資源簡介

跨學科實踐：制作簡易調光臺燈
第5節
第十六章 電壓 電阻
（人教版）九年級
全
01
學習目標
1. 能根據自己的設計需求選擇合適的小燈泡作為光源
2. 能夠選擇合適的變阻器
3. 能夠根據所學知識設計并制作出有一定實用性的小臺燈
4. 能通過所學公式解決實際問題
03
課堂導入
04
項目提出
當人們在臺燈下看書時，如果感覺燈光太亮，有點刺眼，可以通過調光裝置改變臺燈的亮度。
實際的調光臺燈電路是比較復雜的。你可以運用本章所學的知識制作一盞簡易調光臺燈，達到調節燈光亮度的目的。
05
項目分析
05
項目分析
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項目分析
綜合考慮安全性和材料的可獲得性，可以選擇小燈泡或者發光二極管作為光源。
通過改變電源電壓或采用電位器來改變光源兩端的電壓，進而改變光源的亮度。
另外在臺燈結構穩定性、照明效果和范圍、電路安全性、移動和調節的便利性以及節能環保等方面加強實用性。
06
項目實施
1.設計臺燈
（1）選擇光源：實驗室用的小燈泡可以作為光源。另外，市面上很容易買到各種型號的發光二極管，也可以作為光源。
06
項目實施
（2）選擇變阻器
制作簡易調光臺燈的關鍵是改變臺燈的亮度，這可以通過改變燈泡兩端的電壓來實現。在串聯電路中，利用變阻器能夠改變電路中的電阻，從而改變燈泡兩端的電壓，由此改變燈泡的亮度。
06
項目實施
設計調光臺燈的電路，選擇合適的電源、小燈泡和變阻器，電源電壓和小燈泡的規格要匹配。
（3）設計電路
L
S
R’
小燈泡正常發光電壓為2.5V或3.8V，我們選擇電源就可以選擇可調的學生電源，也可以使用三節干電池。
而正常發光電壓為2.5V或3.8V的小燈泡電阻都不大所以電位器，或滑動變阻器的最大阻值選擇就不能太大，不然調光的效果就不太好。
06
項目實施
畫出你設想中臺燈的草圖，各個器件要安排緊湊，使臺燈美觀、結實，便于移動。盡量選用方便易得的材料作為臺燈支架，使做出的臺燈能穩定地立在桌上。燈罩需要具有較好的反光性能。
（4）設計支架和燈罩
燈泡
（支架）PVC管
底座
燈罩
電源
電位器（或者滑動變阻器也可以）
開關
燈泡
電路裝置示意圖
06
項目實施
根據設計方案，列出所需器材及制作工具的清單，分工收集、準備，可分組進行。按設計方案動手制作調光燈，完成制作任務。小組成員相互協作，共同解決制作過程中出現的各種問題。
2.制作臺燈
（1）準備材料：
電池盒(或直流電源)、開關、電位器、燈泡（發光二極管）、導線、底座、PVC管、燈罩等。
（2）制作步驟：
06
項目實施
按照設計方案安裝各個器件，連接電路。檢查電路，閉合開關，看看怎么調節變阻器會使小燈泡越來越亮。
如圖是一位同學制作的簡易調光臺燈，可供參考。
他把電池盒、開關、電位器固定在一個底座上， 找一根金屬（或塑料）管或小木片，管的一端固定小燈泡，使小燈泡的導線從管中穿過，管的另一端也固定在底座上。最后還制作了一個燈罩，扣在小燈泡上。
（1）調光臺燈的亮度能夠連續調節；
（2）盡量選用方便易得的材料作為臺燈支架，使做出的臺燈能穩定地立在桌上，燈罩要具有較好的反光性能；
（3）要正確連接電位器；
（4）注意安全，在調節的過程中要避免損壞小燈泡，焊接導線要牢固，防止接觸不良或短路；
（5） 如果找不到某些器材和工具，想一想能否用其他器材代替；
（6）制作過程中可能會遇到許多原來沒有想到的問題或發現原來設計方案中的不足，請共同商議解決方法或調整設計方案。
06
項目實施
注意事項：
07
展示交流
07
展示交流
07
展示交流
07
展示交流
1. 臺燈的燈罩設計成凹形，應用了凹面鏡會聚光，增強燈光的反射；
2. 將臺燈的支架做成可折疊的，提高臺燈實用性；
3. 使用為數字電位器更換機械式電位器；
4. 可以把電池換為容量更大的充電電池或充電寶，延長使用時間
改進建議
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習題練習
C
08
習題練習
6
b和c???
??串聯
08
習題練習
【答案】（1）12.5Ω；（2）60J；（3）0.18W
08
作業布置
https://www.21cnjy.com/recruitment/home/fine

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