16.5 跨学科实践：制作简易调光台灯 同步练习-2026-2027学年人教版九年级物理全一册

**基本信息** 本同步练习以“制作简易调光台灯”跨学科实践为核心，通过“知识梳理-基础巩固-能力进阶”三层递进设计，构建从原理认知到实践创新的知识巩固路径，适配新授课分层教学需求。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |知识梳理|调光台灯设计原理（光源、变阻器选择等）|填空形式回顾核心要素，夯实物质观念与能量观念| |基础巩固|电位器应用与电路基础（充电原理、亮度调节等）|结合项目情境分析，通过故障检测培养科学推理能力| |能力进阶|综合实践与问题解决（调速旋钮接线、电路改进等）|实验操作与方案评估，发展科学探究与质疑创新能力|

第十六章 电压 电阻 第5节 跨学科实践:制作简易调光台灯 【知识梳理】 1. 设计台灯:(1) 选择光源。实验室用的 可以作为光源。另外,市面上很容易买到各种型号的 ,也可以作为光源。 (2) 选择合适的变阻器。根据已学知识,在串联电路中,利用 能够改变电路中的电阻,从而改变灯泡两端的 ,由此改变灯泡的 。为此,你可以选择 或 作为变阻器。 (3) 设计电路。选择合适的电源、 和 ,并将它们连接成 电路。值得注意的是,电源电压和小灯泡的规格要 。 (4) 设计支架和灯罩。尽量选用 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 性能。 2. 制作台灯:按照设计方案(同时参照教材示例)安装 ,连接 ,检查 ,闭合开关,看看怎么调节 会使小灯泡越来越亮。 【基础巩固】 1. 某可调节亮度的充电台灯,其用于调光的电位器结构图如图所示,a、b、c 是它的三个接线柱,a、c 分别与弧形电阻丝的两端相连,b与金属滑片相连。 (1) 给台灯充电时,其内置电池将 (填“提供”或“消耗”)电能。 (2) 为使电位器的作用明显,电位器电阻丝适合选用相同长度下阻值较 (填“大”或“小”)的材料制作。 (3) 电位器与灯泡串联,若将a、b 接入电路,顺时针转动旋钮时,灯泡的亮度会变 (填“亮”或“暗”)。 2. 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 来改变接入电路的总电阻,进而改变电路中的 ,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?具体操作: 。 (3) 项目成员发现设计的台灯可调亮暗,但总有微弱的光,无法调到完全不亮,成员们分别提出几种方案,下列电路能解决这个问题的是 。 【能力进阶】 3. 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 4. 在“设计制作一个调光灯”的实践活动中,小明设计了如图所示的电路,电源使用三节铅蓄电池串联,小灯泡的额定电压为3V,AP两个回形针可在铅笔芯上滑动。通过交流,小华同学提出了改进建议,关于以下建议,你认为合理的是( ) A.铅笔芯换成铜丝更好 B.为保护灯泡,可以在AP之间做一个标记,防止接入阻值太小 C.为使灯泡亮度变化更明显,应选用更短的铅笔芯 D.为使灯泡亮度变化更明显,电源电压越高越好 5. 跨学科实践:设计和制作模拟调光灯。 (1)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。 ②滑动变阻器的铭牌上标有“20 2 A”字样。其中“20 ”指的是(填字母)两个接线柱间的电阻值。 ③根据上面的连接方式,闭合开关前,滑片P应滑到(选填“A”或“B”)端。 (2)活动二:认识电位器 调光灯通过旋转旋钮调节亮度,这个旋钮是一个电位器。 ①电位器的构造。图2是电位器,图3是其构造示意图。 ②电位器的工作原理。电位器实际上是一个变形的滑动变阻器,它通过改变连入电路中电阻片的来改变电阻,进而改变电流,改变灯泡的亮度。 (3)活动三:自制一个模拟的调光灯 如图4,请将电位器的A、B、C三个接线端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】图5是两名同学设计的调光灯电路,老师认为图b方案更好一些,理由是。 参考答案 第十六章 电压 电阻 第5节 跨学科实践:制作简易调光台灯 【知识梳理】 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。 (2) 选择合适的变阻器。根据已学知识,在串联电路中,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 。为此,你可以选择 滑动变阻器 或 电位器 作为变阻器。 (3) 设计电路。选择合适的电源、 小灯泡 和 变阻器 ,并将它们连接成 串联 电路。值得注意的是,电源电压和小灯泡的规格要 匹配 。 (4) 设计支架和灯罩。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。 2. 制作台灯:按照设计方案(同时参照教材示例)安装 各个器件 ,连接 电路 ,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。 【基础巩固】 1. 某可调节亮度的充电台灯,其用于调光的电位器结构图如图所示,a、b、c 是它的三个接线柱,a、c 分别与弧形电阻丝的两端相连,b与金属滑片相连。 (1) 给台灯充电时,其内置电池将 消耗 (填“提供”或“消耗”)电能。 (2) 为使电位器的作用明显,电位器电阻丝适合选用相同长度下阻值较 大 (填“大”或“小”)的材料制作。 (3) 电位器与灯泡串联,若将a、b 接入电路,顺时针转动旋钮时,灯泡的亮度会变 暗 (填“亮”或“暗”)。 2. 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 接入电路中电阻丝的长度 来改变接入电路的总电阻,进而改变电路中的 电流 ,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 b、c 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?具体操作: 将电压表并联在灯泡两端,若电压表有示数且接近电源电压,则灯泡断路;若电压表无示数,则灯泡短路 。 (3) 项目成员发现设计的台灯可调亮暗,但总有微弱的光,无法调到完全不亮,成员们分别提出几种方案,下列电路能解决这个问题的是 D 。 【能力进阶】 3. 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( B ) A.a与b B.b与c C.a与c D.以上都可以 4. 在“设计制作一个调光灯”的实践活动中,小明设计了如图所示的电路,电源使用三节铅蓄电池串联,小灯泡的额定电压为3V,AP两个回形针可在铅笔芯上滑动。通过交流,小华同学提出了改进建议,关于以下建议,你认为合理的是( B ) A.铅笔芯换成铜丝更好 B.为保护灯泡,可以在AP之间做一个标记,防止接入阻值太小 C.为使灯泡亮度变化更明显,应选用更短的铅笔芯 D.为使灯泡亮度变化更明显,电源电压越高越好 5. 跨学科实践:设计和制作模拟调光灯。 (1)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。(答案如图甲) ②滑动变阻器的铭牌上标有“20 2 A”字样。其中“20 ”指的是AB(填字母)两个接线柱间的电阻值。 ③根据上面的连接方式,闭合开关前,滑片P应滑到B(选填“A”或“B”)端。 (2)活动二:认识电位器 调光灯通过旋转旋钮调节亮度,这个旋钮是一个电位器。 ①电位器的构造。图2是电位器,图3是其构造示意图。 ②电位器的工作原理。电位器实际上是一个变形的滑动变阻器,它通过改变连入电路中电阻片的长度来改变电阻,进而改变电流,改变灯泡的亮度。 (3)活动三:自制一个模拟的调光灯 如图4,请将电位器的A、B、C三个接线端中的两个连入电路中,要求顺时针旋转滑片时灯泡变暗。(答案如图乙) 【展示交流】图5是两名同学设计的调光灯电路,老师认为图b方案更好一些,理由是定值电阻对灯泡起保护作用。 1 学科网(北京)股份有限公司 $