16.5 跨学科实践：制作简易调光台灯 分层练习（含答案） 2025-2026学年物理人教版（2024）九年级全一册

第5节 跨学科实践：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。
任务之一 设计调光台灯电路
1．确定电路元件
电路的基本元件有四个，电源、_ _ 、导线和_ _ _ _ _ _ 。调光台灯主要由电源、调光器、灯泡和导线等组成。调光器是核心部件，它通过改变电路中的_ _ 来调节灯泡的亮度。常见的调光器有滑动变阻器、光敏电阻等。
2．设计电路图
利用所学的电学知识，在虚线框内设计一个亮度可以调控的台灯电路。（用两节干电池做电源）
任务之二 准备材料与工具
1．材料
（1） 电源：选用干电池组，3节5号电池串联，可以提供_ _ 电压。
（2） 滑动变阻器：铭牌如图所示，则该滑动变阻器电阻的最大值是 ，能通过最大电流为_ _ A。当滑片向D端移动时，它接入电路的电阻值_ _ （选填“变大”“变小”或“不变”）。
（3）灯泡：可选择小功率的灯泡。
（4）导线、开关灯座。
2.工具
电烙铁及焊锡、胶水、剪刀等。
任务之三 组装调光台灯
如图甲是生活中常见的亮度可调的台灯，电位器是调节其亮度的装置，顺时针旋动电位器旋钮时灯会变亮，图乙是模拟台灯工作的电路图，、、为电位器的三个接线柱。请你用笔画线代替导线完成电路的连接。
任务之四 测试与调试
小明使用了电流表检测模拟电路，如图所示。闭合开关后，无论怎么移动滑动变阻器的滑片，灯都不亮，电流表示数为零，已知只可能是灯或滑动变阻器出故障，该电路出现的故障可能是灯泡_ _ 或者滑动变阻器_ _ 。（两空均选填“短路”或“断路”）为进一步确定故障，他将一个电压表正确并联在灯泡两端，判断如下：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
任务之五 实践应用
1．随着我国经济的飞速发展，汽车已经进入寻常百姓人家。如图所示是一种自动测定油箱内油量的装置，是滑动变阻器，滑片是杠杆的一端，是一个定值电阻。
（1） 图中油量表实质是一个_ _ 表改装的，当油箱内油量减少时，电源电压不变，油量表的读数将_ _ （选填“变大”或“变小”）。
（2） 定值电阻在电路中的作用是_ _ _ _ _ _ _ _ 。
（3） 图中用到了很多物理知识，说出一个力学中的物理知识：_ _ _ _ _ _ _ _ 。
（4） 若并联一个电压表来显示油箱内油量，要求油面升高，电压表示数变大，则电压表应并联在_ _ _ _ _ _ （选填“”或“”）元件两端。
2．小明想设计和制作模拟调光灯，于是开展了如下活动。
（1） 请在图中用笔画线代替导线连接电路，要求滑动变阻器的滑片_ _ _ _ _ _ _ _ 移动时灯泡变暗。
（2） 滑动变阻器的铭牌上标有“”字样。其中“ ”指的是_ _ _ _ _ _ （填字母）两接线柱间的电阻值。
（3） 根据上面的连接方式，闭合开关前，滑片应滑到_ _ _ _ （选填“A”或“B”）端。
（4） 在电路连接完成后闭合开关，发现灯泡立刻发出耀眼的光并很快熄灭。则实验操作中的不当之处可能是将滑动变阻器的_ _ _ _ _ _ （填符号）两个接线柱接入了电路。
（5） 电位器的工作原理：
电位器是一个变形的滑动变阻器。通过改变连入电路中电阻片的_ _ 来改变电阻，进而改变电流，改变小灯泡的亮度。
（6） 如图乙所示，请选择电位器A、B、C三个接线端其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】
如图丙、丁是两个同学设计的台灯调光电路，老师认为图丁方案更好一些，理由是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
第5节 跨学科实践：制作简易调光台灯
任务之一 设计调光台灯电路
1．开关； 用电器； 电阻
2.
任务之二 准备材料与工具
1．（1） 4.5
（2） 50； 1.5； 变大
任务之三 组装调光台灯
任务之四 测试与调试
断路； 断路； 若电压表无示数，则滑动变阻器断路；若电压表有示数且近似等于电源电压，则灯泡断路
任务之五 实践应用
1．（1） 电流； 变小
（2） 保护电路
（3） 杠杆原理
（4）
2．（1）向右；
（2）
（3） B
（4）
（5） 长度
（6）
图丙中，灯泡与电位器串联，可调节灯泡的亮度；图丁中，灯泡与电位器及一个定值电阻串联，能调节灯泡的亮度，同时可避免电位器接入电路的阻值过小，电路的电流过大时，损坏灯泡，所以图丁方案更好