(共18张PPT)
第十六章 电压 电阻
第5节 跨学科实践:制作简易调光台灯
课时学习目标
1.了解调光台灯的结构和工作原理。通过对简易调光台灯的设计和调光原理的分析,提高对电学知识的理解。
2.选择合适的材料设计并制作一台简易调光台灯。通过动手制作简易调光台灯,培养动手能力和解决实际问题的能力
1.理解调光台灯的工作原理。
2.掌握制作调光台灯的方法步骤。
学习重点
学习难点
能够合理选用材料完成简易调光台灯的制作,通过对调光功能的检验,优化设计方案。
学习重点、难点
导入新课
选取一根自动铅笔芯,按图连接电路。使铅笔芯一端的夹子固定,移动另一端的夹子,观察小灯泡的亮度。
小灯泡的亮度是否变化
实验中,随着夹子在铅笔芯上移动,灯泡的亮度发生变化。
因为铅笔芯连入电路的长度及电阻变化,通过小灯泡的电流和小灯泡的亮度变化。
第5节 跨学科实践:制作简易调光台灯
知识点一 设计简易调光台灯
制作简易调光台灯
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比较复杂。
运用本章所学的知识可以制作一盏简易调光台灯,达到调节灯光亮度的目的。
知识点一 设计简易调光台灯
制作简易调光台灯,需要考虑:
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?
制作简易调光台灯
项目分析
综合考虑安全性和材料的可获得性,可以选择小灯泡或者发光二极管作为光源。通过改变电源电压或采用电位器来改变光源两端的电压,进而改变光源的亮度。另外在台灯结构稳定性、照明效果和范围、电路安全性、移动和调节的便利性以及节能环保等方面加强实用性。
知识点一 设计简易调光台灯
制作简易调光台灯
项目分析
调光台灯的调光原理(改变光源亮度的方法):灯泡和电位器串联,接到电源两端,调节电位器旋钮,改变接入电路的电阻大小,使电路中的电流发生变化,从而改变灯泡的亮度。
知识点二 制作简易调光台灯
项目实施
制作简易调光台灯
1. 设计台灯
(1)选择光源。
用实验室实验用的小灯泡作为光源(或用发光二极管作为光源)。
知识点二 制作简易调光台灯
项目实施
制作简易调光台灯
1. 设计台灯
(2)选择变阻器。
选用“20Ω 1A ”的滑动变阻器或电位器,使电阻、电流和灯泡亮度的调节范围大。
滑动变阻器
带旋钮的电位器
知识点二 制作简易调光台灯
项目实施
制作简易调光台灯
1. 设计台灯
(3)设计电路。
设计调光台灯的电路,选择合适的电源(干电池3节和电池盒)小灯泡(正常发光电压为2.5V或3.8V)和变阻器,电源电压和小灯泡的规格要匹配。
知识点二 制作简易调光台灯
项目实施
制作简易调光台灯
1. 设计台灯
(4)设计支架和灯罩。
画出设想中台灯的草图,各个器件要安排紧凑,使台灯美观、结实,便于移动。
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。
【灯柱(硬塑料管)、灯罩(一次性纸碗)、灯座(圆形塑料板)】
知识点二 制作简易调光台灯
项目实施
制作简易调光台灯
2. 制作台灯
按照设计方案安装各个器件,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。
塑料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。用反光性能好的一次性纸碗作为灯罩扣在小灯泡上。
把电池盒、开关、电位器固定在硬塑料板底座上
硬塑料管
知识点二 制作简易调光台灯
项目实施
制作简易调光台灯
2. 制作台灯
连接电路:用导线把电路连接好,开关处于断开状态。
试验调整:闭合开关,调节电位器,观察调光台灯的调光效果。
知识点二 制作简易调光台灯
展示交流
制作简易调光台灯
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。
【例题1】如图所示是小明自制的调光台灯,把一根导线固定在铅笔芯最左端,然后将另一根导线接触铅笔芯右端并逐渐向左滑动,小明会看到的现象是_________,产生这种现象的原因是铅笔芯接入电路的_______减小,引起电路中的电流减小。
课堂练习
灯泡变亮
【解析】在图示电路中,铅笔芯和小灯泡串联。另一根导线在铅笔芯上逐渐向左滑动,铅笔芯接入电路的电阻减小,使通过小灯泡的电流增大,小灯泡变亮。
电阻
【例题2】如图所示,甲为亮度可调的台灯,电位器是调节其亮度的装置;乙为电位器的内部结构示意图,a、b、c是它的三个接线柱,旋钮带动滑片转动。若顺时针旋转旋钮时灯泡发光变亮,则需将_________(选填“a和b”、“a和c”或“b和c”)接线柱接入电路。关于电位器上电阻丝的材料,应该选用_______________(填“铜丝”或“镍铬合金丝”)。
【解析】图示调光台灯中,灯泡和电位器串联。闭合开关,顺时针旋转电位器旋钮时灯泡变亮,通过电路的电流变大,电位器接入电路的电阻变小,需将b和c接线柱接入电路。
课堂练习
b和c
电位器上电阻丝的材料应该选用电阻率较大(导电能力较弱)的镍铬合金丝。
镍铬合金丝
课时知识总结
制作简易
调光台灯
项目提出
通过调光装置改变台灯亮度
1.选择哪种光源?
1.设计台灯
(1)选择光源
项目分析
项目实施
展示交流
2.怎样改变光源亮度?
3.从哪些方面加强台灯的实用性?
2.制作台灯
(2)选择变阻器
(3)设计电路
(4)设计支架和灯罩
复习巩固本节学习内容。分析家中调光台灯是如何调光的。
课后作业