内容正文:
新课导入
要改变小灯泡的亮度,我们可以从哪一些方面进行操作?
?
问题
改变电路中电池个数
串联一个变阻器
生活中还有哪些电器可以改变工作状态或强度呢?
九年级物理全册•人教版(2024新版)
第十六章——电压 电阻
第5节 跨学科实践:制作简易调光台灯
素养目标
1.观察台灯的调光功能,知道台灯的调光原理。
2.了解电路元件的作用,掌握电路连接的基本方法。
3.经历调光台灯的制作过程,提高动手操作能力,发现问题、解决问题的能力,提高实验技能。
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。
实际的调光台灯电路是比较复杂的。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。
项目分析
实物 电路图 区别
不可调光
可
调光
有变阻器
无变阻器
要制作简易调光台灯,需要重点考虑以下几个问题。
1. 选择哪种光源?
2. 怎样改变光源的亮度?
3. 可以从哪些方面加强台灯的实用性?
原理:通过改变灯泡两端电压的方法来实现改变台灯的亮度。
具体实施时,我们可以将灯泡和变阻器串联在电路中,利用变阻器来改变灯泡两端的电压,从而改变灯泡的亮度,实现亮度可调的效果。
灯罩
灯泡
开关(调光)
底座
支架
电源线
结构:如图所示。
光源类型 适配性 操作注意
LED • 需串联限流电阻
• 区分正负极
小灯泡 • 选择U额≤6V的规格
• 注意钨丝易断
• 可见亮度渐变,现象直观
项目实施
1.设计台灯:(1)选择光源。
变阻器类型 适配性 优缺点
滑动变阻器 • 结构简单、直观
• 体积大、不美观
铅笔芯 • 成本低
• 易损坏、不便调节
电位器 • 耐高温、稳定性好
• 美观、体积小
• 型号多,专业性过强
(2)选择变阻器。
(3)设计电路。
S
L
电位器R
S
L
电位器R
保护电阻
R0
LED
(4)设计支架和灯罩。
正视图
木板上安装位置(俯视图)
画出你设想中台灯的草图,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。
2.制作台灯:
(1)制作:按照设计方案把电池盒、按钮开关、电位器及支架(或立柱)粘在底座上。将导线按设计图连好,最后将灯罩扣在发光二极管上。
(2)测试: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。
展示交流
1. 向其他同学展示介绍你的作品。
2. 与其他同学交流,看看谁做的台灯既实用又漂亮,还有哪些地方需要改进。
可以在电路中加声敏开关或光敏开关,使台灯更加智能化。
可以把机械式电位器更换为触摸式电位器。
可以并联多个发光二极管,增加亮度。
可以把电池换为容量更大的充电电池,延长使用时间。
……
制作简易调光台灯
项目提出
项目实施
设计台灯:选择光源、变阻器,设计电路、支架和灯罩;
制作台灯:制作并测试。
项目分析
选择光源;
怎样改变光源的亮度;
加强台灯的实用性。
展示交流
S
L
课堂小结
1.如图甲所示为某可调亮度的台灯,如图乙所示为其用于调光的电位器结构图,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 与金属片相连。当转动电灯旋钮时,滑片会在弧形电阻丝上同向滑动,即可调节灯泡亮度。下列分析正确的是 ( )
A. 若只将 b、c 接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变暗
B. 若只将 a、b 接入电路逆时针转动旋钮时,灯泡变亮
C. 若只将 a、c 接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变亮
D. 若将 a、b 电路接入同 点,c接入电路的另一点时,
旋动旋钮时不能改变灯泡亮度
B
课堂练习
2. 如图甲是小明自制的可调光台灯,图乙是电位器的结构图.转动旋钮时该带动滑片在弧形电阻丝上滑动.
(1)电位器的工作原理是______________________.要使电位器可以调节灯泡的亮度,电位器应该与灯泡是_____联的.
(2)若只将a、c接入电路中,转动旋钮______(选填“能”或“不能”)改变灯泡亮度;(3)请你写出两个使灯泡变亮的接法及相应的转动旋钮的情况:____________________________________;
___________________________________.
改变电阻丝接入电路的长度
不能
只将a、b接入电路中,逆时针转动旋钮
只将b、c接入电路中,顺时针转动旋钮
串
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