16.5 跨学科实践：制作简易调光台灯（分层作业）物理新教材人教版九年级全一册

16.5 跨学科实践：制作简易调光台灯（分层作业） 目录 【A 基础达标题】 一、调光台灯的项目分析 二、光源、变阻器与电路元件选择 三、简易调光台灯的电路设计与连接 四、调光效果调试与方案评价 【B 能力提升题】 【C 拓展培优题】 【A 基础达标题】 一、调光台灯的项目分析 1．（25-26九年级上·全国·课后作业）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。 2．（25-26九年级上·内蒙古通辽奈曼旗·期末）在自制调光台灯的电路中，能够实现调光功能的核心元件是（　　） A. 开关 B. 小灯泡 C. 滑动变阻器 D. 导线 3．（25-26九年级上·河北保定定州·期末）小明的书桌上有一个调光书写台灯，台灯上调节灯光亮度的旋钮实质上是一个（　　） A. 电源 B. 电流表 C. 电压表 D. 变阻器 4．（2026·广西钦州·一模）在制作简易调光台灯时，从节能角度考虑，应优先选用　　　　　　（选填“白炽灯”或“LED灯”）；如图为一种电位器结构示意图，要求滑片顺时针转动时，电位器接入电路中的阻值变小，应将接线柱　　　　　　（选填“”或“”）接入电路。 5．（25-26九年级·河南洛阳伊川县·期末）某项目小组想制作一盏简易调光台灯，达到调节灯光亮度的目的。 （1）项目分析 ①光源的选择：现有实验室用的小灯泡和发光二极管。从节能的角度考虑应该选择　　　　　　　　，若选择发光二极管，要注意发光二极管的　　　　　　　　导电性。 ②光源亮度的改变：在不改变电源电压的情况下，项目组选择在电路中　　　　　　　　联一个电位器来改变小灯泡亮度。 （2）项目实施 电位器通过改变接入电路中电阻片的　　　　　　　　来改变电阻，进而改变小灯泡亮度。如图，要实现顺时针转动旋钮，灯泡变亮，可将　　　　　　　　两接线柱接入电路。 （3）展示交流 如图是两位同学设计的调光台灯电路，阳阳认为图乙方案更好一些，理由是　　　　　　　　。 二、光源、变阻器与电路元件选择 6．（24-25九年级上·辽宁沈阳沈河区·期末）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。 7．（24-25九年级上·陕西延安志丹县·期末）如图所示的电位器是可调亮度台灯、电风扇、音响等用电器中常用的电子元件，a、b、c是它的三个接线柱，将a、b（或b、c）接线柱接入电路后，旋转旋钮带动滑片，可以改变电位器接入电路中的电阻丝的　　　　　　（选填“材料”“长度”或“横截面积”），从而改变其接入电路中的电阻大小。旋转可调亮度台灯电位器的旋钮可以改变灯泡的亮度，说明灯泡与电位器是　　　　　　（选填“串联”或“并联”）的；若顺时针旋转可调亮度台灯的电位器旋钮，灯泡变亮，则电位器接入电路中的两个接线柱是　　　　　　。 8．（25-26九年级上·福建福州第十八中·期中）如图所示为旋转式变阻器的结构图，a、b、c为变阻器的三个接线柱。为调节灯泡的亮度，应将该变阻器和灯泡　　　　　　联后接入电路，当逆时针旋转滑片时，灯泡变暗，则接入电路的接线柱为　　　　　　（选填“ab”、“bc”或“ac”）。 9．（24-25九年级上·湖南湘潭·期末）如图所示为一种调光台灯的旋钮结构，其核心元件是电位器（实质为一种变阻器）。电位器与灯泡　　　　　　　　联，可通过调节旋钮改变台灯的亮度。若要求沿逆时针旋转旋钮触片时灯泡变亮，则必须将接线柱B和　　　　　　　　接入电路。 10．（25-26九年级上·江苏常州·期末）如图甲所示为小明自制的模拟调光台灯，图乙中，a、b、c是电位器的三个接线柱。若顺时针旋转旋钮时灯泡发光变亮，则电位器应与小灯泡　　　　　　　　　　联，并将电位器的　　　　　　　　　　和　　　　　　　　　　接线柱接入电路。 三、简易调光台灯的电路设计与连接 11．（25-26·广东深圳龙岗区·期末）科创小组制作了一盏调光台灯，请你用笔画线代替导线完成图乙电路的连接。要求顺时针旋动电位器滑片时灯会变亮。 12．（25-26九年级下·四川成都龙泉驿区·期中）跨学科实践小组准备制作一个调光台灯，他们设计了图甲所示电路，图乙是电位器（变阻器），将电位器连接到M、N，顺时针转动滑片，使灯变亮的是（　　） A. 接线柱a接M，接线柱c接N B. 接线柱a接M，接线柱b接N C. 接线柱b接M，接线柱c接N D. c、b连在一起后接M，接线柱a接N 13．（25-26九年级上·湖北宜昌·期中）电位器是变阻器的一种，某同学买了一个电位器，如图所示，该同学想把它与灯泡串联起来，利用它改变灯泡的亮度；请仔细观察，现想使滑动触头顺时针转动时灯泡变亮，以下接线方法正确的是（     ） A. A、B两个接线柱分别接入电路 B. A、C两个接线柱分别接入电路 C. B、C两个接线柱分别接入电路 D. 无法完成任务 14．（25-26九年级上·期末）某学校开展《制作简易调光台灯》跨学科实践活动，需要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.  15．（25-26九年级上·贵州六盘水·期末）小明在台灯下学习时，感觉灯光太亮，有点刺眼，于是准备利用所学物理知识制作一盏简易调光台灯，达到可连续改变灯光亮度的目的。 （1）改变台灯灯光亮度的方法有很多种，比如可在电路中接入一个变阻器。为调节台灯亮度，变阻器与灯泡的连接方式是　　　　　　　　。 （2）小明选择两节新干电池、小灯泡、电流表和一段电阻丝，设计如图甲所示电路。闭合开关，调节夹子M、N的位置，发现灯光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。 （3）由于电阻丝接入电路后达不到小明希望调节的亮度变化，小明在老师推荐下使用电位器替代电阻丝，并接入电路，如图乙所示。当顺时针旋转滑片时，灯光将变　　　　　　　　。小明注意到电位器有A、B、C三个接线端，如果只连A、C两个接线端，导致的结果是　　　　　　　　。 （4）如图丙所示是其他同学在没有变阻器的情况下，设计的调光台灯电路。此方案虽然也能够调节灯光亮度，但存在的问题是　　　　　　　　。 四、调光效果调试与方案评价 16．（25-26九年级上·广东深圳龙岗区·期末）【跨学科实践·制作简易调光台灯】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。如果其内部的电阻片制作得更厚一些，它的整体电阻将会　　　　　　　　　（选填 “变大”“变小” 或 “不变”） 17．（25-26九年级上·山西吕梁·期中）跨学科实践 制作简易调光台灯 当人们在灯光下看书时，如果感觉灯光太亮，有点刺眼，可以通过调光装置改变台灯的亮度。同学们成立了制作简易调光台灯的项目团队，制定了“项目提出、项目分析、项目实施、展示交流”的学习流程，研究了制作一盏简易调光台灯的方法，收集材料并组装了如图所示的简易调光台灯。 把电池盒、开关、电位器按照设计方案安装固定在一个底座上，找一根金属（或塑料）管，管的一端固定小灯泡，使小灯泡的导线从管中穿过，管的另一端也固定在底座上；最后还制作了一个灯罩，扣在小灯泡上。这样一盏简易调光台灯就做好了。 （1）调光台灯中的电池盒是提供　　　　　　的装置。旋转电位器改变灯泡亮度是通过改变电位器中电阻体接入电路的　　　　　　（选填“长度”或“温度”）来改变接入电路中的电阻的。 （2）连接电路时，电位器应该与小灯泡　　　　　　联。 （3）在展示交流环节，有同学提出可以用发光二极管代替小灯泡，但是将发光二极管接入电路后，闭合开关，无论怎样调节电位器，二极管都不能发光，造成此现象的原因可能是　　　　　　（合理即可）。 18．（25-26九年级上·辽宁抚顺顺城区）跨学科实践：制作简易调光台灯一盏能呵护眼睛的健康台灯，早已不是简单的照明工具，而是陪伴大家高效学习、守护视力的“隐形帮手”。同学们成立了制作简易台灯的项目团队，制定了“项目提出-项目分析-项目实施-展示交流”的学习流程，收集材料组装了如图甲所示台灯模型。 （1）项目团队在经历项目分析时，分析了简易台灯的原理并设计了如图乙所示的电路图，简易台灯是通过改变　　　　　　　　　　　接入电路的电阻，来改变电路中的　　　　　　　　　　　。从而改变灯泡的亮度。 （2）如果将如图丙所示的电位器接入电路来改变灯泡的亮度，要求当滑片顺时针转动时台灯亮度变亮，应该将电位器的　　　　　　　　　　　两个铜片接入电路。某团队的同学闭合开关，发现灯泡不亮，若故障出现在灯泡上，借助电压表应如何操作来检验电路故障？　　　　　　　　　　　。 （3）实验室用的小灯泡是白炽灯，二极管就是灯，下面是灯与白炽灯参数对比表，用一盏的灯代替亮度相当的白炽灯工作最多可节约电能　　　　　　　　　　　J。除了节能，请再提出一条灯比白炽灯更适合做台灯的理由　　　　　　　　　　　。 二极管 白炽灯 核心发光原理 半导体材料通电后电子跃迁发光（电致发光） 钨丝通电发热至高温发光（热辐射发光） 能耗水平 同等亮度下能耗仅为白炽灯的 大部分电能转化为热能浪费 使用寿命 平时寿命小时 平均寿命小时 光效（流明/瓦） 约 约 发热情况 工作时表面温度低，无烫手风险 钨丝温度达2000℃以上，灯体烫手 色温与调光 支持暖光-冷光调节 仅发出暖黄光（约） 环保与安全 不含汞等有害物质，抗震性强，破损无安全隐患 玻璃外壳易破碎，废弃后无特殊污染，但高温易引发火灾 初始成本 优质台灯价格通常高于白炽灯台灯 灯具及灯泡价格低廉 （4）你还希望台灯具备哪些功能？　　　　　　　　　　　。 19．（25-26九年级上·宁乡·期末）如图所示，小李在台灯上拆下来一个完好无损电位器，请你帮助小李一起通过实验探究出电位器的三个脚（A、B、C）的内部连接方式。 （1）小李设计了如上图所示的实验电路； （2）首先将开关断开，将两个夹子分别夹在A、C两个脚，再闭合开关，灯泡很暗，不管怎样旋转旋钮，灯泡亮度都没有变化； （3）同上述方法，然后将两个夹子分别夹在A、B两个脚，闭合开关，灯泡发光，向左旋转旋钮，灯泡变亮了，向右旋转旋钮，灯泡变暗了； （4）再同样的方法，将两个夹子分别夹在B、C两个脚，闭合开关，灯泡发光，向左旋转旋钮，灯泡变暗了，向右旋转旋钮，灯泡变亮了； （5）此实验中灯泡的第一个作用是通过灯泡亮度的变化判断接入电路电阻的变化，第二个作用是：　　　　　　　　　　　; （6）根据你的判断，电位器A、B、C三个脚相当于图中滑动变阻器的　　　　　　　、　　　　　　　　、　　　　　　　三个接线柱。（向左旋相当于滑动变阻器滑片向左移动） 20．（25-26九年级·山东威海文登区·期末）跨学科实践活动中，小明和小组同学一起制作了一个调光台灯。调试时，闭合开关，发现灯泡不亮，首先应该检查的是（        ） A. 电源开关状态 B. 导线连接是否良好 C. 调节电位器滑片观察灯泡是否发光 D. 电路是否存在断路 【B 能力提升题】 21．（25-26·天津部分区·期中）图甲是生活中常见的亮度可调的台灯。项目小组想利用图丙中电源、小灯泡、开关、电位器（相当于滑动变阻器）制作一盏简易调光台灯，达到调节灯光亮度的目的。 【项目实施】 （1）设计调光台灯电路 在图乙虚线框内设计一个亮度可调的台灯电路图　　　　　　　。 （2）组装调光台灯 请你用笔画线代替导线完成图丙电路的连接。要求顺时针旋动电位器滑片时灯会变亮。a、b、c为电位器的三个接线柱　　　　　　　　　。 【展示交流】 （3）你所设计的图乙和另一同学设计的图2都是台灯调光电路，老师认为图2方案更好一些，理由是　　　　　　　　　　　。 22．（25-26九年级上·山西吕梁交城县·月考）跨学科实践。 制作简易可调速风扇 学习了变阻器的相关知识后，同学们成立了制作简易可调速风扇的项目小组，制订了“需求分析——方案设计——动手制作——测试优化——展示交流”的学习流程，研究了变阻器原理，收集材料制作了可调速风扇模型。 实验材料：微型小风扇、电位器（标有、、三个接线端）、开关、导线、电池盒（3V电源）。 电路连接说明：将微型小风扇与电位器串联后接入电路，通过旋转电位器旋钮改变电路中的电阻，从而调节风扇转速。 （1）电位器连接：如图，同学们选择电位器、、三个接线端中的　　　　　　　　　　　两个接线柱连入电路中，可使逆时针旋转旋钮时，风扇转速变快； （2）能量转化：可调速风扇工作时的能量转化情况为　　　　　　　　　　　； （3）故障排查：某同学在测试时发现小风扇无法转动，出现这种情况的原因可能是　　　　　　　　　　　；（答出一点即可） （4）电路优化：展示交流环节中，有同学提出：“电路中串联一个定值电阻会更好一些。”请你替他说明原因：　　　　　　　　　　　。 23．（25-26九年级上·山西大同·期中）跨学科实践：制作简易调光台灯 【项目提出】 生活中使用的台灯能够根据不同的使用场景调节亮度。创新小组的同学们在学习了十六章之后决定制作一台简易的调光台灯。 【项目分析】 要制作一个简易调光台灯，需要完成以下任务。 任务一：认识简易调光台灯的基本构造和工作原理； 任务二：选择合适的材料制作简易调光台灯。 【项目实施】 任务一：认识简易调光台灯的基本构造和工作原理 （1）如图甲，台灯是由四部分组成的，其中“灯泡”部分实际上是一个闭合电路； （2）制作调光台灯的关键是可以连续改变台灯的亮度，从理论上，可以通过改变　　　　　　来实现；从实践操作上，可以在电路中串联一个　　　　　　来间接实现。 任务二：选择合适的材料制作简易调光台灯。 （3）小组同学选取图乙所示的实验装置制作简易调光台灯的电路部分，请你以笔画线作导线帮助小组同学连接好实物图　　　　　　（要求：顺时针旋转旋钮时，灯泡变亮）； （4）选择合适的物品或材料为简易调光台灯设计底座、支架和灯罩。请你写出一例生活中可以作为灯罩的物品，并简单说明选取的理由。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 【展示交流】 （5）创新小组成功制作出简易调光台灯（图丙）。其中一个成员发现：闭合开关后，把旋钮旋转到一端时，小灯泡不发光，于是他思考：既然通过旋转旋钮可以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，这样做是否正确？请说明理由。　　　　　　 24．（25-26九年级上·期末）家用台灯大多可以通过调光装置改变亮度。跨学科实践课上，同学们制定了“项目提出——项目分析——项目实施——展示交流”的学习流程，制作一盏简易调光台灯，达到调节灯光亮度的目的。 （1）甲组同学选择电源、开关、滑动变阻器、小灯泡，导线若干，连接如图甲所示电路，其中调节灯光亮度的元件是　　　　　　　。 （2）乙组同学选用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为三个接线柱，转动旋钮可以改变电阻丝接入电路的　　　　　　　，从而改变接入电路的电阻。顺时针旋转旋钮时电灯变亮，应将接线柱　　　　　　接入电路。 （3）丙组同学设计了如图丙所示的分档调节台灯，开关接1触点时为断路，接2触点或4触点时，通过灯的电流分别为I1和I3，灯丝电阻为RL（不随温度变化），若I1:I3=1:3，则电阻R3=　　　　　　。（用RL和R1表示） （4）有的同学还选用了声控开关，用按钮开关或声控开关分别控制台灯，下列开关部分电路的设计图符合题意的是_______。 A.  B.  （5）乙组同学展示作品时，发现闭合控制开关，当电位器旋钮旋转到A端时，小灯泡不发光，小明同学提出可以去掉电路中的控制开关，只用电位器旋钮来控制灯的亮暗。你认为小明同学的建议　　　　　　（选填“合理”或“不合理”）。 【C 拓展培优题】 25．（2025·西藏·中考真题）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.  26．（2026·天津武清区·二模）某同学在跨学科实践活动中，制作了一台简易调光台灯，其电路如图甲所示。在M、N两点之间接入一个如图乙所示的电位器，来改变灯的亮度。下列说法正确的是（　　） A. 接入A、B，使滑片顺时针转动，灯泡变亮 B. 接入A、C，使滑片逆时针转动，灯泡变亮 C. 接入A、C，使滑片顺时针转动，灯泡变暗 D. 接入B、C，使滑片顺时针转动，灯泡变亮 27．（25-26九年级下·河南郑州）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，灯泡将变亮 D. 若只将A、C接入电路，逆时针旋转滑片，灯泡亮度不变 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 16.5 跨学科实践：制作简易调光台灯（分层作业） 目录 【A 基础达标题】 一、调光台灯的项目分析 二、光源、变阻器与电路元件选择 三、简易调光台灯的电路设计与连接 四、调光效果调试与方案评价 【B 能力提升题】 【C 拓展培优题】 【A 基础达标题】 一、调光台灯的项目分析 1．（25-26九年级上·全国·课后作业）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。 【答案】① 光源    ② 亮度    ③ 电压    ④ 电阻 【详解】[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。 2．（25-26九年级上·内蒙古通辽奈曼旗·期末）在自制调光台灯的电路中，能够实现调光功能的核心元件是（　　） A. 开关 B. 小灯泡 C. 滑动变阻器 D. 导线 【答案】C 【详解】A．开关仅控制电路通断，不能调节小灯泡亮度，故A不符合题意； B．小灯泡是发光元件，不能调节自身亮度，故B不符合题意； C．滑动变阻器通过改变接入电路的电阻，调节电流大小，从而改变小灯泡的亮度，故C符合题意； D．导线仅起导电作用，不能调节小灯泡亮度，故D不符合题意。 故选C。 3．（25-26九年级上·河北保定定州·期末）小明的书桌上有一个调光书写台灯，台灯上调节灯光亮度的旋钮实质上是一个（　　） A. 电源 B. 电流表 C. 电压表 D. 变阻器 【答案】D 【详解】A．电源是为电路提供电能的装置，故A不符合题意； B．电流表是测量电路中电流大小的仪器，故B不符合题意； C．电压表是测量用电器两端电压的仪器，故C不符合题意； D．调节灯光亮度的旋钮可以调节灯的亮度，本质上是通过改变自身电阻来改变电路中的电流，所以它实质上是一个变阻器，D符合题意。 故选D。 4．（2026·广西钦州·一模）在制作简易调光台灯时，从节能角度考虑，应优先选用　　　　　　（选填“白炽灯”或“LED灯”）；如图为一种电位器结构示意图，要求滑片顺时针转动时，电位器接入电路中的阻值变小，应将接线柱　　　　　　（选填“”或“”）接入电路。 【答案】① LED灯    ② bc 【详解】[1]相同亮度下，LED灯的电能转化为光能的效率远高于白炽灯，多余能量更少以热能形式浪费，相同亮度能耗更低，因此从节能角度优先选用LED灯。 [2]电位器通过改变接入电路的电阻丝长度改变电阻，要求滑片顺时针转动时阻值变小，说明接入的电阻丝长度变短，因此选接线柱bc。 5．（25-26九年级·河南洛阳伊川县·期末）某项目小组想制作一盏简易调光台灯，达到调节灯光亮度的目的。 （1）项目分析 ①光源的选择：现有实验室用的小灯泡和发光二极管。从节能的角度考虑应该选择　　　　　　　　，若选择发光二极管，要注意发光二极管的　　　　　　　　导电性。 ②光源亮度的改变：在不改变电源电压的情况下，项目组选择在电路中　　　　　　　　联一个电位器来改变小灯泡亮度。 （2）项目实施 电位器通过改变接入电路中电阻片的　　　　　　　　来改变电阻，进而改变小灯泡亮度。如图，要实现顺时针转动旋钮，灯泡变亮，可将　　　　　　　　两接线柱接入电路。 （3）展示交流 如图是两位同学设计的调光台灯电路，阳阳认为图乙方案更好一些，理由是　　　　　　　　。 【答案】（1）① 发光二极管    ② 单向    ③ 串     （2）① 长度    ② A、B     （3）串联一个定值电阻，可防止当滑动变阻器移到阻值较小时，电路中电流过大，能起到保护电路的作用      【详解】(1)小问详解： [1]靠灯丝发热发光，大部分电能变成热量浪费掉，只有很少一部分变成光，效率很低。 发光二极管（LED） 直接把电能转化为光能，发热极少，光效高、耗电少。 所以同样亮度下，LED （发光二极管）更省电、更节能。 [2]发光二极管是半导体材料，具有单向导电性。 [3]要调节光源的亮度，应该改变其两端的电压。根据串联电阻的分压特点可知，应该串联一个电位器。 (2)小问详解： [1]电位器通过改变接入电路中电阻片的长度来改变电阻，从而改变电路中的电流，进而改变小灯泡亮度。 [2]如图，要实现顺时针转动旋钮，灯泡变亮，则电位器接入电路的阻值变小，长度变短，所以应该让电位器的A、B两接线柱接入电路。 (3)小问详解： 图乙方案更好一些，因为串联一个定值电阻，可防止当滑动变阻器移到阻值较小时，电路中电流过大，能起到保护电路的作用。 二、光源、变阻器与电路元件选择 6．（24-25九年级上·辽宁沈阳沈河区·期末）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】① 长度    ② B、C 【详解】[1]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。 [2]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。 7．（24-25九年级上·陕西延安志丹县·期末）如图所示的电位器是可调亮度台灯、电风扇、音响等用电器中常用的电子元件，a、b、c是它的三个接线柱，将a、b（或b、c）接线柱接入电路后，旋转旋钮带动滑片，可以改变电位器接入电路中的电阻丝的　　　　　　（选填“材料”“长度”或“横截面积”），从而改变其接入电路中的电阻大小。旋转可调亮度台灯电位器的旋钮可以改变灯泡的亮度，说明灯泡与电位器是　　　　　　（选填“串联”或“并联”）的；若顺时针旋转可调亮度台灯的电位器旋钮，灯泡变亮，则电位器接入电路中的两个接线柱是　　　　　　。 【答案】① 长度    ② 串联    ③ b、c 【详解】[1]电位器的实质是一个滑动变阻器，电位器是通过改变接入电路中的电阻丝的长度来改变其接入电路中的电阻的。 [2][3]电位器控制灯泡亮度变化时，电位器应与灯泡串联在电路中；顺时针旋转旋片时，灯泡变亮，说明电路中的电流变大，电源电压不变，根据欧姆定律可知：电路中电阻变小，则应连接接线柱b、c与灯泡串联后接入电路。 8．（25-26九年级上·福建福州第十八中·期中）如图所示为旋转式变阻器的结构图，a、b、c为变阻器的三个接线柱。为调节灯泡的亮度，应将该变阻器和灯泡　　　　　　联后接入电路，当逆时针旋转滑片时，灯泡变暗，则接入电路的接线柱为　　　　　　（选填“ab”、“bc”或“ac”）。 【答案】① 串    ② bc 【详解】[1]串联电路的各部分互相影响。要改变灯泡的亮度，则滑动变阻器应与灯泡串联。 [2]当逆时针旋转滑片时，灯泡变暗，则电路电流变小，根据欧姆定律可知总电阻变大，变阻器接入电路的阻值变大，接入电路的接线柱为bc。 9．（24-25九年级上·湖南湘潭·期末）如图所示为一种调光台灯的旋钮结构，其核心元件是电位器（实质为一种变阻器）。电位器与灯泡　　　　　　　　联，可通过调节旋钮改变台灯的亮度。若要求沿逆时针旋转旋钮触片时灯泡变亮，则必须将接线柱B和　　　　　　　　接入电路。 【答案】① 串    ② A 【详解】电位器本质是滑动变阻器，要改变灯泡的电流、调节亮度，需要和灯泡串联；灯泡变亮说明电路电流变大，电位器接入电路的电阻需要变小，逆时针旋转旋钮触片时，若接接线柱B和A，接入电路的电阻丝是A到触片的部分，长度变短，电阻变小，电流变大，灯泡变亮。 10．（25-26九年级上·江苏常州·期末）如图甲所示为小明自制的模拟调光台灯，图乙中，a、b、c是电位器的三个接线柱。若顺时针旋转旋钮时灯泡发光变亮，则电位器应与小灯泡　　　　　　　　　　联，并将电位器的　　　　　　　　　　和　　　　　　　　　　接线柱接入电路。 【答案】① 串    ② b    ③ c 【详解】[1]电位器控制灯泡的亮度变化时，电位器应与小灯泡串联，所以为实现调光功能，电位器应与小灯泡串联在电路中。 [2][3]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，则由图可知需将b和c接线柱接入电路。 三、简易调光台灯的电路设计与连接 11．（25-26·广东深圳龙岗区·期末）科创小组制作了一盏调光台灯，请你用笔画线代替导线完成图乙电路的连接。要求顺时针旋动电位器滑片时灯会变亮。 【答案】 【详解】开关要控制整个电路，且要使台灯亮度可调，所以电源、开关、电位器和灯泡应串联；要求顺时针旋动调光的电位器旋钮灯会变亮，则此时电位器电阻应该变小，可将电位器b、c两接线柱接入电路，故连接电路如图所示： 12．（25-26九年级下·四川成都龙泉驿区·期中）跨学科实践小组准备制作一个调光台灯，他们设计了图甲所示电路，图乙是电位器（变阻器），将电位器连接到M、N，顺时针转动滑片，使灯变亮的是（　　） A. 接线柱a接M，接线柱c接N B. 接线柱a接M，接线柱b接N C. 接线柱b接M，接线柱c接N D. c、b连在一起后接M，接线柱a接N 【答案】C 【详解】A．接a和c，将整段电阻丝全部接入电路，转动滑片电阻不变，灯泡亮度不变，故A不符合题意； B．接a和b，接入的是a到滑片之间的电阻丝；顺时针转动滑片，滑片远离a，接入电阻丝变长，电阻变大，电流变小，灯泡变暗，故B不符合题意； C．接b和c，接入的是c到滑片之间的电阻丝；顺时针转动滑片，滑片靠近c，接入电阻丝变短，电阻变小，电流变大，灯泡变亮，故C符合题意； D．c、b连在一起后接M，接线柱a接N，实际接入的是a到滑片之间的电阻丝；顺时针转动滑片，接入电阻丝变长，电阻变大，电流变小，灯泡变暗，故D不符合题意。 故选C。 13．（25-26九年级上·湖北宜昌·期中）电位器是变阻器的一种，某同学买了一个电位器，如图所示，该同学想把它与灯泡串联起来，利用它改变灯泡的亮度；请仔细观察，现想使滑动触头顺时针转动时灯泡变亮，以下接线方法正确的是（     ） A. A、B两个接线柱分别接入电路 B. A、C两个接线柱分别接入电路 C. B、C两个接线柱分别接入电路 D. 无法完成任务 【答案】C 【详解】电位器是变阻器的一种，电位器通过触头的转动从而改变电阻，是由于当触头转动以后改变了接入电路中电阻丝的长度；要使滑动触头顺时针转动时灯泡变亮，说明电路中的电流变大，所以电位器接入电路中的电阻应变小，应将滑片右边部分接入电路，即将B、C两个接线柱分别接入电路，故ABD错误，C正确。 故选C。 14．（25-26九年级上·期末）某学校开展《制作简易调光台灯》跨学科实践活动，需要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】C 【详解】A．该电路中，灯泡L与定值电阻R串联。闭合开关后，电路中的总电阻为定值，根据欧姆定律可知电路中的电流为定值，根据可知灯泡的实际功率不变，所以灯泡的亮度不能调节，故A不符合题意； B．该电路中，灯泡L与定值电阻R并联。根据并联电路的特点，灯泡两端的电压等于电源电压，保持不变。根据可知灯泡的实际功率为定值，所以灯泡的亮度不能调节，故B不符合题意； C．该电路中，灯泡L与滑动变阻器R串联。通过移动滑动变阻器的滑片，可以连续改变其接入电路的电阻。电路中的总电阻随之连续变化。根据欧姆定律可知电路中的电流也随之连续变化。根据可知灯泡的实际功率会发生变化，从而实现灯泡亮度的连续调节，故C符合题意； D．该电路中，灯泡L与滑动变阻器R并联。根据并联电路的特点，灯泡两端的电压等于电源电压，保持不变。根据可知灯泡的实际功率为定值，所以灯泡的亮度不能调节，故D不符合题意。 故选C。 15．（25-26九年级上·贵州六盘水·期末）小明在台灯下学习时，感觉灯光太亮，有点刺眼，于是准备利用所学物理知识制作一盏简易调光台灯，达到可连续改变灯光亮度的目的。 （1）改变台灯灯光亮度的方法有很多种，比如可在电路中接入一个变阻器。为调节台灯亮度，变阻器与灯泡的连接方式是　　　　　　　　。 （2）小明选择两节新干电池、小灯泡、电流表和一段电阻丝，设计如图甲所示电路。闭合开关，调节夹子M、N的位置，发现灯光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。 （3）由于电阻丝接入电路后达不到小明希望调节的亮度变化，小明在老师推荐下使用电位器替代电阻丝，并接入电路，如图乙所示。当顺时针旋转滑片时，灯光将变　　　　　　　　。小明注意到电位器有A、B、C三个接线端，如果只连A、C两个接线端，导致的结果是　　　　　　　　。 （4）如图丙所示是其他同学在没有变阻器的情况下，设计的调光台灯电路。此方案虽然也能够调节灯光亮度，但存在的问题是　　　　　　　　。 【答案】（1）串联     （2）长度     （3）① 暗    ② 灯泡亮度不变     （4）无法实现连续调节亮度      【详解】(1)小问详解： 调光台灯的电路中，滑动变阻器与灯泡通常采用串联连接方式。这是因为滑动变阻器通过改变电阻值来调节电路中的电流，从而控制灯泡的亮度。若采用并联连接，滑动变阻器的阻值变化不会直接影响灯泡的电流，无法实现调光功能。 (2)小问详解： 闭合开关，调节夹子M、N的位置，改变了铅笔芯连入电路部分的长度，发现灯泡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长度有关。 (3)小问详解： [1]在图乙中，电位器的A、B端接入电路。当顺时针旋转滑片时，接入电路的电阻丝长度变长，电阻增大，电路总电流变小，灯泡亮度变暗。 [2]如果只连接A、C两个接线端，相当于将整个电阻丝接入电路，滑片的移动不会改变接入电路的电阻值，且始终是最大阻值，此时电位器相当于一个定值电阻，无法起到调节亮度的作用。 (4)小问详解： 在图丙中，当开关S1闭合时，电阻R被短路，电路中只有灯泡L工作，此时灯泡最亮。当S1断开时，L与R串联，总电阻增大，电流最小，灯泡最暗。虽然可以实现两种亮度的切换，但无法实现连续调节亮度。 四、调光效果调试与方案评价 16．（25-26九年级上·广东深圳龙岗区·期末）【跨学科实践·制作简易调光台灯】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。如果其内部的电阻片制作得更厚一些，它的整体电阻将会　　　　　　　　　（选填 “变大”“变小” 或 “不变”） 【答案】① 长度    ② B、C    ③ 变小 【详解】[1]电位器是滑动变阻器的一种，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的。 [2]顺时针旋转滑片灯泡变亮，说明电路中电流要变大，电位器接入电路的电阻变小，所以应该将电位器的B、C两个接线柱连入电路。 [3]电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，横截面积越大电阻越小，电阻片变厚，即横截面积变大，所以它的整体电阻将会变小。 17．（25-26九年级上·山西吕梁·期中）跨学科实践 制作简易调光台灯 当人们在灯光下看书时，如果感觉灯光太亮，有点刺眼，可以通过调光装置改变台灯的亮度。同学们成立了制作简易调光台灯的项目团队，制定了“项目提出、项目分析、项目实施、展示交流”的学习流程，研究了制作一盏简易调光台灯的方法，收集材料并组装了如图所示的简易调光台灯。 把电池盒、开关、电位器按照设计方案安装固定在一个底座上，找一根金属（或塑料）管，管的一端固定小灯泡，使小灯泡的导线从管中穿过，管的另一端也固定在底座上；最后还制作了一个灯罩，扣在小灯泡上。这样一盏简易调光台灯就做好了。 （1）调光台灯中的电池盒是提供　　　　　　的装置。旋转电位器改变灯泡亮度是通过改变电位器中电阻体接入电路的　　　　　　（选填“长度”或“温度”）来改变接入电路中的电阻的。 （2）连接电路时，电位器应该与小灯泡　　　　　　联。 （3）在展示交流环节，有同学提出可以用发光二极管代替小灯泡，但是将发光二极管接入电路后，闭合开关，无论怎样调节电位器，二极管都不能发光，造成此现象的原因可能是　　　　　　（合理即可）。 【答案】（1）① 电压    ② 长度     （2）串     （3）二极管正负接线柱接反了。      【详解】(1)小问详解： [1]调光台灯中的电池盒装有电源，电源是提供电压的装置。 [2]电位器的工作原理是改变了电阻丝的长度，进而改变电路中的总电阻，影响电路中的电流，从而调节小灯泡的亮度。 (2)小问详解： 通过调节电位器可以控制台灯的亮暗，因此电位器与台灯的灯泡的连接方式是串联。 (3)小问详解： 二极管具有单向导电性，将发光二极管接入电路后，闭合开关，无论怎样调节电位器，二极管都不能发光，可能原因是二极管正负接线柱接反了。 18．（25-26九年级上·辽宁抚顺顺城区）跨学科实践：制作简易调光台灯一盏能呵护眼睛的健康台灯，早已不是简单的照明工具，而是陪伴大家高效学习、守护视力的“隐形帮手”。同学们成立了制作简易台灯的项目团队，制定了“项目提出-项目分析-项目实施-展示交流”的学习流程，收集材料组装了如图甲所示台灯模型。 （1）项目团队在经历项目分析时，分析了简易台灯的原理并设计了如图乙所示的电路图，简易台灯是通过改变　　　　　　　　　　　接入电路的电阻，来改变电路中的　　　　　　　　　　　。从而改变灯泡的亮度。 （2）如果将如图丙所示的电位器接入电路来改变灯泡的亮度，要求当滑片顺时针转动时台灯亮度变亮，应该将电位器的　　　　　　　　　　　两个铜片接入电路。某团队的同学闭合开关，发现灯泡不亮，若故障出现在灯泡上，借助电压表应如何操作来检验电路故障？　　　　　　　　　　　。 （3）实验室用的小灯泡是白炽灯，二极管就是灯，下面是灯与白炽灯参数对比表，用一盏的灯代替亮度相当的白炽灯工作最多可节约电能　　　　　　　　　　　J。除了节能，请再提出一条灯比白炽灯更适合做台灯的理由　　　　　　　　　　　。 二极管 白炽灯 核心发光原理 半导体材料通电后电子跃迁发光（电致发光） 钨丝通电发热至高温发光（热辐射发光） 能耗水平 同等亮度下能耗仅为白炽灯的 大部分电能转化为热能浪费 使用寿命 平时寿命小时 平均寿命小时 光效（流明/瓦） 约 约 发热情况 工作时表面温度低，无烫手风险 钨丝温度达2000℃以上，灯体烫手 色温与调光 支持暖光-冷光调节 仅发出暖黄光（约） 环保与安全 不含汞等有害物质，抗震性强，破损无安全隐患 玻璃外壳易破碎，废弃后无特殊污染，但高温易引发火灾 初始成本 优质台灯价格通常高于白炽灯台灯 灯具及灯泡价格低廉 （4）你还希望台灯具备哪些功能？　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）① 滑动变阻器    ② 电流     （2）①     ② 电压表并联在小灯泡两端，闭合开关，电压表有示数则是小灯泡断路，若电压表无示数则小灯泡短路     （3）① 5400    ② 使用寿命长（     （4）自动调光      【详解】(1)小问详解： [1][2]简易台灯的电路中包含滑动变阻器，它的工作原理是通过改变接入电路的电阻丝长度来改变自身接入电路的电阻，进而改变电路中的电流，从而改变灯泡的亮度。 (2)小问详解： [1]当滑片顺时针转动时台灯变亮，说明此时电路中电流变大，电位器接入电路的电阻变小。 观察图丙，将b、c两个铜片接入电路时，滑片顺时针转动会使接入的电阻丝长度变短，电阻减小，电流增大，灯泡变亮。 [2]若故障出在灯泡上，将电压表并联在灯泡两端，闭合开关后，若电压表有示数，说明灯泡断路；若电压表无示数，说明灯泡短路。 (3)小问详解： [1]LED灯功率1W，由表格可知，同等亮度下白炽灯的功率是LED灯的 5~10 倍，要计算最多节约的电能，取白炽灯功率为 用一盏1W的LED灯代替亮度相当的白炽灯工作，消耗的电能为 白炽灯消耗的电能为 节省的电能为 [2]LED灯更适合做台灯的理由，从表格中可以找到：使用寿命长；工作时表面温度低，无烫手风险；不含汞等有害物质，环保安全等。 (4)小问详解： 台灯还可以具备自动调光功能；定时休息提醒功能；USB充电功能等。 19．（25-26九年级上·宁乡·期末）如图所示，小李在台灯上拆下来一个完好无损电位器，请你帮助小李一起通过实验探究出电位器的三个脚（A、B、C）的内部连接方式。 （1）小李设计了如上图所示的实验电路； （2）首先将开关断开，将两个夹子分别夹在A、C两个脚，再闭合开关，灯泡很暗，不管怎样旋转旋钮，灯泡亮度都没有变化； （3）同上述方法，然后将两个夹子分别夹在A、B两个脚，闭合开关，灯泡发光，向左旋转旋钮，灯泡变亮了，向右旋转旋钮，灯泡变暗了； （4）再同样的方法，将两个夹子分别夹在B、C两个脚，闭合开关，灯泡发光，向左旋转旋钮，灯泡变暗了，向右旋转旋钮，灯泡变亮了； （5）此实验中灯泡的第一个作用是通过灯泡亮度的变化判断接入电路电阻的变化，第二个作用是：　　　　　　　　　　　; （6）根据你的判断，电位器A、B、C三个脚相当于图中滑动变阻器的　　　　　　　、　　　　　　　　、　　　　　　　三个接线柱。（向左旋相当于滑动变阻器滑片向左移动） 【答案】① 保护电路    ② E    ③G（或H）    ④ F 【详解】[1]本实验中，通过观察灯泡亮度的变化来间接反映电路电阻的变化，若灯泡变亮，说明电路的电阻变小，采用的是转换法。若电位器接入电路的电阻较小，电路的电流很大，可能会烧坏电路，故在电路中接入灯泡，可以增大电路电阻，防止电路被烧坏，故小灯泡可以起到保护电路的作用。 [2][3][4]由题意可知，当接入电位器A、C两个接线柱时，灯泡最暗，且转动旋钮灯泡亮度不变，说明此时电位器接入电路的电阻最大，且不能起到改变电阻的作用，此时相当于把滑动变阻器下面的E、F两个接线柱同时接入电路；当接入电位器A、B两个脚，向左旋转旋钮（相当于向左移动滑片），灯泡变亮，说明电路电阻变小，相当于把滑动变阻器EG（或EH）接入电路；当接入电位器的B、C两个脚，向左旋转旋钮，（相当于向左移动滑片），灯泡变暗，说明电路电阻变大，相当于把滑动变阻器FG（或FH）接入电路。综上分析，电位器的A脚相当于滑动变阻器的E接线柱，B脚相当于滑动变阻器的G（或H）接线柱，C脚相当于滑动变阻器的F接线柱。 20．（25-26九年级·山东威海文登区·期末）跨学科实践活动中，小明和小组同学一起制作了一个调光台灯。调试时，闭合开关，发现灯泡不亮，首先应该检查的是（        ） A. 电源开关状态 B. 导线连接是否良好 C. 调节电位器滑片观察灯泡是否发光 D. 电路是否存在断路 【答案】C 【详解】调光台灯配有电位器，操作最简单、最优先排查的是先移动滑片，判断是否是电位器阻值过大导致灯泡不亮。题目已说明闭合开关，无需再检查；导线连接、电路断路属于需要拆解、细致检查的故障，步骤靠后，不是首先做的。故选C。 【B 能力提升题】 21．（25-26·天津部分区·期中）图甲是生活中常见的亮度可调的台灯。项目小组想利用图丙中电源、小灯泡、开关、电位器（相当于滑动变阻器）制作一盏简易调光台灯，达到调节灯光亮度的目的。 【项目实施】 （1）设计调光台灯电路 在图乙虚线框内设计一个亮度可调的台灯电路图　　　　　　　。 （2）组装调光台灯 请你用笔画线代替导线完成图丙电路的连接。要求顺时针旋动电位器滑片时灯会变亮。a、b、c为电位器的三个接线柱　　　　　　　　　。 【展示交流】 （3）你所设计的图乙和另一同学设计的图2都是台灯调光电路，老师认为图2方案更好一些，理由是　　　　　　　　　　　。 【答案】①     ②     ③ 串联一个定值电阻R0，可防止当滑动变阻器移到阻值最小时，电路中电流过大，能起到保护灯泡的作用。 【详解】（1）要设计一个亮度可调的台灯，需将滑动变阻器和小灯泡串联，通过改变滑动变阻器的阻值，从而改变线路中的电流，改变小灯泡的亮度。电路图如下： （2）要求顺时针旋动电位器滑片时灯会变亮，即通过灯泡的电流变大，电位器的电阻变小，因此应连接电位器的b、c接线柱，实物图连接如下： （3）串联一个定值电阻R0，可防止当滑动变阻器移到阻值最小时，电路中电流过大，能起到保护灯泡的作用。 22．（25-26九年级上·山西吕梁交城县·月考）跨学科实践。 制作简易可调速风扇 学习了变阻器的相关知识后，同学们成立了制作简易可调速风扇的项目小组，制订了“需求分析——方案设计——动手制作——测试优化——展示交流”的学习流程，研究了变阻器原理，收集材料制作了可调速风扇模型。 实验材料：微型小风扇、电位器（标有、、三个接线端）、开关、导线、电池盒（3V电源）。 电路连接说明：将微型小风扇与电位器串联后接入电路，通过旋转电位器旋钮改变电路中的电阻，从而调节风扇转速。 （1）电位器连接：如图，同学们选择电位器、、三个接线端中的　　　　　　　　　　　两个接线柱连入电路中，可使逆时针旋转旋钮时，风扇转速变快； （2）能量转化：可调速风扇工作时的能量转化情况为　　　　　　　　　　　； （3）故障排查：某同学在测试时发现小风扇无法转动，出现这种情况的原因可能是　　　　　　　　　　　；（答出一点即可） （4）电路优化：展示交流环节中，有同学提出：“电路中串联一个定值电阻会更好一些。”请你替他说明原因：　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）、     （2）电能转化为机械能     （3）导线接触不良     （4）见解析      【详解】(1)小问详解： 逆时针旋转旋钮时，风扇转速变快，说明此时通过风扇的电流变大，电位器两端电压不变，说明电位器接入电路的电阻变小，即逆时针旋转旋钮时，电位器接入电路的电阻丝的长度变短，由图可知，此时应该接b、c两个接线柱。 (2)小问详解： 可调速风扇工作时消耗电能，风扇转动具有机械能，将电能转化为机械能。 (3)小问详解： 某同学在测试时发现小风扇无法转动，出现这种情况的原因可能是导线接触不良存在断路，或者电池电量不足造成通过小风扇的电流太小等。 (4)小问详解： 电路中串联一个定值电阻，可以防止当电位器移动到阻值最小处时，电路中的电流过大烧坏小风扇，对电路起到保护作用。 23．（25-26九年级上·山西大同·期中）跨学科实践：制作简易调光台灯 【项目提出】 生活中使用的台灯能够根据不同的使用场景调节亮度。创新小组的同学们在学习了十六章之后决定制作一台简易的调光台灯。 【项目分析】 要制作一个简易调光台灯，需要完成以下任务。 任务一：认识简易调光台灯的基本构造和工作原理； 任务二：选择合适的材料制作简易调光台灯。 【项目实施】 任务一：认识简易调光台灯的基本构造和工作原理 （1）如图甲，台灯是由四部分组成的，其中“灯泡”部分实际上是一个闭合电路； （2）制作调光台灯的关键是可以连续改变台灯的亮度，从理论上，可以通过改变　　　　　　来实现；从实践操作上，可以在电路中串联一个　　　　　　来间接实现。 任务二：选择合适的材料制作简易调光台灯。 （3）小组同学选取图乙所示的实验装置制作简易调光台灯的电路部分，请你以笔画线作导线帮助小组同学连接好实物图　　　　　　（要求：顺时针旋转旋钮时，灯泡变亮）； （4）选择合适的物品或材料为简易调光台灯设计底座、支架和灯罩。请你写出一例生活中可以作为灯罩的物品，并简单说明选取的理由。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 【展示交流】 （5）创新小组成功制作出简易调光台灯（图丙）。其中一个成员发现：闭合开关后，把旋钮旋转到一端时，小灯泡不发光，于是他思考：既然通过旋转旋钮可以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，这样做是否正确？请说明理由。　　　　　　 【答案】① “灯泡”部分两端电压    ② 滑动变阻器    ③     ④ 一次性纸杯，因其获取方便，且有一定的反光性，凹面形状可得到近似平行光    ⑤ 不正确，因旋钮旋转到使灯泡不发光时，电路中仍有电流通过，有电能消耗 【详解】[1]要连续改变台灯的亮度，从理论上，即为连续改变经过“灯泡”部分的电流，可以通过改变“灯泡”部分两端电压来实现。 [2]电源电压不变，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，从而连续改变电流和灯泡两端的电压。 [3]要使顺时针旋转旋钮时，灯泡变亮，则顺时针旋转滑片应使接入电路的电阻丝变短，图乙的电位器应接b、c两接线柱。各元件串联，电路连线如图所示： [4]灯罩的作用是通过反射将光线变为平行光，故可选取一次性纸杯，因其获取方便，且纸杯的杯身能对光线起到一定的遮挡和聚拢作用，可减少光线的散射，让光线更集中地照射到需要的区域，提升局部照明效果。 [5]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，从节能角度看，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。 24．（25-26九年级上·期末）家用台灯大多可以通过调光装置改变亮度。跨学科实践课上，同学们制定了“项目提出——项目分析——项目实施——展示交流”的学习流程，制作一盏简易调光台灯，达到调节灯光亮度的目的。 （1）甲组同学选择电源、开关、滑动变阻器、小灯泡，导线若干，连接如图甲所示电路，其中调节灯光亮度的元件是　　　　　　　。 （2）乙组同学选用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为三个接线柱，转动旋钮可以改变电阻丝接入电路的　　　　　　　，从而改变接入电路的电阻。顺时针旋转旋钮时电灯变亮，应将接线柱　　　　　　接入电路。 （3）丙组同学设计了如图丙所示的分档调节台灯，开关接1触点时为断路，接2触点或4触点时，通过灯的电流分别为I1和I3，灯丝电阻为RL（不随温度变化），若I1:I3=1:3，则电阻R3=　　　　　　。（用RL和R1表示） （4）有的同学还选用了声控开关，用按钮开关或声控开关分别控制台灯，下列开关部分电路的设计图符合题意的是_______。 A.  B.  （5）乙组同学展示作品时，发现闭合控制开关，当电位器旋钮旋转到A端时，小灯泡不发光，小明同学提出可以去掉电路中的控制开关，只用电位器旋钮来控制灯的亮暗。你认为小明同学的建议　　　　　　（选填“合理”或“不合理”）。 【答案】（1）滑动变阻器     （2）① 长度    ② BC     （3）     （4）A     （5）不合理      【详解】(1)小问详解： 在这个电路里，调节灯光亮度的元件是滑动变阻器，它可以通过改变接入电路中的电阻来改变电路中的电流，进而改变灯泡的亮度。 (2)小问详解： [1]电位器的结构和滑动变阻器类似，转动旋钮可以改变电阻丝接入电路的长度，从而改变接入电路的电阻。 [2]使用电位器，B接线柱是必用的。顺时针旋转旋钮时小灯变亮，说明电路中电流变大，即变阻器连入电路阻值减小。即电位器连入电路中的长度减小，即另一接线柱用的是C接线柱。所以应将接线柱BC接入电路。 (3)小问详解： 开关接2时，有 开关接4时，有 若I1:I3=1:3，即 则 (4)小问详解： 旋钮开关或者声控开关都可以控制小灯，说明两个开关是并联的。故A符合题意，B不符合题意。 故选A。 (5)小问详解： 旋钮在A端时，变阻器连入电路阻值最大，电路中电流最小，导致小灯不能发光，但电路中仍有电流，电路会消耗电能，不能实现彻底关闭。故小明同学的建议不合理。 【C 拓展培优题】 25．（2025·西藏·中考真题）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 【详解】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。 26．（2026·天津武清区·二模）某同学在跨学科实践活动中，制作了一台简易调光台灯，其电路如图甲所示。在M、N两点之间接入一个如图乙所示的电位器，来改变灯的亮度。下列说法正确的是（　　） A. 接入A、B，使滑片顺时针转动，灯泡变亮 B. 接入A、C，使滑片逆时针转动，灯泡变亮 C. 接入A、C，使滑片顺时针转动，灯泡变暗 D. 接入B、C，使滑片顺时针转动，灯泡变亮 【答案】A 【详解】A．接入A、B，滑片顺时针转动，A到滑片的电阻长度变短，接入电阻变小，由欧姆定律可知电路中的电流变大，灯泡变亮，故A正确； BC．接入A、C，整个炭膜电阻全部接入电路，滑片转动时，接入电阻大小不变，由欧姆定律可知电路中的电流不变，灯泡亮度不变，故BC错误； D．接入B、C，滑片顺时针转动，C到滑片的电阻长度变长，接入电阻变大，由欧姆定律可知电路中的电流变小，灯泡变暗，故D错误。 故选A。 27．（25-26九年级下·河南郑州）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，灯泡将变亮 D. 若只将A、C接入电路，逆时针旋转滑片，灯泡亮度不变 【答案】C 【详解】A．电位器的作用是通过改变接入电路的电阻来改变电路中的电流，从而调节灯泡亮度。串联在电路中才能起到改变电流的作用，所以电位器应该与调光台灯的灯泡串联，故A正确； ‌B．电位器和滑动变阻器都是通过改变连入电路中电阻线的长度来改变电阻，工作原理是相同的，故B正确； ‌C．若只将A、B接入电路，此时滑片左边的电阻丝接入电路。当顺时针旋转滑片时，接入电路的电阻丝长度变长，根据电阻的决定因素，电阻变大。根据欧姆定律，在电源电压不变的情况下，电阻变大，电路中的电流变小，灯泡将变暗，而不是变亮，故C错误； ‌D．若只将A、C接入电路，电位器的全部电阻丝都接入电路，无论逆时针还是顺时针旋转滑片，接入电路的电阻都不会改变。由欧姆定律可知，电路中的电流不变，灯泡亮度不变，故D正确。 ‌‌故选C。 / 学科网（北京）股份有限公司 $