16.5 跨学科实践 制作简易调光台灯同步练-2025-2026学年物理人教版（2024）九年级全一册

16.5 跨学科实践 一、单选题 1．如图所示，甲为某调光台灯，乙为该调光台灯用到的电位器的结构图，A、B、C为电位器的三个接线柱，转动滑片可调节灯泡亮度。下列分析不正确的是（　　） A．电位器应该与调光台灯的灯泡串联 B．电位器和滑动变阻器的工作原理是相同的 C．若只将A、B接入电路，顺时针旋转滑片，灯泡将变暗 D．若只将A、C接入电路，逆时针旋转滑片，灯泡将变亮 2．如图所示的电路，当开关闭合，滑动变阻器滑片向左移动，灯的亮度及电压表、电流表的示数变化正确的是（　　） A．电流表示数变大，灯变亮，电压表示数不变 B．电流表示数变大，灯变亮，电压表示数变小 C．电流表示数变小，灯变暗，电压表示数不变 D．电流表示数变小，灯变暗，电压表示数变小 3．如图是用滑动变阻器改变小灯泡亮度的实验装置。下列有关说法错误的是（　　） A．连接电路时，应将开关断开 B．闭合开关前，应该将滑动变阻器的滑片置于最右端 C．闭合开关后，当滑片向左滑动时，小灯泡的亮度由亮变暗 D．滑动变阻器应“一上一下”连入电路 4．如图所示，当滑片P向左滑动时，滑动变阻器连入电路中的电阻变大的接法是（　　） A． B． C． D． 5．如图所示的电路中，MB、NC是两根相同的电阻丝，A为导线，下列说法正确的是（　　） A．S和A接触，当P向右移动时灯变暗 B．S和B接触，当P向右移动时灯变亮 C．S和C接触，当P向左移动时灯变亮 D．S和C接触，当P向右移动时灯变亮 6．如图所示，自制水果电池能使发光二极管发光，其中正极是铜片，负极是铝片，下列说法正确的是（　　） A．发光二极管的发光部分是导体 B．导线中的电流方向与电子定向移动方向一致 C．导线中电流方向是从铝片流向铜片的 D．对调水果电池的正负极，发光二极管不能发光 7．如图甲所示是某品牌电风扇的调速旋钮，如图乙所示是其对应电位器的结构图。在图乙中，若要使旋钮顺时针转动时风扇转速加快；则接入电路中的接线柱为（　　）    A．a与b B．b与c C．a与c D．以上都可以 8．为了保护视力，需设计一盏能连续调节亮度的台灯，下列电路图符合要求的是（    ） A． B． C． D． 9．用滑动变阻器改变小灯泡亮度的实验装置如图所示，下列有关说法正确的是（　　） A．电阻丝最好是用铜制成的导体，缠绕电阻丝的圆筒最好是绝缘体 B．闭合开关前，应该将滑动变阻器的滑片置于最左端 C．闭合开关后，当滑动变阻器的滑片向右滑动时，小灯泡的亮度由亮变暗 D．滑动变阻器的铭牌上标有“20Ω　2A”的字样，其中“2A”是指使用滑动变阻器时的电流 10．如图为某控制电路，由电源电压为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及电位器（滑动变阻器）R连接而成，L1、L2是两个指示灯。当电位器的触片由b端滑向a端时，下列说法正确的是（　　） A．L1、L2都变亮 B．L1、L2都变暗 C．L1变亮，L2变暗 D．L1变暗，L2变亮 二、填空题 11．滑动变阻器 （1）工作原理：滑动变阻器是通过改变 改变电阻的； （2）结构示意图： （3）电路图中的符号： ； （4）滑动变阻器铭牌上标有“50Ω  1A”字样，表示滑动变阻器能够接入电路的最大电阻是 Ω，滑动变阻器允许通过的最大电流是 A。 12．如图甲所示的滑动变阻器（标有“10Ω  2A”字样）是通过改变接入电路中 来改变电阻的，“2A”表示的是 。如图乙所示的电阻箱也是一种变阻器，由图乙可知电阻箱的示数为 Ω。 13．晓理自制了一盏可调节亮度的台灯，部分电路如图所示，灯泡应接在图中 （选填“a、b”或“c、d”）之间；连好电路后闭合开关，若要使灯泡变暗，应将滑动变阻器的滑片向 移动。 14．如图所示是一种自动测定油箱内油量多少的装置。R是滑动变阻器，油量表是 改装而成的（选填“电压表”或“电流表”），通过油量表指针所指的刻度，就能知道油箱内油量的多少。油量增加时，滑动变阻器连入电路的电阻 。（选填“增大” “不变”或“减小”） 三、作图题 15．如图所示，为某种调光型台灯中使用的电位器示意图，P为旋片，可随转动旋钮改变在碳膜（相当于一根电阻丝）上的位置，A、C分别连在碳膜两端。用笔画线代替导线，将电位图连接在b图所示电路中，要求顺时针转动旋钮可使灯泡亮度增加。 16．如图所示，这是一种调光台灯的内部结构示意图，a、b、c是电位器（滑动变阻器）的三个接线柱。请用笔画线代替导线将电路连接完整。要求：闭合开关，旋钮带动滑片顺时针转动时，灯泡变亮。 四、实验题 17．设计台灯 （1）选择光源。实验室用的小灯泡可以作为① ； （2）选择变阻器。制作简易调光台灯的关键是改变台灯的② ，这可以通过改变灯泡两端的③ 来实现。在串联电路中，利用变阻器能够改变电路中的④ ，从而改变灯泡两端的电压，由此改变灯泡的亮度； （3）设计电路。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； （4）设计支架和灯罩。画出设想中的台灯草图，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； （5）制作台灯。 18．如图所示，小明用铅笔芯做滑动变阻器，设计并制作一个模拟的调光灯。器材有：电池（电压为3V）、小灯泡（2.5V  0.3A）、铅笔芯、金属回形针、开关、导线、电压表。 (1)闭合开关，回形针向左移，小灯泡亮度变 。 (2)把电压表和小灯泡并联，调节回形针的位置，当电压表的示数为 V时，在铅笔芯上标记此时回形针的位置。为了安全使用调光灯，回形针向左调节不能超过此位置。 (3)甲、乙两根铅笔芯的长度都是17.5cm，甲的电阻为，乙的电阻为。调节效果可以从两个方面评价：一是小灯泡亮度的变化范围；二是调节的精度，回形针移动一定距离时，电阻变化越小调节精度越高。则铅笔芯甲和乙相比， 调节范围大， 调节精度高。 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D A C C A D B B C B 1．D A．电位器串联在电路中能改变电路中电流的大小，图中电位器应与灯泡串联，转动滑片可调节灯泡亮度，故A正确，不符合题意； B．电位器和滑动变阻器的工作原理是相同的，是通过改变连入电路中电阻线的长度来改变电阻的，故B正确，不符合题意； C．若只将A、B接入电路，滑片左边的电阻丝接入电路，即滑片顺时针转动旋钮时，电阻变大，灯泡将变暗，故C正确，不符合题意； D．若只将A、C接入电路，电位器的全部电阻丝都接入电路，不能改变电路的电流，所以不能改变灯泡的亮度，故D错误，符合题意。 故选D。 2．A A．由串联电路的分压特点可知，滑动变阻器两端分的电压变小，则灯泡两端分的电压变大，因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，由P＝UI可知，灯泡的实际功率变大，灯泡变亮，故A正确。 BD．由电路图可知，开关闭合后，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测电源两端的电压，电流表测电路中的电流。电源电压不变，当滑片移动时，电压表的示数不变，故BD错误； C．当滑动变阻器滑片向左移动时，变阻器接入电路中的电阻变小，电路的总电阻变小，由欧姆定律可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大，故C错误； 故选A。 3．C AB．连接实物电路时，为了保护电路，开关必须是断开的；闭合开关前滑动变阻器连入电路的阻值应最大，由电路图可知，滑动变阻器滑片左端的电阻丝接入电路，应将滑动变阻器的滑片置于阻值最大处，即最右端，故A、B正确不符合题意； C．闭合开关后，当滑片向左滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电路中的电流增大，小灯泡变亮，故C错误，符合题意； D．滑动变阻器应“一上一下”接入电路，故D正确，不符合题意。 故选C。 4．C A．由图知，滑动变阻器接左上与左下两个接线柱，当滑片向左移动时，接入电路的电阻丝长度变短，接入电路的阻值变小，故A不符合题意； B．由图知，滑动变阻器接右上与左下两个接线柱，当滑片向左移动时，接入电路的电阻丝长度变短，接入电路的阻值变小，故B不符合题意； C．由图知，滑动变阻器接左上与右下两个接线柱，当滑片向左移动时，接入电路的电阻丝长度变长，接入电路的阻值变大，故C符合题意； D．由图知，滑动变阻器同时接下面两个接线柱，滑动变阻器整根电阻丝接入电路，当滑片向左滑动时，接入电路的电阻丝长度不变，接入电路的阻值不变，故D不符合题意。 故选C。 5．A A．S和A接触，两根电阻丝串联，当P向右移动时，两根电阻丝连入电路的阻值都变大，电路总电阻变大，根据欧姆定律可知，电路电流变小，灯泡变暗，故A正确； B．S和B接触，两根电阻丝串联，当P向右移动时，下面电阻丝连入电路的阻值变大，上面电阻丝连入电路的阻值变小，且MB、NC是两根相同的电阻丝，下面电阻丝增大的电阻等于上面电阻丝减小电阻，电路总电阻不变，电流不变，灯亮度不变，故B错误； CD．S和C接触，下面电阻全部连入电路中，相当于定值电阻，当P向左移动或向右移动时，电路电阻不变，电流不变，灯亮度不变，故CD错误。 故选A。 6．D A．发光二极管的发光部分是半导体，故A错误； B．人为规定电流方向与正电荷定向移动方向相同，导线中的电流是电子定向移动形成的，电流的方向与电子定向移动方向相反，故B错误； C．自制水果电池正极是铜片，负极是铝片，在电池外部的导线，电流从电池的正极流向负极，即从铜片流向铝片，在电池内部的导线，电流从电池的负极流向正极，即从铝片流向铜片，故C错误； D．对调水果电池的正负极，电流方向发生改变，由于发光二极管具有单向导电性，发光二极管不能发光，故D正确。 故选D。 7．B 若要使旋钮顺时针转动时风扇转速加快，即电路中电流变大，电位器接入电路中的电阻变小，则接入电路中的接线柱为b与c，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 8．B A．当开关闭合后，灯与定值电阻串联，电路不变化，电流也不变化，所以灯的亮度也不会变化，故A不符合题意； B．滑动变阻器能改变与之串联的用电器两端的电压和电路中的电流，当开关闭合后，灯与滑动变阻器串联，灯的亮度能逐渐变化，所以能连续调节亮度，故B符合题意； C．当开关闭合后，灯与定值电阻并联，电路不变化，灯的电流也不变化，所以灯的亮度也不会变化，故C不符合题意； D．当开关闭合后，台灯与滑动变阻器并联，并联电路互相不影响，所以滑片滑动时，灯的亮度不变 ，故D不符合题意。 故选B。 9．C A．电阻丝是导体，但要有一定的电阻，这样才能对电路起到调节作用，而铜丝的电阻非常小，不适合做电阻丝；缠绕电阻丝的圆筒要求不能导电，是绝缘体，故A错误； B．闭合开关前，为了保护电路，滑动变阻器阻值应调至最大，故图中滑片应置于最右端，故B错误； C．闭合开关后，当滑片向右滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，总电阻变大，根据欧姆定律可知，电路中的电流变小，小灯泡的亮度变暗，故C正确； D．滑动变阻器上的铭牌标有“20Ω 2A”，其中的2A是指滑动变阻器允许通过的最大电流，故D错误。 故选C。 10．B 由图得，变阻器pb与灯泡L2串联后与定值电阻R2并联，再与灯泡L1串联后，最后与定值电阻R1并联。当电位器的触片由b端滑向a端时，变阻器接入电路中的电阻变大，电路中总电阻变大，由欧姆定律得，电路中总电流变小，内阻分到的电压变小，支路的电压变大；由欧姆定律得，定值电阻R1电流变大，则通过L1的电流变小，因此灯泡L1变暗；由欧姆定律得，灯泡L1的电压变小，而灯泡L1所在支路的总电压变大，所以灯泡L2与变阻器pb串联的电路两端与定值电阻R2的电压变大，由欧姆定律得，由定值电阻R2的电流变大，由并联电路电流特点得，流过灯泡L2与变阻器pb串联的电路的电流变小，所以灯泡L2变暗，故ACD错误，B正确。 故选B。 11． 接入电路中电阻丝的长度 50 1 （1）[1]电阻的大小与长度有关，滑动变阻器是靠移动滑片，改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻的。 （3）[2]滑动变阻器在电路图中的符号为： （4）[3][4]滑动变阻器铭牌上标注的电阻及电流分别表明滑动变阻器能接入的最大阻值及允许 的最大电流，故由滑动变阻器铭牌“50Ω  1A”的字样可知，滑动变阻器接入电路的最大阻值为50Ω，允许通过的最大电流为1A。 12． 电阻丝的长度 见解析 2819 [1]滑动变阻器的原理：通过改变连入电路的电阻丝的长度，来改变连入电路的电阻值，从而改变电路中的电流。 [2]10Ω表示变阻器连入电路的最大阻值，“2A”表示的是该滑动变阻器允许通过的最大电流是2A。 [3]由图乙可知，电阻箱的读数R=2×1000Ω+8×100Ω+1×10Ω+9×1Ω=2819Ω 13． a、b 右 [1]由题意可知，台灯的亮度可调节，所以灯泡应该与滑动变阻器串联，结合电路图可知，灯泡应该接在a、b之间。 [2]灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，由P=I2R可知，要使灯泡变暗应减小电路中的电流，由欧姆定律可知应增大电路中的电阻，即应将滑动变阻器的滑片向右移动。 14． 电流表 减小 [1]由图可知，油量表串联在电路中，所以油量表是由电流表改装而成的。 [2]油量增加时，浮标上移，在杠杆的作用下滑片下移，R接入电路中的长度变小，则R接入电路中的电阻减小。 15． 旋钮P顺时针旋转时，灯泡变亮，原因是电流变大，电源电压不变时，电阻变小，一定连入了接线柱A，如果把A、C连在电路中，电位器相当于定值电阻，不符合题意。所以把A、B连入电路，作图如下： 16． 电位器应与灯泡串联接入电路中。旋钮带动滑片顺时针转动时，灯泡变亮，说明电路中的电流变大，电路的总电阻应变小，电位器（滑动变阻器）接入电路中的电阻应变小，由图可知，应将b和c两接线柱接入电路，如图所示： 17． 光源 亮度 电压 电阻 [1]能够发光的物体为光源，实验室用的小灯泡可以自己发光，故小灯泡可以作为光源。 [2][3][4]调光就是改变小灯泡发光时的亮度，故制作简易调光台灯的关键是改变台灯的亮度，灯泡的亮度与实际功率有关，在电阻一定时，与两端的电压有关，故可以通过改变灯泡两端的电压来实现。根据串联分压规律可知，在串联电路中，电阻越大，分得电压越多，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。 18．(1)亮 (2)2.5 (3) 甲 乙 （1）闭合开关，回形针向左移，接入电路中铅笔芯的电阻变小，根据串联电阻规律，总电阻变小，根据欧姆定律，电源电压不变，总电流变大，小灯泡亮度变亮。 （2） 为了安全使用调光灯，小灯泡两端的电压不能超过额定电压2.5V，把电压表和小灯泡并联，电压表测量小灯泡的电压，所以，电压表示数为额定电压，即2.5V时，在铅笔芯上标记此时回形针的位置，根据串联电路分压规律，铅笔芯最小的电阻为此标记回形针的位置，回形针向左调节，接入电路铅笔芯长度变短，电阻变小，分得电压会变小，小灯泡分得电压会变大，所以，回形针向左调节不能超过此位置。 （3）[1][2]甲、乙两根铅笔芯的长度都是17.5cm，甲的电阻为20Ω，乙的电阻为10Ω，甲的电阻比乙的电阻大，因此甲电阻串联在电路中电阻阻值变化范围大，对应小灯泡亮度的变化范围大；回形针移动一定距离时，电阻变化越小调节精度越高，假设甲乙移动长度为l，甲电阻变化为 乙电阻变化为 乙电阻变化小，乙电阻的精度更高；则铅笔芯甲和乙相比，调节范围大，调节精度低。 学科网（北京）股份有限公司 $