第16章 07 第五节 跨学科实践：制作简易调光台灯-【考出好成绩】2025-2026学年新教材九年级全一册物理课时分层提优课件PPT（人教版2024）河北专版

大单元·情境化作业设计 1 2 第十六章 电压 电阻 课时分层提优 第五节 跨学科实践：制作简易调光台灯 3 学校图书馆现有台灯存在能耗高、亮度不可调节等问题。为了改善阅读环境并 践行节能理念， 需要设计一款低成本、可调节亮度且安全耐用的调光台灯。为了解 决这个问题，同学们成立了“智光节能”设计小组。 任务一：设计需求分析 1.功能要求 ①亮度连续可调，适应不同阅读场景。 ②需要有节能设计。 ③具备电路保护功能，确保长期稳定运行。 2.外观要求 ①简约现代风格，适合图书馆环境。 ②底座稳固，防倾倒设计。 4 任务二：电路设计与原理分析 1.光源的选择：台灯的光源应当选择______, 理由是____________________________。 LED 光源寿命长、质量好且不发热 5 2.光源亮度的调节方法 (1)认识电位器：电位器是一个变形的_____________ 。通过改变连入电路中电阻片 的________来改变电阻，进而改变电路中的电 流，改变小灯泡的亮度。 滑动变阻器 长度 6 (2)设计台灯电路：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。 [答案] 7 (3)保护电路设计：如图是两个同学设计的台灯 调光电路，你认为图 ____方案更好 一些，理由 是__________________________________________________ 。 (b) 避免接入电路的阻值过小，造成电流过大易损坏灯泡 8 任务三：结构与外观设计 1. 机械结构 底座设计：采用三角形配重底座，确保重心 稳定。 灯臂设计：可调节角度的铝合金连杆，支持0 ~120°旋转。 2.材料选择：ABS 环保塑料外壳，表面哑光处理。 任务四：制作与测试 1.原型制作 ①绘制尺寸图纸(1:1比例)。 ②焊接电路并封装在底座内。 ③安装 LED 灯珠与散热片。 2.测试方案 能耗测试：接入电能表，记录24小时耗电量。 稳定性测试：连续运行72小时，监测温度与亮度变化。。 任务五：优化与改进 请你提出一些增强台灯的实用性的建议。 ①集成 USB充电接口，为移动设备供电。②设 置多个亮度挡位，满足不同场景需 求。③增加定 时功能，便于控制使用时间。(合理即可) 任务六：成果展示与交流 如图是某同学制作出的调光台灯电路，请你指出 该电路设计中存在的具体的缺陷。 没有安装(画出)开关和保护电阻。 13 $