想要设计一个模拟调光灯的电路。 (1)利用滑动变阻器设计了如图甲所示的电路，该电路是通过改变连入电路的电阻丝的　　　　来改变灯泡亮度的。  (2)利用电位器设计了如图乙所示的电路，增加电阻R0的作用是　　　 。为了实现电位器顺时针转动时灯泡变亮，应该将A、B端与接线柱　　　　(填“1和2”“2和3”或“1和3”)相连。  长度　 保护电路　 1和2　 (3)利用光敏电阻R和发光二极管设计了如图丙所示的智能调光电路，光敏电阻的阻值R随光照强度E的变化图像如图丁所示，可知随着光照强度的增强，R的阻值　　　　(填“增大”“减小”或“不变”)。光线变弱时，二极管的亮度会　　　　(填“变亮”“变暗”或“不变”)。  (4)常见的LED灯由发光二极管组成，它是一种将电能主要转化为光能的发光器件。与白炽灯相比，LED灯的优点是　　　　　　　　　(写出一点即可)。 减小　 变暗　 节能　 6．(走近生活)小明在台灯下看书时，感觉灯光太亮。于是他找来同桌小红，想利用所学物理知识制作一盏简易调光台灯，达到调节灯光亮度的目的。 (1)小明尝试利用铅笔芯和鳄鱼夹实现了调节灯 泡亮度的功能，如图甲所示。图甲中的连线有一处 明显错误，为　　 ； 改正后，闭合开关，调节鳄鱼夹M、N之间的距离， 发现灯泡的亮度和电流表示数都会发生变化，这一 现象说明导体的电阻与其　　　有关。  电流表正、负接线柱接反了　 长度 (2)由于铅笔芯易断，小红在实验室找了一个 电位器来替代铅笔芯，如图乙所示，其内部结构 如图丙所示。根据下表中的信息，为更好实现电 位器调节灯泡亮度的功能，电位器内的电阻丝应 选用　　　　　　(填“铜丝”或“镍铬合金丝”)更 合适。 镍铬合金丝　 导线 长度/m 横截面积/mm2 阻值/Ω 铜丝 0.5 0.02 0.5 镍铬合金丝 0.5 0.02 50 (3)请在图丁中用笔画线代替导线，实现顺时针旋转电位器旋钮时灯泡变亮。 图略 (4)小明提出用LED灯替代台灯的灯泡可能会更加节能，他通过查找资料，列出了灯泡和LED灯发光时的电压、电流和对应的亮度值，如下表所示。请根据表格数据，写出一个LED灯具有的优点：_______   　 。 类型 电压/V 电流/A 亮度/Lux 灯泡 220 0.5 1 100 LED灯 24 0.5 1 200 LED灯使用低压供电，更安全(或LED灯更节能，答案不唯一，合理即可)　 $