专题训练20 制作简易调光台灯（跨学科实践） 期末重难点复习 ----2025-2026学年人教版物理九年级上学期

2025-2026上学期人教版物理九年级全册期末复习重难点专题训练 专题训练20 制作简易调光台灯（跨学科实践） 1．小光设计了一盏能调节亮度的台灯，下列符合要求的电路图是（    ） A．B．C．D． 【答案】A 【解析】A．A图，滑动变阻器滑片移到最左端灯泡L被短路，会熄灭，滑动变阻器滑片向右移动，灯泡L和滑片左边部分并联，移动过程中灯泡亮度会变化，故A符合题意； B．B图，滑动变阻器滑片移至最右端，电源会短路，滑片向左移动的过程中，滑动变阻器和灯泡L并联，不能改变灯泡亮度，故B不符合题意； C．C图，灯泡L和定值电阻串联，无法改变灯泡L的亮度，故C不符合题意； D．D图，灯泡L和定值电阻并联，无法改变灯泡L的亮度，故D不符合题意。故选A。 2.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． 【答案】B 【解析】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。 3．如图所示，将电位器连接在电路中，设计了一个可调节亮度的台灯，下列说法中错误的是（　　） A．闭合开关后，电流流过的是d、P之间的电阻丝 B．若滑片P从图示位置向c点移动，则接入电路的电阻丝长度变长 C．若要使台灯工作时的亮度最小，滑片P应置于图中b点 D．若要关闭台灯，应将滑片P置于图中d点 【答案】D 【解析】A．闭合开关后，电流从电源正极流出，经过开关、滑片P，再回到电源负极，所以电流流过的是d、P之间的电阻丝，故A正确，不符合题意； B．滑片P向c点移动时， d、P之间的电阻丝长度变长，所以接入电路的电阻丝长度变长，故B正确，不符合题意； C．台灯亮度最小，意味着通过台灯的电流最小，此时电路中的电阻应最大。从图中可知，当滑片P置于b点时，d、P之间电阻丝全部接入电路，电阻最大，电流最小，台灯亮度最小，故C正确，不符合题意； D．当滑片P置于d点时，相当于把d点和b点短接，电阻丝接入电路的电阻为0，此时电路中电流较大，台灯会亮，而不是关闭台灯，故D错误，符合题意。故选D。 4．如图，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。下列分析正确的是（　　） A．电位器应该与调光台灯的灯泡并联 B．电位器是通过改变接入电路中电阻丝的横截面积来改变阻值大小的 C．若只将A、B接入电路，逆时针旋转滑片，灯泡变亮 D．若只将A、C接入电路，顺时针旋转滑片，灯泡变暗 【答案】C 【解析】A．电位器应该与调光台灯的灯泡串联，才能通过改变接入电路的电阻来改变通过小灯泡的电流，从而调节灯泡的亮度，故A错误； B．电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变阻值大小的，故B错误； C．若只将A、B接入电路，逆时针旋转滑片，电位器接入电路的电阻变小，电路中电流变大，灯泡变亮，故C正确； D．若只将A、C接入电路，电位器连成了定值电阻，顺时针旋转滑片，它接入电路的电阻不变，灯泡亮度不变，故D错误。故选C。 5．如图是可调节亮度的台灯。当转动台灯的调光旋钮，滑片在弧形电阻上滑动，即可调节灯泡亮度。此过程是改变了接入电路中电阻丝的（　　） A. 长度 B．材料 C．温度 D．横截面积 【答案】A 【解析】滑动变阻器的工作原理是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻大小，从而改变电路中的电流，达到调节灯泡亮度的目的；所以，转动调光灯的旋钮，滑片在弧形电阻上滑动，此过程是改变接入电阻的长度。故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。 6.如图， 甲为某调光台灯， 乙为该调光台灯用到的电位器结构图，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相同 C．若只将A、B接入电路， 顺时针旋转滑片， 灯泡变亮 D．若只将A、C接入电路， 顺时针旋转滑片， 灯泡亮度不变 【答案】C 【解析】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，灯泡变暗，故C错误，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正确，不符合题意。故选C。 7．如图甲为调光台灯，乙为一简单调光台灯的电路图，在电路图的M、N两点之间接入 一个滑动变阻器，使得滑片P向左移动时，灯泡的亮度减小，则M、N两接线柱可以分别 接在（　　） A．A、B B．C、D C．A、D D．B、C 【答案】C 【解析】滑片P向左移动时，灯泡的亮度减小，即此时通过小灯泡的电流变小，根据欧姆定律可知，此时变阻器接入电路的电阻变大，所以应该是变阻器滑片右边的电阻丝接入电路，故必须选择D接线柱，再选择A或B接线柱即可，故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。 8．如图所示，图a为某种调光型台灯中使用的电位器示意图，P为可随转动旋钮改变在碳膜（相当于一根电阻丝）上的位置，A、B、C均为接线柱。电位器与灯泡 联，若要求顺时针转动旋钮可使灯泡亮度增加，应该将接线柱 接入b图中电路。 【答案】 串 A 【解析】如图所示，电流从电源正极出发，通过电位器、灯泡后回到电源负极，形成通路，所以电位器和灯泡是串联的。 如图所示，要使灯泡亮度增加，就需要电流变大，根据欧姆定律可知，当电源电压不变时，电流变大，则电阻变小；当旋钮顺时针转动时，电位器旋钮上方的电阻逐渐减小，所以应该将接线柱A接入b图中电路。 9．如图所示，甲为可调亮度台灯，乙为电位器的结构图，A、B、C为电位器的三个接线柱，台灯与电位器串联，转动滑片可调节灯泡亮度。电位器是通过改变接入电路中电阻丝的 来改变电阻，从而改变电路的电流，达到改变灯泡亮度的目的。若想顺时针旋转滑片，使灯泡的亮度变亮，则应该将电位器的 两个接线柱连入电路。 【答案】长度 B、C 【解析】电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻，从而改变电路的电流，达到改变灯泡亮度的目的。 若想顺时针旋转滑片，使灯泡的亮度变亮，则顺时针旋转滑片时，电位器接入电路中的电阻变小，接入电路的电阻丝长度变小，故应该将电位器的B、C两个接线柱连入电路。 10. 如图中所示的调光型台灯，通过旋动下方连接碳膜电阻的旋钮，调节灯的亮度。调节亮度的变阻器如图乙所示，它是通过改变接入电路电阻丝的 来改变阻值大小；当B、C端接入电路时，想要将台灯的亮度调亮一些，应 时针旋转滑片P。 【答案】 长度 顺 【解析】通过旋动下方连接碳膜电阻的旋钮，电位器接入电路中的电阻线的长度发生了变化，电阻的大小发生了变化，其实质是个滑动变阻器。 当B、C端接入电路时，顺时针旋转滑片P，电位器接入电路中的电阻变小，根据欧姆定律可知，通过台灯的电流变大，台灯的亮度变亮。 11．如图所示，甲是亮度可调节台灯，乙是用于调光的电位器内部结构示意图，a、b、c是电位器上的三个接线柱，旋钮可带动滑片转动。为实现调光功能，电位器应与灯 （填“串联”或“并联”）；若顺时针旋转旋钮时灯泡发光变亮，则需将 （填 “a和b”、 “b和c”或 “a和c”）接线柱接入电路；若调节过程中发现灯泡亮度变化不明显，则我们可以用较 （粗、细、短）的电阻丝来更换原来的电阻丝。 【答案】 串联 b和c 细 【解析】电位器的实质是一个滑动变阻器，为实现调光功能，电位器应与灯泡串联在电路中。 电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变其接入电路中的电阻；顺时针旋转旋片时，灯泡变亮，说明电流变大，电位器接入电路中的电阻变小，则由图知道，需将b、c接线柱接入电路。 影响电阻大小的因素有材料、长度和横截面积，当材料和长度都一定时，导线的横截面积越大，导线的电阻值就会越小。若调节过程中发现灯泡亮度变化不明显，说明电流的变化比较小，根据欧姆定律知道，电阻变化较小，故应选用电阻较大的细电阻丝来更换原来的电阻丝。 12．图甲为小明使用的调光台灯，图乙是调光的电位器结构图，顺时针转动旋钮，滑片在弧形电阻丝上同向滑动，灯泡变亮。此时是将电位器的接线柱 （选填“a和b”、“b和c”或“a和c”）接入电路中。小明收集了很多材料和长度都相同但粗细不同的铅笔芯，图丙是他用身边器材自制的简易调光灯电路。闭合开关，当夹子A从最左端移动到右端的过程中，他发现灯泡亮度变化不明显，他应该调换更 （选填“粗”或“细”）的铅笔芯来做实验。 【答案】b和c 细 【解析】顺时针转动旋钮，滑片在弧形电阻丝上同向滑动，灯泡变亮，这说明电流变大，电阻变小，所以应将b和c接入电路。 夹子A从最左端移动到最右端的过程中，他发现灯泡亮度变化不明显，说明电流的变化比较小，根据欧姆定律可知，电阻变化较小，故应选用电阻较大的铅笔芯，即换用更细的铅笔芯。 13. 如图是一种调光台灯电位器（滑动变阻器）的内部结构示意图，a、b、c是它的三个接线柱。要求：旋钮带动滑片顺时针转动时，灯泡变亮，请完成该电路的连接。 【答案】如图所示 【解析】由题意知，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，由可知，电源电压一定时，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，将a和b两接线柱接入电路后，顺时针旋转旋钮时，电阻丝连入电路中的长度变短，其阻值变小，电路中的电流变大，灯泡变亮，如图所示： 14. 如图（A）所示是江津区某中学的同学们为节能小屋设计的“可以调节亮度的台灯”，如图（B）所示是该调光台灯电位器（滑动变阻器）的内部结构示意图，a、b、c是它的三个接线柱。请你用笔画线代替导线完成图（B）电路的连接（要求：旋钮带动滑片顺时针转动时，灯泡变亮）。 【答案】如图所示 【解析】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，由可知，电源电压一定时，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，将b和c两接线柱接入电路，如图所示 。 15．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，请用笔画线代替导线，将图乙中的实物电路连接完整。 【答案】如图所示 【解析】滑片顺时针旋转时，灯泡变亮，原因是电流变大，电源电压不变时，电阻变小，连入电路的电阻丝变短，因此是连入了上面的接线柱c和中间的接线柱b，如图所示： 16. 学习了电学知识后，小江同学动手制作一个可调节亮度的观赏灯，连接了如图1所示的电路。 （1）小江在AB之间接入一个阻值为R的电阻后，闭合开关，灯泡发出明亮的光；他想把灯光调暗一些，应先 开关，然后更换一个阻值更 的电阻； （2）制作过程中，他尝试着更换不同材料，不同长度和不同粗细的电阻丝进行实验，他觉得每次都要更换电阻丝才能实现调节灯泡的亮度很麻烦。请教老师后，他只用一根电阻丝的情况下，可以通过对折电阻丝或改变 来改变电阻的大小从而调节灯泡的亮暗； （3）为了使调节灯泡亮暗的范围大一些，他应选择下表中长度和横截面积都相同的 材料做电阻丝； 几种长1m、横截面积1mm2的导体材料在20℃时的电阻 材料 电阻R/Ω 材料 电阻R/Ω 铜 0.017 镍铬合金 1.09～1.12 铝 0.027 电木 104～108 铁 0.096 橡胶 107～1010 （4）他将选出来的电阻丝接入AB之间，发现要将灯泡亮度明显调暗，需要接入更长的电阻丝，这样做不便于操控。如何在较小范围内安置较长的电阻丝呢？在和同学讨论后，他想到了将电阻丝绕在一个纸筒上，减小了空间。他将导线夹A夹在电阻丝的M端，导线夹B分别夹在电阻丝另一端的不同位置，实现了调节灯泡的亮暗。如图2所示，此时接入电路的电阻丝是 段（选填“MN”、“MP”或“PN”），要将灯泡亮度调亮一些，导线夹B应该往 移动； （5）为了进一步节约空间，他将电阻丝紧密相邻的绕在纸筒上，为避免相邻电阻丝之间电流直接流过的情况出现，他更换了一根带有绝缘层的电阻丝，通过刮掉电阻丝的部分绝缘层，将导线夹B搭在刮掉绝缘层部分的电阻丝上来解决这一问题。他想实现连续调控，然后将导线夹B换成了滑片，滑片能与刮掉绝缘层的部分良好接触，并可以在电阻丝上滑动，这就是一个简易的 ，利用该元件可调节观赏灯的亮度。 【答案】（1）断开 大 （2）电阻丝接入电路的长度（3）镍铬合金（4）MP 左（5）滑动变阻器 【解析】（1）闭合开关，灯泡发出明亮的光，想把灯光调暗一些，电路中的电流减小，需将电阻增大，故应先断开开关，然后更换一个阻值更大的电阻。 （2）他只用一根电阻丝的情况下，可以通过对折电阻丝或改变电阻丝接入电路的长度来改变电阻从而调节灯泡的亮暗。 （3）从表格可知，相同条件下，铜铁铝的电阻太小，电木、橡胶的电阻太大，镍铬合金的电阻较小，为了使调节灯泡亮暗的范围大一些，他应选择下表中长度和横截面积都相同的镍铬合金材料做电阻丝。 （4）此时电流从M端流入，从P端流出，故接入电路的电阻丝是MP段，要将灯泡亮度调亮一些，电阻丝接入电路的阻值应变小，导线夹B应该往左移动。 （5）能实现连续改变电阻值大小的装置是滑动变阻器，利用该元件可调节观赏灯的亮度。 17．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。 【答案】(1)亮 (2)2.5 (3)甲 乙 【解析】（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）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。 18. 跨学科实践：制作简易调光台灯 【项目提出】 台灯是生活中最常见的家用电器之一。生活中为了保护视力，在不同使用场景（例如书写文字和使用电脑）时，对光亮度有着不同的需求，因此很多台灯都有可调亮度的功能。同学们学习了电学知识后也想制作一个简易调光台灯。 【项目分析】 要制作一个简易调光台灯，需要完成以下任务。 （1）了解简易调光台灯的工作原理。 （2）设计一台简易调光台灯。 （3）选择元件，完成制作。 【项目实施】 （1）了解简易调光台灯的工作原理。 由电学知识可知，灯泡的发光亮度由灯泡的实际电功率决定。因此只要改变灯泡的实际电功率，就可以实现调节灯泡亮度的功能。 （2）设计一台简易调光台灯 电源电压不变，为了改变灯泡的实际电功率，可以将灯泡与一个滑动变阻器 联（填“串”或“并”）。通过改变滑动变阻器接入电路的电阻，从而改变灯泡的实际功率，实现调光的目的。 （3）选择元件，完成制作 某同学选择电源、开关、滑动变阻器、小灯泡各一个，导线若干。连接如图甲所示电路。 进行调试时，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，发现小灯泡忽明忽暗，出现这种现象的原因是 。 由于滑动变阻器体积较大，于是同学们找来电位器来代替滑动变阻器，电位器的结构图如乙所示，A、B、C为电位器的三个接线柱，转动旋钮可以改变接入电路的电阻。为了顺时针旋转旋钮时电灯变亮，则应该连接的接线柱为( ) A．A 和 B     B．B和C  C． A 和 C 【展示交流】 （1）同学们展示了自己制作的调光台灯，闭合控制开关，旋转电位器的旋钮，小灯泡可以改变亮度，当旋钮旋转到一端时，发现小灯泡不发光。小组同学思考既然可以通过旋转旋钮调节小灯泡从发光到不发光，就可以去掉电路中的控制开关，不必断电。从节能的角度思考，他们这样做是否正确？ （2）有的同学发现有的台灯还配有声控开关，可以用按钮开关或声控开关分别控制台灯，则下列开关部分电路的设计图正确的是( ) 【答案】串 滑动变阻器滑片与电阻丝接触不良 B 见解析 A 【解析】电源电压不变，为了改变灯泡的实际电功率，可以将灯泡与一个滑动变阻器串联。通过改变滑动变阻器接入电路的电阻，以此改变灯泡通过的电流和灯泡两端的电压，达到改变灯泡实际功率的目的。 进行调试时，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，发现小灯泡忽明忽暗，出现这种现象的原因是滑动变阻器滑片与电阻丝接触不良。 电位器的结构图如乙所示，为了顺时针旋转旋钮时电灯变亮，则顺时针旋转时接入电路的电阻长度变短，电阻变小，因此应该连接的接线柱为B和C。 故选B。 从节能角度看，旋钮旋转到使灯泡不发光时，电路中仍有电流通过电位器等元件，会消耗电能。而控制开关可在不需要使用台灯时彻底切断电路，达到节能目的。 [5]有的同学发现有的台灯还配有声控开关，可以用按钮开关或声控开关分别控制台灯，即按钮开关和声控开关均可单独控制台灯亮灭，则两开关应并联。故电路设计图正确的是A。 19. 在跨学科实践课上，某小组同学开展了“制作模拟调光灯”的项目化学习活动。下面是该小组同学实践的过程，请帮助完成下列内容： 【项目分析】 任务一：寻找可以改变同一个小灯泡亮度的最佳方法 任务二：制作亮度可连续调节的模拟调光灯 【项目实施】 任务一：寻找可以改变同一个小灯泡亮度的最佳方法 （1）检验小灯泡是否完好：如图一是小灯泡的结构图，图二各种检验方法中不能让完好的小灯泡发光的是 。 （2）寻找可以改变同一个小灯泡亮度的最佳方法： 同学们收集了学过的能改变小灯泡亮度的一些方法，图甲是通过分别接一节干电池和接两节干电池来改变小灯泡的亮度；图乙是把长短、粗细相同的铜丝和镍铬合金丝分别接入电路，来改变灯泡亮度；图丙是使铅笔芯一端的夹子固定，随着另一端夹子在铅笔芯上的移动，小灯泡的亮度会发生连续变化；图丁是在电路中接入一个滑动变阻器，来改变灯泡亮度。这四种方法中，图 所示的方法与其它三种方法改变小灯泡亮度的原理有所不同，同学们最终选择了最方便操作的图丁所示的方法。 任务二：制作亮度可连续调节的模拟调光灯 （1）备用器材：学生电源（电压限取5V挡）、开关和若干导线、电流表、电压表，另有各种规格的定值电阻， “2.5V、0.25A”的小灯泡 ， “20Ω、1A”的滑动变阻器。 （2）制作要求：亮度可连续调节：在调光的整个过程中，灯两端的电压不能超过2.5V。 （3）制作过程：同学们初步设计的实物图如图三所示，讨论交流后发现该调光灯不符合制作要求，原因是如果任意调节滑动变阻器的滑片，可能会导致 。 进一步讨论交流后，同学们找到了两个改进方案。 改进方案一：如图四所示，可以在电路中再串联一个阻值为10Ω的定值电阻R0，这样就能符合制作要求； 改进方案二：如果不串联定值电阻，保证滑动变阻器的阻值在 范围内调节也能符合制作要求。对比两改进方案的可操作性后，同学们最终选择了改进方案一。然后动手制作“模拟调光灯”，完成制作后展示交流制作成果。 【项目拓展】 如图五所示是亮度可调的台灯，电位器是调节其亮度的装置。图六是电位器的内部结构示意图， a、b、c是它的三个接线柱，旋钮可带动滑片转动。如果把b和c两接线柱接入电路，顺时针旋转滑片时，台灯的亮度会变 （选填“亮”或“暗”）。 【答案】任务一：（1）B （2）甲 任务二：（3） 灯泡被烧坏【项目拓展】 亮 【解析】任务一： （1）小灯泡发光需要形成完整的电流回路，电流从电源正极流出，经过小灯泡的灯丝，再回到电源负极。 A．电流从电源正极流出，经过小灯泡的金属点、灯丝，再通过螺旋套回到电源负极，形成了完整的回路，能让小灯泡发光，故 A不符合题意； B．电流从电源正极流出，经过导线直接回到电源负极，电源短路，电流不能经过灯丝，不能让小灯泡发光，故B符合题意； C．电流从电源正极流出，经过导线、小灯泡的螺旋套、灯丝，再通过另一条导线回到电源负极，形成了完整的回路，能让小灯泡发光，故C不符合题意； D．在这个电路中，电流从电源正极流出后，经过螺旋套，经过灯丝回到了电源负极，形成完整的电流回路，能让小灯泡发光，故D不符合题意。 故选B。 （2）图甲是通过改变电源电压的方法改变灯泡亮度的，而另外三个图是通过改变与灯泡串联的电阻，从而改变电路的总电阻来改变电流，达到改变灯泡亮度的目的，所以，图甲所示的方法与其它三种方法改变小灯泡亮度的原理有所不同。 任务二： （3）同学们设计的实物图如图三所示，电压限为5V，灯两端的电压不能超过2.5V，该调光灯不符合制作要求，原因是如果任意调节滑动变阻器的滑片，滑片向右移动时，会使灯泡两端电压超过它的额定电压，可能会导致灯泡被烧坏。 【项目拓展】如果把b和c两接线柱接入电路，顺时针旋转滑片时，变阻器连入的阻值变小，电路中电流会变大，台灯的亮度会变亮。 20. 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。 【答案】（1）12.5Ω；（2）60J；（3）0.18W 【解析】（1）灯L正常发光时的电阻为 （2）灯L正常发光时，电路中的电流为 根据串联分压知识可知，变阻器两端的电压为 变阻器R工作10min产生的热量 （3）电源电压降为2.7V后，根据可知，当电路中电流最小时，灯L的实际电功率最小，忽略温度对电阻的影响，则当变阻器的阻值最大时，电路中的电流最小，为 则灯L的最小实际电功率为 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026上学期人教版物理九年级全册期末复习重难点专题训练 专题训练20 制作简易调光台灯（跨学科实践） 1．小光设计了一盏能调节亮度的台灯，下列符合要求的电路图是（    ） A．B．C．D． 2.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． 3．如图所示，将电位器连接在电路中，设计了一个可调节亮度的台灯，下列说法中错误的是（　　） A．闭合开关后，电流流过的是d、P之间的电阻丝 B．若滑片P从图示位置向c点移动，则接入电路的电阻丝长度变长 C．若要使台灯工作时的亮度最小，滑片P应置于图中b点 D．若要关闭台灯，应将滑片P置于图中d点 4．如图，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。下列分析正确的是（　　） A．电位器应该与调光台灯的灯泡并联 B．电位器是通过改变接入电路中电阻丝的横截面积来改变阻值大小的 C．若只将A、B接入电路，逆时针旋转滑片，灯泡变亮 D．若只将A、C接入电路，顺时针旋转滑片，灯泡变暗 5．如图是可调节亮度的台灯。当转动台灯的调光旋钮，滑片在弧形电阻上滑动，即可调节灯泡亮度。此过程是改变了接入电路中电阻丝的（　　） A. 长度 B．材料 C．温度 D．横截面积 6.如图， 甲为某调光台灯， 乙为该调光台灯用到的电位器结构图，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相同 C．若只将A、B接入电路， 顺时针旋转滑片， 灯泡变亮 D．若只将A、C接入电路， 顺时针旋转滑片， 灯泡亮度不变 7．如图甲为调光台灯，乙为一简单调光台灯的电路图，在电路图的M、N两点之间接入 一个滑动变阻器，使得滑片P向左移动时，灯泡的亮度减小，则M、N两接线柱可以分别 接在（　　） A．A、B B．C、D C．A、D D．B、C 8．如图所示，图a为某种调光型台灯中使用的电位器示意图，P为可随转动旋钮改变在碳膜（相当于一根电阻丝）上的位置，A、B、C均为接线柱。电位器与灯泡 联，若要求顺时针转动旋钮可使灯泡亮度增加，应该将接线柱 接入b图中电路。 9．如图所示，甲为可调亮度台灯，乙为电位器的结构图，A、B、C为电位器的三个接线柱，台灯与电位器串联，转动滑片可调节灯泡亮度。电位器是通过改变接入电路中电阻丝的 来改变电阻，从而改变电路的电流，达到改变灯泡亮度的目的。若想顺时针旋转滑片，使灯泡的亮度变亮，则应该将电位器的 两个接线柱连入电路。 10. 如图中所示的调光型台灯，通过旋动下方连接碳膜电阻的旋钮，调节灯的亮度。调节亮度的变阻器如图乙所示，它是通过改变接入电路电阻丝的 来改变阻值大小；当B、C端接入电路时，想要将台灯的亮度调亮一些，应 时针旋转滑片P。 11．如图所示，甲是亮度可调节台灯，乙是用于调光的电位器内部结构示意图，a、b、c是电位器上的三个接线柱，旋钮可带动滑片转动。为实现调光功能，电位器应与灯 （填“串联”或“并联”）；若顺时针旋转旋钮时灯泡发光变亮，则需将 （填 “a和b”、 “b和c”或 “a和c”）接线柱接入电路；若调节过程中发现灯泡亮度变化不明显，则我们可以用较 （粗、细、短）的电阻丝来更换原来的电阻丝。 12．图甲为小明使用的调光台灯，图乙是调光的电位器结构图，顺时针转动旋钮，滑片在弧形电阻丝上同向滑动，灯泡变亮。此时是将电位器的接线柱 （选填“a和b”、“b和c”或“a和c”）接入电路中。小明收集了很多材料和长度都相同但粗细不同的铅笔芯，图丙是他用身边器材自制的简易调光灯电路。闭合开关，当夹子A从最左端移动到右端的过程中，他发现灯泡亮度变化不明显，他应该调换更 （选填“粗”或“细”）的铅笔芯来做实验。 13. 如图是一种调光台灯电位器（滑动变阻器）的内部结构示意图，a、b、c是它的三个接线柱。要求：旋钮带动滑片顺时针转动时，灯泡变亮，请完成该电路的连接。 14. 如图（A）所示是江津区某中学的同学们为节能小屋设计的“可以调节亮度的台灯”，如图（B）所示是该调光台灯电位器（滑动变阻器）的内部结构示意图，a、b、c是它的三个接线柱。请你用笔画线代替导线完成图（B）电路的连接（要求：旋钮带动滑片顺时针转动时，灯泡变亮）。 15．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，请用笔画线代替导线，将图乙中的实物电路连接完整。 16. 学习了电学知识后，小江同学动手制作一个可调节亮度的观赏灯，连接了如图1所示的电路。 （1）小江在AB之间接入一个阻值为R的电阻后，闭合开关，灯泡发出明亮的光；他想把灯光调暗一些，应先 开关，然后更换一个阻值更 的电阻； （2）制作过程中，他尝试着更换不同材料，不同长度和不同粗细的电阻丝进行实验，他觉得每次都要更换电阻丝才能实现调节灯泡的亮度很麻烦。请教老师后，他只用一根电阻丝的情况下，可以通过对折电阻丝或改变 来改变电阻的大小从而调节灯泡的亮暗； （3）为了使调节灯泡亮暗的范围大一些，他应选择下表中长度和横截面积都相同的 材料做电阻丝； 几种长1m、横截面积1mm2的导体材料在20℃时的电阻 材料 电阻R/Ω 材料 电阻R/Ω 铜 0.017 镍铬合金 1.09～1.12 铝 0.027 电木 104～108 铁 0.096 橡胶 107～1010 （4）他将选出来的电阻丝接入AB之间，发现要将灯泡亮度明显调暗，需要接入更长的电阻丝，这样做不便于操控。如何在较小范围内安置较长的电阻丝呢？在和同学讨论后，他想到了将电阻丝绕在一个纸筒上，减小了空间。他将导线夹A夹在电阻丝的M端，导线夹B分别夹在电阻丝另一端的不同位置，实现了调节灯泡的亮暗。如图2所示，此时接入电路的电阻丝是 段（选填“MN”、“MP”或“PN”），要将灯泡亮度调亮一些，导线夹B应该往 移动； （5）为了进一步节约空间，他将电阻丝紧密相邻的绕在纸筒上，为避免相邻电阻丝之间电流直接流过的情况出现，他更换了一根带有绝缘层的电阻丝，通过刮掉电阻丝的部分绝缘层，将导线夹B搭在刮掉绝缘层部分的电阻丝上来解决这一问题。他想实现连续调控，然后将导线夹B换成了滑片，滑片能与刮掉绝缘层的部分良好接触，并可以在电阻丝上滑动，这就是一个简易的 ，利用该元件可调节观赏灯的亮度。 17．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。 18. 跨学科实践：制作简易调光台灯 【项目提出】 台灯是生活中最常见的家用电器之一。生活中为了保护视力，在不同使用场景（例如书写文字和使用电脑）时，对光亮度有着不同的需求，因此很多台灯都有可调亮度的功能。同学们学习了电学知识后也想制作一个简易调光台灯。 【项目分析】 要制作一个简易调光台灯，需要完成以下任务。 （1）了解简易调光台灯的工作原理。 （2）设计一台简易调光台灯。 （3）选择元件，完成制作。 【项目实施】 （1）了解简易调光台灯的工作原理。 由电学知识可知，灯泡的发光亮度由灯泡的实际电功率决定。因此只要改变灯泡的实际电功率，就可以实现调节灯泡亮度的功能。 （2）设计一台简易调光台灯 电源电压不变，为了改变灯泡的实际电功率，可以将灯泡与一个滑动变阻器 联（填“串”或“并”）。通过改变滑动变阻器接入电路的电阻，从而改变灯泡的实际功率，实现调光的目的。 （3）选择元件，完成制作 某同学选择电源、开关、滑动变阻器、小灯泡各一个，导线若干。连接如图甲所示电路。 进行调试时，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，发现小灯泡忽明忽暗，出现这种现象的原因是 。 由于滑动变阻器体积较大，于是同学们找来电位器来代替滑动变阻器，电位器的结构图如乙所示，A、B、C为电位器的三个接线柱，转动旋钮可以改变接入电路的电阻。为了顺时针旋转旋钮时电灯变亮，则应该连接的接线柱为( ) A．A 和 B     B．B和C  C． A 和 C 【展示交流】 （1）同学们展示了自己制作的调光台灯，闭合控制开关，旋转电位器的旋钮，小灯泡可以改变亮度，当旋钮旋转到一端时，发现小灯泡不发光。小组同学思考既然可以通过旋转旋钮调节小灯泡从发光到不发光，就可以去掉电路中的控制开关，不必断电。从节能的角度思考，他们这样做是否正确？ （2）有的同学发现有的台灯还配有声控开关，可以用按钮开关或声控开关分别控制台灯，则下列开关部分电路的设计图正确的是( ) 19. 在跨学科实践课上，某小组同学开展了“制作模拟调光灯”的项目化学习活动。下面是该小组同学实践的过程，请帮助完成下列内容： 【项目分析】 任务一：寻找可以改变同一个小灯泡亮度的最佳方法 任务二：制作亮度可连续调节的模拟调光灯 【项目实施】 任务一：寻找可以改变同一个小灯泡亮度的最佳方法 （1）检验小灯泡是否完好：如图一是小灯泡的结构图，图二各种检验方法中不能让完好的小灯泡发光的是 。 （2）寻找可以改变同一个小灯泡亮度的最佳方法： 同学们收集了学过的能改变小灯泡亮度的一些方法，图甲是通过分别接一节干电池和接两节干电池来改变小灯泡的亮度；图乙是把长短、粗细相同的铜丝和镍铬合金丝分别接入电路，来改变灯泡亮度；图丙是使铅笔芯一端的夹子固定，随着另一端夹子在铅笔芯上的移动，小灯泡的亮度会发生连续变化；图丁是在电路中接入一个滑动变阻器，来改变灯泡亮度。这四种方法中，图 所示的方法与其它三种方法改变小灯泡亮度的原理有所不同，同学们最终选择了最方便操作的图丁所示的方法。 任务二：制作亮度可连续调节的模拟调光灯 （1）备用器材：学生电源（电压限取5V挡）、开关和若干导线、电流表、电压表，另有各种规格的定值电阻， “2.5V、0.25A”的小灯泡 ， “20Ω、1A”的滑动变阻器。 （2）制作要求：亮度可连续调节：在调光的整个过程中，灯两端的电压不能超过2.5V。 （3）制作过程：同学们初步设计的实物图如图三所示，讨论交流后发现该调光灯不符合制作要求，原因是如果任意调节滑动变阻器的滑片，可能会导致 。 进一步讨论交流后，同学们找到了两个改进方案。 改进方案一：如图四所示，可以在电路中再串联一个阻值为10Ω的定值电阻R0，这样就能符合制作要求； 改进方案二：如果不串联定值电阻，保证滑动变阻器的阻值在 范围内调节也能符合制作要求。对比两改进方案的可操作性后，同学们最终选择了改进方案一。然后动手制作“模拟调光灯”，完成制作后展示交流制作成果。 【项目拓展】 如图五所示是亮度可调的台灯，电位器是调节其亮度的装置。图六是电位器的内部结构示意图， a、b、c是它的三个接线柱，旋钮可带动滑片转动。如果把b和c两接线柱接入电路，顺时针旋转滑片时，台灯的亮度会变 （选填“亮”或“暗”）。 20. 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。 1 学科网（北京）股份有限公司 $