16.5 跨学科实践：制作简易调光台灯 课件-2026-2027学年人教版物理九年级全一册

该初中物理课件聚焦“制作简易调光台灯”跨学科实践，核心围绕电压、电阻及串并联电路规律，通过生活调光场景导入，衔接滑动变阻器改变电流的原理，搭建从理论到实践的学习支架。 其亮点在于融合科学探究与科学思维，以“设计-制作-展示-评价”项目流程展开，包含电路设计、故障分析等实验环节，强化物理观念应用。学生能提升动手与问题解决能力，教师可直接使用完整实践方案，提高教学效率。

人教版物理九年级全一册精做课件 授课教师： . 班 级： 9年级（ ）班 . 时 间： . 2026年7月22日 16.5跨学科实践：制作简易调光台灯 第十六章 电压 电阻 16.5 跨学科实践：制作简易调光台灯 同步练习题（人教版九年级全一册） 一、选择题（每题3分，共30分） 1. 制作简易调光台灯的核心电学元件是（） A. 定值电阻 B. 滑动变阻器 C. 电流表 D. 电压表 2. 简易调光台灯的工作原理是通过改变电路电阻改变（） A. 电源电压 B. 电路电流 C. 电源电能 D. 灯泡额定功率 3. 想要让台灯亮度变亮，滑动变阻器接入电路的阻值应（） A. 增大 B. 减小 C. 保持不变 D. 随意调节 4. 制作调光台灯时，滑动变阻器与小灯泡的连接方式是（） A. 串联 B. 并联 C. 混联 D. 任意连接 5. 下列操作会导致调光台灯无法调节亮度的是（） A. 变阻器一上一下接线 B. 变阻器接左下、右上接线柱 C. 变阻器同时接上面两个接线柱 D. 开关串联在电路中 6. 闭合开关前，组装调光台灯电路时，滑动变阻器滑片应调到（） A. 阻值最大处 B. 阻值最小处 C. 任意位置 D. 中间位置 7. 调光台灯亮度变暗的原因是（） A. 电路电流变大 B. 电路电流变小 C. 电源电压变大 D. 灯泡电阻变小 8. 关于简易调光台灯电路，下列说法正确的是（） A. 可以不用开关直接工作 B. 变阻器并联接入可正常调光 C. 变阻器串联接入，通过变阻限流调光 D. 亮度调节与电阻变化无关 9. 制作调光台灯选用滑动变阻器的主要目的是（） A. 测量电路电流 B. 改变电路电阻，调节灯泡亮度 C. 测量电源电压 D. 储存电能 10. 若调光台灯闭合开关后一直很亮，无法调暗，故障原因可能是（） A. 变阻器接入阻值过大 B. 变阻器接成同上接线，电阻几乎为零 C. 灯泡断路 D. 开关接触不良 二、填空题（每空2分，共28分） 11. 简易调光台灯的制作原理：利用_________改变电路中的电阻，从而改变电路中的_________，实现灯泡亮度调节。 12. 调光台灯电路中，滑动变阻器必须与小灯泡_________联，若并联则_________（选填“能”或“不能”）调节亮度。 13. 滑动变阻器接入阻值减小，电路总电阻_________，电流_________，灯泡亮度_________。 14. 组装电路时，开关必须_________，滑动变阻器滑片调至_________处，保护电路。 15. 本次跨学科实践融合了物理_________知识、手工制作、结构设计知识，实现理论与实践结合。 16. 若变阻器同下接线，接入电阻_________且固定，台灯亮度_________（选填“可以”或“无法”）调节。 三、实验探究题（共22分） 17. 某同学动手制作简易调光台灯，完成实验探究与问题分析。 （1）简易调光台灯的核心电路组成：电源、开关、_________、小灯泡、导线。 （2）电路连接方式：滑动变阻器与小灯泡_________联，接线方式必须为_________。 （3）实验现象：滑片向靠近下端接线柱方向滑动，接入电阻_________，电流变大，灯泡_________；滑片反向滑动，灯泡_________。 （4）故障分析：闭合开关后，灯泡发光但亮度不可调，原因是滑动变阻器_________或_________。 （5）实验总结：灯泡的亮度由_________大小决定，通过变阻器改变电阻就能改变电流，实现调光。 四、简答题（共20分） 18. 请简述简易调光台灯的完整工作过程和调光原理。（10分） 19. 为什么滑动变阻器必须串联在调光台灯电路中，并联无法实现调光？（10分） 五、参考答案与解析 选择题答案： 1.B 解析：滑动变阻器是调光台灯的核心元件，依靠变阻实现亮度调节。 2.B 解析：电源电压保持不变，变阻器改变电路电阻，进而改变电路电流，调节亮度。 3.B 解析：减小接入电阻，电路电流增大，灯泡实际功率变大，亮度变亮。 4.A 解析：滑动变阻器需串联分压、限流，才能改变灯泡电流，实现调光。 5.C 解析：变阻器同上接线，电阻为零，无法改变电路电流，台灯不能调光。 6.A 解析：闭合开关前滑片调至阻值最大处，限流保护电路，防止灯泡过亮烧坏。 7.B 解析：电阻增大、电流减小，灯泡实际功率减小，亮度变暗。 8.C 解析：调光台灯核心原理：变阻器串联接入，通过改变电阻调节电流，控制亮度。 9.B 解析：滑动变阻器在调光电路中的作用是改变电阻、调节电流，从而调节灯泡亮度。 10.B 解析：变阻器同上接线，接入电阻始终为零，电路电流最大，灯泡一直高亮，无法调暗。 填空题答案： 11. 滑动变阻器；电流 12. 串；不能 13. 减小；变大；变亮 14. 断开；最大阻值 15. 电阻与电路 16. 最大；无法 实验题答案： （1）滑动变阻器 （2）串；一上一下 （3）变小；变亮；变暗 （4）同上接线；同下接线 （5）电流 简答题答案： 18. 答：将滑动变阻器与小灯泡串联，采用一上一下的正确接线方式，组装成完整电路。闭合开关后，滑动变阻器通过滑片滑动改变接入电路中电阻丝的长度，改变电路总电阻，进而改变电路中的电流大小。电流变大，灯泡实际功率增大，亮度变亮；电流变小，灯泡实际功率减小，亮度变暗，以此实现台灯亮度的连续调节。 19. 答：并联电路中各支路两端电压相等且等于电源电压，滑动变阻器与灯泡并联时，无论变阻器阻值如何变化，灯泡两端电压、通过灯泡的电流都保持不变，灯泡亮度不变。而串联电路中变阻器可以改变电路总电阻和电路电流，能够改变灯泡的工作电流，因此必须串联才能实现调光。 习题总结 本套习题精准覆盖16.5跨学科实践核心考点，聚焦简易调光台灯的电路组装、连接方式、调光原理、滑片调节规律、故障分析与实验操作规范。紧密结合上一节变阻器知识点，强化变阻器的实际应用，突出跨学科实践特点，题型、分值、难度与整章习题完全统一，解决变阻器生活化应用难点，巩固动态电路基础，适配课后实践巩固与章节复习。 学习目标 1.亲手制作简易调光台灯，加深对电压、电阻概念以及串、并联电路电压的规律的理解； 2.能基于科学推理，熟练应用串、并联电路模型并合理设计电路图； 3.根据解决问题的需要，设计合理的实验电路，制订简单的科学探究方案； 学习目标 项目提出 当人们在台灯下看书时，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。 你可以运用本章所学的知识制作一盏简易调光台灯，达到调节灯光亮度的目的。 探究新知 1. 台灯调光原理分析 【项目分析】 　　可调光台灯上的旋钮就是电位器，通过调节电位器接入电路中电阻大小，达到改变电路中的电流和部分电路两端的电压，从而实现调光目的。 L S R R’ 可调光台灯的电路图 探究新知 2. 对照台灯实物，思考设计制作一个简易调光台灯，需要考虑哪些问题? ①如何选择光源？ 为保证实践活动的安全和材料获取的方便性，建议选用小灯泡或发光二极管作为光源。 探究新知 ②如何改变光源的亮度？ 　　制作简易调光台灯的关键是改变台灯的亮度，这可以通过改变灯泡两端的电压来实现。 滑动变阻器与台灯串联，通过连续改变连入电路中的电阻大小，从而连续改变台灯两端的电压，故能连续改变台灯的亮度。 变阻器改变电路中的电阻 改变灯泡两端的电压 改变灯泡的亮度 探究新知 ③可以从哪些方面加强台灯的实用性？ 各个器件要安排紧凑，使台灯美观、结实， 便于移动。 选择较重的底座作为支撑面，提高稳定性。 a. 怎么让底座牢固? 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。推荐使用PVC管。 b. 选择什么材料做支架? c. 怎么制作灯罩? 保证灯罩弧度较大，反射面光滑度...... 探究新知 【项目实施】 1.设计台灯 ①选择光源 实验室用的小灯泡可以作为光源。另外，市面上很容易买到各种型号的发光二极管，也可以作为光源。 发光二极管比较容易固定。 探究新知 ②选择变阻器 因为滑动变阻器体积较大，不容易固定在底座上，这里可选择选择更小巧的电位器做变阻器。 探究新知 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电位器（变阻器）。 注意：电源电压和小灯泡的规格要匹配。 a.画出建议台灯电路图 b.电位器的连接 L S R’ 向右旋转旋钮，电位器接入电路的电阻变小，电路中的电流变大，灯泡变亮。 向右旋转旋钮，电位器接入电路的电阻变大，电路中的电流变小，灯泡变暗。 方案一 方案二 探究新知 ④设计底座、灯罩 底座：选择木板或小木盒做底座（便于打孔安装），可将电路装置可以安装在底座下或底座内，也可直接安装在底座上面； 灯罩：使用大号一次性纸杯或方便面桶作为台灯灯罩，为了美观可以根据自己喜好，在灯罩表面进行装饰，涂色或画出图案等。 灯泡 （支架）PVC管 底座 灯罩 电源 电位器 开关 灯泡 电路装置示意图 【项目提出】 1. 制作简易调光台灯的目的是什么( ) B A. 增加台灯的亮度 B. 改变台灯的亮度以适应不同需求 C. 延长台灯的使用寿命 D. 减少台灯的耗电量 返回 举一反三 12 2.请你列举出在生活中需要用到调光台灯的几个场景：_____ ____________________________________________________ ___________________________________。 阅读时调节灯光亮度；夜间休息时降低灯光亮度；营造氛围（如餐厅、卧室等场景）（合理即可） 返回 举一反三 13 探究新知 　　根据设计方案，列出所需器材及制作工具的清单，分工收集、准备，可分组进行。按设计方案动手制作调光灯，完成制作任务。小组成员相互协作，共同解决制作过程中出现的各种问题。 2.制作台灯 ①准备材料： 电池盒(或直流电源)、开关、电位器、灯泡（发光二极管）、导线、底座、PVC管、灯罩等。 探究新知 ②制作步骤： a. 把电池盒、开关、电位器固定在一个底座上； b. 将PVC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； c. 制作一个灯罩，扣在小灯泡上。 d. 检查电路闭合开关，看看怎么调节变阻器会使小灯泡越来越亮。 探究新知 ③注意事项： a. 调光台灯的亮度能够连续调节； b. 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，灯罩要具有较好的反光性能； c. 要正确连接电位器； d. 注意安全，在调节的过程中要避免损坏小灯泡，焊接导线要牢固，防止接触不良或短路； e. 如果找不到某些器材和工具，想一想能否用其他器材代替； f. 制作过程中可能会遇到许多原来没有想到的问题或发现原来设计方案中的不足，请共同商议解决方法或调整设计方案。 探究新知 【项目分析】 1. 请各小组展示自己的台灯设计并介绍作品； 2. 与其他小组交流，对各小组的作品进行评价，评价优点和缺点。 3. 在展示交流中，如何对所设计的调光灯进行优化，使之更加实用、美观? 4. 在条件允许情况下，老师可组织对学生制作的简易调光台灯科学性、创新性等综合评价，并提出改进意见。 评分（满分100分） 改进意见 科学性 创新性 材料易收集性 总分 探究新知 【拓展交流】 1. 台灯的灯罩设计成凹形，应用了凹面镜会聚光，增强灯光的反射； 2. 将台灯的支架做成可折叠的，提高台灯实用性； 3. 使用为数字电位器更换机械式电位器； 4. 可以把电池换为容量更大的充电电池或充电宝，延长使用时间...... 制作简易调光台灯时，可以进一步改进的有关建议： 【项目分析】 （一）光源的选择 3.在制作简易调光台灯时，______（填“可以”或“不可以”） 选用实验室小灯泡作为光源。 可以 返回 举一反三 19 4.在日常生活中使用发光二极管 作为调光台灯的光源， 主要有以下两个优点：一是__________，二是____________。 节能高效 使用寿命长 返回 举一反三 20 （二）怎样改变光源的亮度 5.调光台灯可以通过在电路中增加一个调光装置来改变台灯 的亮度，该调光装置其实就是一个________，该元件应与灯 泡____联，通过改变该装置________________，进而改变通 过灯泡的______，从而调节灯泡的亮度。 变阻器 串 接入电路的阻值 电流 返回 举一反三 21 （三）台灯的实用性设计 6.为了使得台灯结构小巧，选择________（填“滑动变阻器” 或“电位器”）接入电路。 电位器 返回 举一反三 22 7.调光台灯的制作涉及多方面的物理知识，如灯罩的作用是 利用光的______来增强台灯亮度；灯座应使用较重的材料制 作，这是通过降低台灯整体的______来提高其稳定性。 反射 重心 返回 举一反三 23 【项目实施】 8.小明选择器材制成了如图甲所示 的台灯，其中所用到的电位器是一 种变阻器，它的原理是通过改变 ____________________从而改变接 入电路中的电阻。 导体接入电路的长度 返回 举一反三 24 9.如图乙所示是电位器的结构示意图，为了保证顺时针转动 时，灯泡变亮，应该选择______接线柱接入电路。 、 返回 举一反三 25 10.小明按第9题要求正确连接电路制成台灯后发现，变阻器 电阻最大时，灯泡仍发光，说明此时电路中____ （填“有”或“没有”）电流，于是他设想在电阻片某一端加上 一层绝缘层，保证灯泡可以调到熄灭，此时绝缘层应靠近图 中___（填“”或“ ”）端。 有 返回 举一反三 26 【展示交流】 11. 如图为某探究小组设计的四种调光台灯的电路图，其中 能实现“利用滑动变阻器控制灯泡由亮到灭”的最佳电路是 （各元件规格完全相同）( ) C A. B. C. D. 举一反三 27 【点拨】A中灯泡与滑动变阻器串联，滑动变阻器能改变灯 泡的亮度，但无法使灯泡不发光，故A错误；B中灯泡被短路， 不接入电路中，无法发光，故B错误；C中灯泡与滑动变阻器 的左侧部分并联，然后与滑动变阻器的右侧部分串联，能控 制灯泡由亮到灭，故C正确；D中灯泡与滑动变阻器并联，移 动滑片时，灯泡亮度不变，故D错误。 返回 举一反三 28 12.小张没有电位器，于是用探究实验中的电阻设计了一个电 路，如图所示，此电路中____（填“能”或“不能”）改变灯泡 的亮度，与小明的电路对比，其缺点是__________________ _________。 能 不能使灯泡的亮度连续变化 返回 举一反三 29 13. 跨学科实践：设计和制作模拟调光灯。 【项目提出】 调光灯为什么能调光？我们能否设计一个类似的能连续调节 灯泡亮度的电路？ 举一反三 30 【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。 举一反三 31 【项目实施】 举一反三 32 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。 【解】如图1所示。 举一反三 33 （2）滑动变阻器的铭牌上标有“”字样。其中“ ” 指的是____（填字母）两接线柱间的电阻值。 举一反三 34 （3）根据上面的连接方式，闭合开关前，滑片 应滑到___ （填“”或“ ”）端。 举一反三 35 （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____（填字母）两个接线柱接入了电路。 举一反三 36 活动二 认识电位器 调光台灯通过旋转旋钮调节亮度，这个 旋钮连接着一个电位器，如图2。 （1）电位器的构造 如图3是电位器的结构示意图，电阻片 的两端分别与接线端、相连，滑动片 的一端通过转轴与接线端 相连，另 一端与电阻片接触良好，并能绕转轴 在电阻片 上滑动。 举一反三 37 （2）电位器的工作原理 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 举一反三 38 活动三 自制一个模拟的调光灯 如图4，请选择电位器、、 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： 举一反三 39 如图5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 _________________________________ ____________________________________________________ ____________________________________________________ 。 如图2所示；串联一个定值 ，对灯 泡起到保护作用，防止滑动变阻器移动到最左端时，电路中 电流过大。 返回 举一反三 40 课堂小结 制作简易杆秤 项目提出 项目分析 项目实施 展示交流 $