16.5 跨学科实践：制作简易调光台灯（同步分层作业 ）-2026-2027学年人教版（2024）物理九年级全一册

**基本信息** 人教版九年级物理跨学科实践同步练，通过A、B、C三层设计（50:32:18分），实现从基础操作到创新应用的知识巩固，培养物理观念与科学探究能力。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |A卷|串联电路、滑动变阻器作用、安全操作规范|选择题+填空题，直接考查基础原理（如串联方式、滑片初始位置）| |B卷|故障分析、实验设计与数据处理|实验探究题（如滑动变阻器接线错误判断），强化科学思维| |C卷|实际产品对比、能量转化、跨场景迁移|开放创新题（如设计变速小风扇），提升科学态度与责任|

人教版（2024）物理·九年级全一册 同步分层练习 16.5 跨学科实践：制作简易调光台灯（分层练习·解析版） 2026-2027学年人教版（2024）物理九年级全一册·第十六章 电压 电阻 满分：100分（C卷18分为选做）　建议用时：60分钟 考点导览 1．项目任务：小组合作，用电池、开关、小灯泡、滑动变阻器和导线，制作一个能连续调节亮度的简易调光台灯，并完成设计、制作、测试、改进、展示的全过程。 2．原理：灯泡与滑动变阻器串联，移动滑片改变接入电路的电阻，从而改变电路中的电流，实现调光。电阻越大、电流越小，灯越暗。 3．设计要点：①灯泡额定电压要与电源电压匹配（如"3.8 V"灯泡配两节干电池或三节干电池配滑动变阻器调节）；②滑动变阻器串联接入电路；③闭合开关前滑片置于阻值最大处（保护灯泡）；④连接牢固，避免接触不良。 4．测试与改进：移动滑片观察亮度变化是否连续、明显；记录测试表；若灯不亮，检查接触不良、断路或滑片位置；若亮度变化不明显，考虑换用阻值更大的变阻器。 5．评价维度：调光效果（连续、明显）、电路连接规范（元件符号正确）、安全操作、外观工艺、小组协作、成本。 A卷·基础过关（共50分） 一、选择题（每题3分，共30分，10题） 1．（3分）制作简易调光台灯时，要实现连续调光，灯泡与滑动变阻器的连接方式必须是（　　） A．串联 B．并联 C．串联或并联都可以 D．只用导线连接 【答案】A 【解析】只有串联，滑动变阻器才能改变电路中的电流实现调光；并联时移动滑片不影响灯泡所在支路的电流。故选A。 2．（3分）调光台灯中滑动变阻器的作用是（　　） A．提供电能 B．控制电路的通断 C．通过改变接入电路的电阻改变电流，调节灯泡亮度 D．储存电能 【答案】C 【解析】变阻器改变接入电阻→改变电流→调节亮度；提供电能的是电源，控制通断的是开关。故选C。 3．（3分）在调光台灯中，若移动滑片使接入电路的电阻变大，则灯泡亮度将（　　）（中考真题改编） A．变亮 B．变暗 C．不变 D．立刻熄灭 【答案】B 【解析】接入电阻变大→电流变小→灯泡变暗（但不熄灭）。故选B。 4．（3分）闭合开关前，应把滑动变阻器的滑片移到阻值最大处。若从阻值最小处闭合开关，最可能出现的现象是（　　） A．灯泡不亮 B．滑动变阻器烧毁 C．没有影响 D．闭合瞬间电流过大，灯泡可能被烧毁 【答案】D 【解析】阻值最小处闭合开关，瞬间电流最大，灯泡容易烧毁，保护电路是调光台灯制作的安全要点。故选D。 5．（3分）如图所示是某同学制作的简易调光台灯。他把电池盒、开关和电位器固定在底座上，在一根塑料管的一端固定小灯泡，另一端也固定在底座上，最后制作了一个灯罩扣在小灯泡上。下列关于该台灯的说法正确的是（　　） A．电位器的最大阻值越小越好 B．导线用绝缘体制成 C．灯泡的额定电压要与电源电压匹配 D．开关可有可无 【答案】C 【解析】灯泡额定电压与电源电压匹配才能正常发光（教材：电源电压和小灯泡的规格要匹配）；电位器是变阻器的一种，其最大阻值要足够大才有明显调光效果；导线芯必须是导体；开关控制通断是必需的。故选C。 6．（3分）测试时发现移动滑片灯泡亮度变化很不明显。最合理的改进是（　　） A．换用最大阻值更大的滑动变阻器 B．多加几节电池 C．把灯泡换成额定电压更高的 D．把开关去掉 【答案】A 【解析】亮度变化不明显说明变阻器的阻值相对于电路总电阻太小，调节作用弱；换最大阻值更大的变阻器可使电流变化范围更大。故选A。 7．（3分）测试时灯泡始终不亮。下列排查思路合理的是（　　）（中考真题改编） A．直接换一个新的滑动变阻器 B．先检查电池是否有电、各连接点是否接触良好，排除断路 C．把灯泡换成额定电压更高的 D．把导线全部换新 【答案】B 【解析】排查故障先从最常见的原因入手：断路（接触不良）→再检查变阻器接入是否异常、电池电量。规范排查能高效定位问题。故选B。 8．（3分）调光台灯项目中，画电路图的好处是（　　） A．电路图更美观 B．电路图可以让灯泡更亮 C．没有好处 D．电路图比实物连接图更简洁规范，便于设计和交流 【答案】D 【解析】统一符号的电路图简洁、规范、通用，是设计交流的标准语言。故选D。 9．（3分）LED 灯珠的额定电压约为 3 V。若用两节干电池（共 3 V）直接给单个 LED 灯珠供电，不串联任何限流元件，则（　　） A．LED 中电流可能过大而损坏 B．LED 一定正常发光 C．LED 不会发光 D．LED 亮度自动保持恒定 【答案】A 【解析】LED 需要“限流”保护：直接接 3 V 电源时电流可能超过其允许值而烧毁，实际电路要串联限流电阻。这与调光台灯的“保护”思想一致。故选A。 10．（3分）关于项目评价，下列说法最合理的是（　　） A．只要灯能亮就是成功的作品 B．评价只看谁用的时间最短 C．评价应包括调光效果、连接规范、安全操作、外观工艺、小组协作等多个维度 D．评价只看成本高低 【答案】C 【解析】工程项目的评价是多维度的：功能、规范、安全、工艺、协作缺一不可。故选C。 二、填空题（每题4分，共20分，5题） 11．（4分）调光台灯的调光原理：移动滑动变阻器的滑片，改变接入电路的______，从而改变电路中的______，实现调光。 【答案】电阻；电流 【解析】变阻器原理在项目中的直接应用。 12．（4分）灯泡与滑动变阻器必须______连接；闭合开关前，滑片应位于阻值______处，起到______电路的作用。 【答案】串；最大；保护 【解析】两条安全规范：串联、初始最大阻值。 13．（4分）某小组测试调光台灯时记录：滑片在最左端时灯不亮，移到中间时灯较暗，移到最右端时灯最亮。这说明滑片向右移动时，接入电路的电阻变______，电流变______，灯变亮。（中考真题改编） 【答案】小；大 【解析】测试表的设计与记录是项目实践的重要环节；由现象反推电阻变化。 14．（4分）选用小灯泡时，要注意灯泡的______电压与电源电压相匹配；若灯泡标有"3.8 V"，用两节干电池（3 V）供电，灯将比正常发光时______（选填"亮"或"暗"）。 【答案】额定；暗 【解析】额定电压高于电源电压时，灯泡两端的电压低于额定电压，发光较暗，选材要匹配。 15．（4分）项目展示时，除了展示作品，还应向同学介绍：______原理、电路设计、测试数据、故障排查过程和______意识等。 【答案】调光（滑动变阻器）；安全 【解析】项目展示要体现原理理解、过程数据与安全规范。（后一空填“安全”“成本”“改进”等合理即可） B卷·能力提升（共32分） 三、选择题（每题4分，共8分，2题） 16．（4分）某小组的调光台灯闭合开关后，无论怎样移动滑片，灯泡亮度始终不变且很暗。最可能的原因是（　　）（中考真题改编） A．滑动变阻器同时接了上面两个接线柱（C、D） B．滑动变阻器同时接了下面两个接线柱（A、B） C．灯泡短路 D．电池没电 【答案】B 【解析】"同下"接法：整个电阻线全部接入（最大阻值），滑片移动无效，电路电流小、灯暗且亮度不变。若"同上"则灯很亮且不变。故选B。 17．（4分）另一小组闭合开关后灯泡很亮，且移动滑片灯泡亮度几乎不变，调光效果差。最可能的原因是（　　） A．滑动变阻器坏了 B．灯泡额定电压太大 C．导线太长 D．滑动变阻器同时接了上面两个接线柱（C、D），相当于导线 【答案】D 【解析】"同上"接法：电流只走金属杆，接入电阻近似为零，相当于没有接入变阻器，灯很亮且调光无效。故选D。 四、实验探究题（每题8分，共16分，2题） 18．（8分）（中考真题改编）某小组制作简易调光台灯，器材：两节干电池（3 V）、"3.8 V 0.3 A"小灯泡、标有"20 Ω 1.5 A"的滑动变阻器、开关、导线。 （1）画出该调光台灯的电路图（画在草稿纸上），并说明连接方式； （2）闭合开关前滑片应移到哪一端？为什么？ （3）移动滑片从最左端到最右端，灯泡的亮度变化范围是：从______到______（选填"熄灭""较暗"或"较亮"，已知变阻器全部接入时电路电流约 0.1 A，灯泡近似不发光；变阻器阻值为零时通过灯泡电流约 0.3 A）； （4）测试时发现调光范围不明显，提出一条改进措施。 【答案】（1）见解析　（2）见解析　（3）熄灭（不发光）；较亮（接近正常发光）　（4）见解析 【解析】（1）电源、开关、灯泡、滑动变阻器依次串联（元件符号规范）。 （2）阻值最大处（远离下端接线柱的一端）：保护电路，防止开灯瞬间电流过大。 （3）变阻器全部接入时电流约 0.1 A，灯泡不发光；变阻器阻值为零时电流约 0.3 A，接近正常发光亮度，调光范围从不亮到较亮。 （4）示例：换用最大阻值更大的滑动变阻器（如 50 Ω），使电流变化范围更大、调光更明显。（合理即可） 19．（8分）（中考真题改编）两个小组制作的调光台灯测试记录如下： 甲组：滑片从最左移到最右，灯泡由不亮逐渐变为最亮，调光连续流畅； 乙组：滑片移动时灯泡亮度变化不明显，始终很亮。 （1）乙组最可能犯的错误是什么？ （2）甲组在闭合开关前的操作规范是什么？ （3）对比两组作品，从"电路连接"和"调光效果"两个维度各写一句评价； （4）请再提出一条让乙组作品达到甲组水平的具体改进措施。 【答案】（1）见解析　（2）见解析　（3）见解析　（4）见解析 【解析】（1）滑动变阻器误接了"同上"（C、D）两个接线柱，接入电阻近似为零、滑片无效，故始终很亮；也可能灯泡与变阻器接成并联。最典型的是"同上"接法。 （2）闭合开关前将滑片移到阻值最大处，再闭合开关（保护电路规范）。 （3）示例：甲组连接规范、调光连续有效；乙组电路连接有误、变阻器未起到调节作用。（合理即可） （4）示例：把滑动变阻器改为"一上一下"正确接法；检查灯泡与变阻器是否串联；重新测试并记录亮度变化。（合理即可） 五、综合应用题（共8分） 20．（8分）（中考真题改编）某小组的项目报告缺了几部分，请你补全： 【任务】制作一个能连续调光的简易台灯。 【原理】灯泡与滑动变阻器______联，移动滑片改变接入电路的______，从而改变______，实现调光。 【规范】闭合开关前滑片移到阻值______处； 【测试】记录滑片位置与灯泡亮度的对应关系（表格）； 【改进】若调光不明显，应______________（一条措施）。 【安全】列出制作与测试中要注意的一条安全事项。 【答案】【原理】串；电阻；电流　【规范】最大　【改进】见解析　【安全】见解析 【解析】【改进】示例：换用最大阻值更大的滑动变阻器；或改用额定电流更小的灯泡，使变阻器的调节作用更明显。 【安全】示例：防止短路；带电时不触碰裸露接线柱；电池发热及时断电。（一条合理即可） 项目报告的规范格式：任务、原理、设计、制作、测试、改进、反思，每个环节都要有依据。 C卷·素养挑战（选做）（共18分） 六、综合应用题（共10分） 21．（10分）（中考真题改编）市场上销售的调光台灯，有的用旋钮调节（转动式），有的用按键调节（分挡式）。 （1）旋钮式调光台灯内部的核心元件与本项目的滑动变阻器原理相同，它是通过改变什么来改变电流的？ （2）按键分挡式调光（如"弱、中、强"三挡），从电路角度看，它是改变了什么？ （3）对比连续调节与分挡调节的优缺点（各一条）； （4）现代 LED 调光台灯大多不用滑动变阻器调光，而是用电子电路调节，主要原因是滑动变阻器调光时自身要消耗电能。请用能量观点说明滑动变阻器调光的能量去向和缺点。 【答案】（1）见解析　（2）见解析　（3）见解析　（4）见解析 【解析】（1）旋钮带动滑片转动，改变接入电路中电阻线的长度，与滑动变阻器原理相同（电位器）。 （2）分挡调节改变的是接入电路的电阻大小（不同挡位接入不同阻值），从而改变电流和亮度。 （3）连续调节：亮度可任意细微调整，但不能显示具体亮度；分挡调节：操作简便、挡位明确，但亮度不能连续变化。（各一条合理即可） （4）滑动变阻器与灯泡串联，电流通过变阻器时电能转化为内能散失，调得越暗，变阻器分得的电能越多、浪费越多。电子调光损耗小得多，所以现代调光器都采用电子方式。（合理即可） 七、开放创新题（共8分） 22．（8分）（1）请把调光原理迁移到其他场景：举出一个利用"改变电阻改变电流"实现调节功能的设备（除台灯外）； （2）请设计一个"变速小风扇"项目方案：写出需要的器材和电路连接思路； （3）如果你想给调光台灯增加"定时自动关闭"功能，不限于电学知识，请提出你的设计思路（可借助其他学科知识）。 【答案】开放性试题，合理即可（参考答案见解析） 【解析】（1）示例：电动车调速转把（转把控制变阻器改变电机电流）、音响音量旋钮、电风扇调速器。（两个之一即可） （2）器材：小电动机（带风扇叶片）、电池、开关、滑动变阻器、导线。连接思路：电动机、开关、滑动变阻器、电池串联，移动滑片改变电流从而调节风扇转速。 （3）示例：加装定时器（机械发条式或电子定时芯片）串联在电路中，到时间自动断开；或用手机的定时提醒功能配合手动关闭。（合理即可） 易错点拨 1．灯泡与滑动变阻器必须串联，并联时变阻器不能调节灯泡电流。 2．闭合开关前滑片在阻值最小处，开灯瞬间灯泡突然很亮甚至烧毁，应从最大阻值开始。 3．灯泡不亮的排查顺序：先查是否断路（接触不良、灯丝断），再查滑动变阻器是否接入为零或最大、电池是否没电。 4．调光范围不明显的改进方向：换用最大阻值更大的滑动变阻器，或换额定电流更小的灯泡。 第 页　共 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $人教版（2024）物理·九年级全一册 同步分层练习 16.5 跨学科实践：制作简易调光台灯（分层练习） 2026-2027学年人教版（2024）物理九年级全一册·第十六章 电压 电阻 满分：100分（C卷18分为选做）　建议用时：60分钟 注意事项： 1．答题前，请将班级、姓名写在指定位置；选择题答案填入题后括号内，填空题答案写在横线上。 2．本练习分A、B、C三层：A卷面向全体同学，B卷面向大部分同学，C卷为素养挑战选做题。 3．计算题应写出必要的公式与单位，只有结果没有过程不能得分。 考点导航 1．项目任务：小组合作，用电池、开关、小灯泡、滑动变阻器和导线，制作一个能连续调节亮度的简易调光台灯，并完成设计、制作、测试、改进、展示的全过程。 2．原理：灯泡与滑动变阻器串联，移动滑片改变接入电路的电阻，从而改变电路中的电流，实现调光。电阻越大、电流越小，灯越暗。 3．设计要点：①灯泡额定电压要与电源电压匹配（如"3.8 V"灯泡配两节干电池或三节干电池配滑动变阻器调节）；②滑动变阻器串联接入电路；③闭合开关前滑片置于阻值最大处（保护灯泡）；④连接牢固，避免接触不良。 4．测试与改进：移动滑片观察亮度变化是否连续、明显；记录测试表；若灯不亮，检查接触不良、断路或滑片位置；若亮度变化不明显，考虑换用阻值更大的变阻器。 5．评价维度：调光效果（连续、明显）、电路连接规范（元件符号正确）、安全操作、外观工艺、小组协作、成本。 A卷·基础过关（共50分） 一、选择题（每题3分，共30分，10题） 1．（3分）制作简易调光台灯时，要实现连续调光，灯泡与滑动变阻器的连接方式必须是（　　） A．串联 B．并联 C．串联或并联都可以 D．只用导线连接 2．（3分）调光台灯中滑动变阻器的作用是（　　） A．提供电能 B．控制电路的通断 C．通过改变接入电路的电阻改变电流，调节灯泡亮度 D．储存电能 3．（3分）在调光台灯中，若移动滑片使接入电路的电阻变大，则灯泡亮度将（　　）（中考真题改编） A．变亮 B．变暗 C．不变 D．立刻熄灭 4．（3分）闭合开关前，应把滑动变阻器的滑片移到阻值最大处。若从阻值最小处闭合开关，最可能出现的现象是（　　） A．灯泡不亮 B．滑动变阻器烧毁 C．没有影响 D．闭合瞬间电流过大，灯泡可能被烧毁 5．（3分）如图所示是某同学制作的简易调光台灯。他把电池盒、开关和电位器固定在底座上，在一根塑料管的一端固定小灯泡，另一端也固定在底座上，最后制作了一个灯罩扣在小灯泡上。下列关于该台灯的说法正确的是（　　） A．电位器的最大阻值越小越好 B．导线用绝缘体制成 C．灯泡的额定电压要与电源电压匹配 D．开关可有可无 6．（3分）测试时发现移动滑片灯泡亮度变化很不明显。最合理的改进是（　　） A．换用最大阻值更大的滑动变阻器 B．多加几节电池 C．把灯泡换成额定电压更高的 D．把开关去掉 7．（3分）测试时灯泡始终不亮。下列排查思路合理的是（　　）（中考真题改编） A．直接换一个新的滑动变阻器 B．先检查电池是否有电、各连接点是否接触良好，排除断路 C．把灯泡换成额定电压更高的 D．把导线全部换新 8．（3分）调光台灯项目中，画电路图的好处是（　　） A．电路图更美观 B．电路图可以让灯泡更亮 C．没有好处 D．电路图比实物连接图更简洁规范，便于设计和交流 9．（3分）LED 灯珠的额定电压约为 3 V。若用两节干电池（共 3 V）直接给单个 LED 灯珠供电，不串联任何限流元件，则（　　） A．LED 中电流可能过大而损坏 B．LED 一定正常发光 C．LED 不会发光 D．LED 亮度自动保持恒定 10．（3分）关于项目评价，下列说法最合理的是（　　） A．只要灯能亮就是成功的作品 B．评价只看谁用的时间最短 C．评价应包括调光效果、连接规范、安全操作、外观工艺、小组协作等多个维度 D．评价只看成本高低 二、填空题（每题4分，共20分，5题） 11．（4分）调光台灯的调光原理：移动滑动变阻器的滑片，改变接入电路的______，从而改变电路中的______，实现调光。 12．（4分）灯泡与滑动变阻器必须______连接；闭合开关前，滑片应位于阻值______处，起到______电路的作用。 13．（4分）某小组测试调光台灯时记录：滑片在最左端时灯不亮，移到中间时灯较暗，移到最右端时灯最亮。这说明滑片向右移动时，接入电路的电阻变______，电流变______，灯变亮。（中考真题改编） 14．（4分）选用小灯泡时，要注意灯泡的______电压与电源电压相匹配；若灯泡标有"3.8 V"，用两节干电池（3 V）供电，灯将比正常发光时______（选填"亮"或"暗"）。 15．（4分）项目展示时，除了展示作品，还应向同学介绍：______原理、电路设计、测试数据、故障排查过程和______意识等。 B卷·能力提升（共32分） 三、选择题（每题4分，共8分，2题） 16．（4分）某小组的调光台灯闭合开关后，无论怎样移动滑片，灯泡亮度始终不变且很暗。最可能的原因是（　　）（中考真题改编） A．滑动变阻器同时接了上面两个接线柱（C、D） B．滑动变阻器同时接了下面两个接线柱（A、B） C．灯泡短路 D．电池没电 17．（4分）另一小组闭合开关后灯泡很亮，且移动滑片灯泡亮度几乎不变，调光效果差。最可能的原因是（　　） A．滑动变阻器坏了 B．灯泡额定电压太大 C．导线太长 D．滑动变阻器同时接了上面两个接线柱（C、D），相当于导线 四、实验探究题（每题8分，共16分，2题） 18．（8分）（中考真题改编）某小组制作简易调光台灯，器材：两节干电池（3 V）、"3.8 V 0.3 A"小灯泡、标有"20 Ω 1.5 A"的滑动变阻器、开关、导线。 （1）画出该调光台灯的电路图（画在草稿纸上），并说明连接方式； （2）闭合开关前滑片应移到哪一端？为什么？ （3）移动滑片从最左端到最右端，灯泡的亮度变化范围是：从______到______（选填"熄灭""较暗"或"较亮"，已知变阻器全部接入时电路电流约 0.1 A，灯泡近似不发光；变阻器阻值为零时通过灯泡电流约 0.3 A）； （4）测试时发现调光范围不明显，提出一条改进措施。 19．（8分）（中考真题改编）两个小组制作的调光台灯测试记录如下： 甲组：滑片从最左移到最右，灯泡由不亮逐渐变为最亮，调光连续流畅； 乙组：滑片移动时灯泡亮度变化不明显，始终很亮。 （1）乙组最可能犯的错误是什么？ （2）甲组在闭合开关前的操作规范是什么？ （3）对比两组作品，从"电路连接"和"调光效果"两个维度各写一句评价； （4）请再提出一条让乙组作品达到甲组水平的具体改进措施。 五、综合应用题（共8分） 20．（8分）（中考真题改编）某小组的项目报告缺了几部分，请你补全： 【任务】制作一个能连续调光的简易台灯。 【原理】灯泡与滑动变阻器______联，移动滑片改变接入电路的______，从而改变______，实现调光。 【规范】闭合开关前滑片移到阻值______处； 【测试】记录滑片位置与灯泡亮度的对应关系（表格）； 【改进】若调光不明显，应______________（一条措施）。 【安全】列出制作与测试中要注意的一条安全事项。 C卷·素养挑战（选做）（共18分） 六、综合应用题（共10分） 21．（10分）（中考真题改编）市场上销售的调光台灯，有的用旋钮调节（转动式），有的用按键调节（分挡式）。 （1）旋钮式调光台灯内部的核心元件与本项目的滑动变阻器原理相同，它是通过改变什么来改变电流的？ （2）按键分挡式调光（如"弱、中、强"三挡），从电路角度看，它是改变了什么？ （3）对比连续调节与分挡调节的优缺点（各一条）； （4）现代 LED 调光台灯大多不用滑动变阻器调光，而是用电子电路调节，主要原因是滑动变阻器调光时自身要消耗电能。请用能量观点说明滑动变阻器调光的能量去向和缺点。 七、开放创新题（共8分） 22．（8分）（1）请把调光原理迁移到其他场景：举出一个利用"改变电阻改变电流"实现调节功能的设备（除台灯外）； （2）请设计一个"变速小风扇"项目方案：写出需要的器材和电路连接思路； （3）如果你想给调光台灯增加"定时自动关闭"功能，不限于电学知识，请提出你的设计思路（可借助其他学科知识）。 第 页　共 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $