16.5 跨学科实践：制作简易调光台灯练习-2026-2027学年九年级物理全一册人教版

**基本信息** 该练习以“制作简易调光台灯”跨学科实践为载体，通过【知识回顾】夯实基础与【精练】能力提升的分层设计，构建从物理概念到工程实践的知识巩固路径。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |知识回顾|调光原理、光源选择、器材规格、电路连接|以填空形式聚焦核心概念，如电位器串联作用、LED正负极判断，强化物理观念| |精练|电路分析、故障排查、设计改进|通过选择（如电位器接线柱判断）、实验题（如亮度调节改进），培养科学探究与模型建构能力|

第16章 《电压 电阻》练习 §16. 跨学科实践:制作简易调光台灯练习 班级： 姓名： 【知识回顾】 一、项目提出 调光台灯：通过调节灯光亮度，适配阅读、休息等不同场景，核心是改变灯泡的________。 二、项目分析 （一）光源选择 1.简易台灯可选用________或发光二极管（LED）作为光源。 2.LED 光源两大优点：①________；②使用寿命长。 3.LED 区分正负极：引脚长的一端为________，短脚为负极，接入电路不可接反。 （二）调光核心原理 1.家用台灯小巧调光元件为________，它本质是小型化的滑动变阻器，使用时需要与灯泡________联在电路中。 2.连接方法：任选一个侧边接线柱（A 或 C），加上中间滑片接线柱B；如果连接A、B接线柱，顺时针转动滑片，连接的电阻线变 ，连接的电阻变 ，电路中的电流变 ，灯变 。 （三）器材选择 1.电源：两节干电池串联，总电压________V。 2.变阻器：优先选________（体积小、易固定）；实验室大电路用滑动变阻器。 3.电路必备元件：电源、 、导线、电位器、光源（灯泡或 LED）。 （四）台灯结构设计（跨学科工程） 1. 底座：选用较重材料，降低________，提升台灯稳定性。 2. 支架：PVC 管、木板等易得材料，起到支撑、调节光源高度的作用。 3. 灯罩：内侧贴反光材料（铝箔、白纸），作用是________光线，减少光线散射，避免强光直射眼睛。 三、项目实施（电路连接与制作） 1. 电路连接顺序：电源正极（负极）→开关→________→光源→电源负极（正极），形成串联回路。 2. 导线处理：金属接线处裸露长度适中，多余导线用胶带固定，防止短路。 3. 安全要点：选用低压直流电源，不使用家用 220V 交流电，避免触电；LED 发热量小，不易烫伤。 4. 电路故障：导线直接连接电源两极，会发生________，损坏电池与元件，制作时严禁出现。 【精练】 1．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 2．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 3．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 4．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． 5．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 6．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 7．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 8．如图所示的电路，当开关闭合，滑动变阻器滑片向左移动时，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 9. （多选）小明在“跨学科实践：制作简易调光灯”活动中，利用LED灯、电位器、纸杯筷子等材料制作了如图所示调光灯，关于该简易调光灯，符合的是（　　） A．电位器应该与灯泡并联 B．电位器应该与灯泡串联 C．LED灯的核心材料是超导体 D．转动电位器旋钮改变的是电阻的长度 10．（多选）如图，将一根铅笔芯接入电路中，固定A端的夹子，向右移动B端的夹子，观察小灯泡的亮度。下列说法正确的是（　　） A．灯泡与铅笔芯是并联的 B．该实验能解释滑动变阻器的原理 C．接入电路中的铅笔芯越长，灯泡越暗 D．将铅笔芯换成塑料吸管，灯泡仍会发光 11．（多选）图甲为某收音机的音量调节旋钮，图乙为其结构示意图。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，转动旋钮滑片在弧形电阻丝上同向滑动。下列分析不正确的是（　　） A．旋钮与喇叭并联 B．若只将B、C接入电路，顺时针转动旋钮时音量变大 C．若只将A、C接入电路，顺时针转动旋钮时音量变大 D．若只将A、B接入电路，顺时针转动旋钮时音量变大 12.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。 13.小王家有一个亮度可调节的台灯，该台灯的电路图如图甲所示。若用导线将A、B两点连接起来，电路将会______。控制台灯的亮度主要通过电位器来实现，电位器结构如图乙所示。当电位器的N、P两个接头接入电路后，要想灯泡变亮，我们应该______（选填“顺时针”或“逆时针”）移动滑片，若其内部的电阻片更厚一些，它的整体电阻将会______（选填“变大”“变小”或“不变”）。 14.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。 15.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。 16.【制作简易调光台灯】 (1)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电阻片接入电路中的______从而改变接入电路中的电阻。 (2)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______（选填“A和B”或“A和C”或“B和C”）接线柱接入电路。 (3)如图为某探究小组设计的四种调光台灯的电路图（各元件规格完全相同），能安全实现“利用滑动变阻器控制灯泡由亮到灭”的电路是______。 A B C D (4)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，如图丙所示（其中开关S有1、2、3三个接口），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______。 17.跨学科实践 制作简易调光台灯 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。 实验过程中，同学们利用电位器、LED灯等器材制作了图甲所示的调光台灯，图乙是电位器的结构图，A、B、C为电位器的三个接线柱，LED灯与电位器串联，转动滑片即可调节LED灯的亮度。 (1)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LED灯亮度的。顺时针旋转电位器的滑片时，LED灯变亮，则电位器连入电路的两个接线柱是______（填写接线柱对应的字母）。 (2)与白炽灯相比，用LED灯做光源将电能转化为______能的效率更高。 (3)某小组展示作品时，调节LED灯由暗变亮的过程中，灯突然被烧坏。要使灯不被烧坏提出一条可行的改进建议______。 .参考答案 【知识回顾】 一、项目提出 调光台灯：通过调节灯光亮度，适配阅读、休息等不同场景，核心是改变灯泡的____亮度____。 二、项目分析 （一）光源选择 1.简易台灯可选用__小灯泡______或发光二极管（LED）作为光源。 2.LED 光源两大优点：①___节能_____；②使用寿命长。 3.LED 区分正负极：引脚长的一端为____正极____，短脚为负极，接入电路不可接反。 （二）调光核心原理 1.家用台灯小巧调光元件为__电位器______，它本质是小型化的滑动变阻器，使用时需要与灯泡____串____联在电路中。 2.连接方法：任选一个侧边接线柱（A 或 C），加上中间滑片接线柱B；如果连接A、B接线柱，顺时针转动滑片，连接的电阻线变 长 ，连接的电阻变 大 ，电路中的电流变 小 ，灯变 暗 。 （三）器材选择 1.电源：两节干电池串联，总电压___3_____V。 2.变阻器：优先选___电位器_____（体积小、易固定）；实验室大电路用滑动变阻器。 3.电路必备元件：电源、 开关 、导线、电位器、光源（灯泡或 LED）。 （四）台灯结构设计（跨学科工程） 1. 底座：选用较重材料，降低__重心______，提升台灯稳定性。 2. 支架：PVC 管、木板等易得材料，起到支撑、调节光源高度的作用。 3. 灯罩：内侧贴反光材料（铝箔、白纸），作用是___反射_____光线，减少光线散射，避免强光直射眼睛。 三、项目实施（电路连接与制作） 1. 电路连接顺序：电源正极（负极）→开关→_____电位器___→光源→电源负极（正极），形成串联回路。 2. 导线处理：金属接线处裸露长度适中，多余导线用胶带固定，防止短路。 3. 安全要点：选用低压直流电源，不使用家用 220V 交流电，避免触电；LED 发热量小，不易烫伤。 4. 电路故障：导线直接连接电源两极，会发生___短路_____，损坏电池与元件，制作时严禁出现。 【精练】 1．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　） A．开关 B．小灯泡 C．滑动变阻器 D．导线 2．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（  C ） 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 3．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 4．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（ B   ） A．B． C． D． 5．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（　C　） 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 6．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 7．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（　D　） 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 8．如图所示的电路，当开关闭合，滑动变阻器滑片向左移动时，灯的亮度及电压表、电流表的示数变化正确的是（　A　） 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 9. （多选）小明在“跨学科实践：制作简易调光灯”活动中，利用LED灯、电位器、纸杯筷子等材料制作了如图所示调光灯，关于该简易调光灯，符合的是（　BD　） A．电位器应该与灯泡并联 B．电位器应该与灯泡串联 C．LED灯的核心材料是超导体 D．转动电位器旋钮改变的是电阻的长度 10．（多选）如图，将一根铅笔芯接入电路中，固定A端的夹子，向右移动B端的夹子，观察小灯泡的亮度。下列说法正确的是（　BC　） A．灯泡与铅笔芯是并联的 B．该实验能解释滑动变阻器的原理 C．接入电路中的铅笔芯越长，灯泡越暗 D．将铅笔芯换成塑料吸管，灯泡仍会发光 11．（多选）图甲为某收音机的音量调节旋钮，图乙为其结构示意图。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，转动旋钮滑片在弧形电阻丝上同向滑动。下列分析不正确的是（ACD　　） A．旋钮与喇叭并联 B．若只将B、C接入电路，顺时针转动旋钮时音量变大 C．若只将A、C接入电路，顺时针转动旋钮时音量变大 D．若只将A、B接入电路，顺时针转动旋钮时音量变大 12.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__串____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____A__接入b图中电路。 13.小王家有一个亮度可调节的台灯，该台灯的电路图如图甲所示。若用导线将A、B两点连接起来，电路将会__短路____。控制台灯的亮度主要通过电位器来实现，电位器结构如图乙所示。当电位器的N、P两个接头接入电路后，要想灯泡变亮，我们应该__顺时针____（选填“顺时针”或“逆时针”）移动滑片，若其内部的电阻片更厚一些，它的整体电阻将会__变小____（选填“变大”“变小”或“不变”）。 14.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。 【答案】 15.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 __b_和c____（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 __细___（选填“粗”或“细”）的铅笔芯来做实验。 16.【制作简易调光台灯】 (1)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电阻片接入电路中的__长度____从而改变接入电路中的电阻。 (2)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__A和B____（选填“A和B”或“A和C”或“B和C”）接线柱接入电路。 (3)如图为某探究小组设计的四种调光台灯的电路图（各元件规格完全相同），能安全实现“利用滑动变阻器控制灯泡由亮到灭”的电路是___C___。 A B C D (4)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，如图丙所示（其中开关S有1、2、3三个接口），此电路中__能____（填“能”或“不能”）改变灯泡的亮度，与小明的电路对比，其缺点是__亮度调节是跳跃式的，不能连续调节亮度____。 17.跨学科实践 制作简易调光台灯 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。 实验过程中，同学们利用电位器、LED灯等器材制作了图甲所示的调光台灯，图乙是电位器的结构图，A、B、C为电位器的三个接线柱，LED灯与电位器串联，转动滑片即可调节LED灯的亮度。 (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LED灯亮度的。顺时针旋转电位器的滑片时，LED灯变亮，则电位器连入电路的两个接线柱是__B和C____（填写接线柱对应的字母）。 (2)与白炽灯相比，用LED灯做光源将电能转化为___光___能的效率更高。 (3)某小组展示作品时，调节LED灯由暗变亮的过程中，灯突然被烧坏。要使灯不被烧坏提出一条可行的改进建议__电路中串联一个电阻____。 13 学科网（北京）股份有限公司 $