内容正文:
跨学科实践 制作调光台灯
1.[2022·宜春期末]如图所示为某调光小台灯的铭牌,它的
亮度可以通过调节旋钮来控制.旋钮相当于一个___________,
它是通过改变连入电路的_____大小来调节台灯亮度的.
滑动变阻器
电阻
2.[2023·石嘴山期末]在综合实践活动中某同学设计了如图所
示的调光台灯,闭合开关,用电压表和电流表对调节过程进行研
究,在调节滑动变阻器使灯泡变亮的过程中,电压表V1的示数变
___,电压表V2的示数变___(电源电压保持不变).(均填“大”
或“小”)
小
大
3.[2024·宝塔区期末]如图所示,a、b、c是调光台灯电位器的三个接线柱,请将该电位器接入电路中,要求开关S闭合后,旋钮带动滑片顺时针转动时,灯泡变亮.
答案:如图所示:
4.[2022·郫都区模拟]小明用如图所示的实验器材来研究调光台灯的工作原理,并连接了部分实验电路.
(1)小明在连接实验电路之前,应该首先将开关_____.
(2)滑片处于如图所示位置不动,若要让开关闭合时,滑动变
阻器连入电路的电阻最大,线头M应连接到滑动变阻器的__接
线柱.
(3)小明连接完成上述实验电路,检查无误后,闭合开关,发
现小灯泡不亮.小明想:可能是电路中的电流太小或者电路中
某处发生了断路.小明检验实验电路首先要进行的简单操作是
_________,观察小灯泡是否发光.
断开
B
移动滑片
5.[2024·普陀区二模]如图所示为可调光台灯内部简化电路,其中电源电压为U0且保持不变.
(1)闭合开关S,无论怎么移动滑片P,灯L始终不发光.若电路
中仅有一处故障,且只发生在滑动变阻器R或灯L上.请判断该
电路中存在的故障可能是____.
A.R断路 B.R短路
C.L断路 D.L短路
ACD
(2)为进一步判断故障情况,小李在电路中MN之间接入一个电压
表.你认为小李的方案是否可行.若不可行,请说明理由;若可
行,请写出对开关S的操作、电压表示数及对应的故障_________
_______________________________________________________
________________________________________________________
_____.
可行;开
关S断开时,若电压表示数为0,则R断路;开关S闭合时,若电
压表示数为0,则L短路;开关S闭合时,若电压表示数为U0,则L
断路
6.[2024·东港期中]跨学科实践:设计和制作模拟调光灯
项目提出:
调光灯为什么能变光?我们能否设计一个类似的能连续调节灯泡亮度的电路?
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.
项目实施:
活动一:正确使用滑动变阻器
(1)请在图1中用笔画线代替导线连接电路,要求滑动变阻器的滑片向右移动时灯泡变暗.
答案:如图所示:
(2)滑动变阻器的铭牌上标有“20 Ω 2 A”字样.其中“20 Ω”
指的是___(填符号)两接线柱间的电阻值.
(3)根据上面的连接方式,闭合开关前,滑片P应滑到__(选填“A”
或“B”)端.
(4)在电路连接完成后闭合开关,发现灯泡立刻发出耀眼的光并很
快熄灭.则实验操作中的不当之处可能是将滑动变阻器的___(填
符号)两个接线柱接入了电路.
AB
B
CD
活动二: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.
(1)电位器的构造
如图2所示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.
(2)电位器的工作原理
如图3所示,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
活动三:自制一个模拟的调光灯
如图4所示,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.
展示交流:
如图5所示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______________________________________
___________________________________________.
串联一个定值R0,防止滑动变阻器移动到最
左端时,电路中电流过大,对灯泡起到保护作用
$