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第十六章 电压 电阻
第5节 跨学科实践：制作简易调光台灯
【学习目标】
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。
【学习重点】调光台灯的原理、电位器的连接。
【学习难点】电路连接的准确性，实验过程中问题的解决。
一、项目提出
1.分别画出不可调光台灯和可调光台灯的电路图。
2.可以调光的台灯，比普通台灯有什么区别？
调光台灯可以调光是因为有 。
二、项目分析
[小组讨论]对照台灯实物，思考设计制作一个简易调光台灯，需要考虑哪些问题？
1.光源的选择。
2.怎样实现调光？怎样连接电位器？
3.如何设计电路？
4.从哪些方面加强台灯的实用性？
①怎么让底座牢固？②选择什么材料做支架？③怎么制作灯罩？……
三、项目实施
（一）设计台灯
观察桌面上的实验器材，并阅读课本，小组讨论交流解决以上问题。
1.选择___________做光源，因为___________比较容易固定。
说明：发光二极管长脚为正极，短脚为负极。
2.选择___________做变阻器，滑动变阻器体积较大，不容易固定在底座上。
3.电位器与滑动变阻器有什么区别？
①电位器与滑动变阻器发现其实电位器就是一个___________。
②如图为电位器与滑动变阻器的结构示意图。
小组讨论交流：电位器应该如何接入电路中呢？利用电位器设计出模拟调光灯的电路图。
4.选择木板或小木盒做底座，为了美观将将电池放在底座下或底座内；使用一次性纸杯作为灯罩，为了美观可以在纸上进行装饰，涂色或画出图案等。
（二）制作台灯
1.根据设计方案，列出所需器材及制作工具的清单，分工收集、准备。
2.按设计方案动手制作调光灯，完成制作任务。小组成员相互协作，共同解决制作过程中出现的各种问题。
友情提示：
制定设计要求时可从实际的需要和条件出发，考虑产品达到的功能。分析功能时，可将功能分为基本功能和附加功能。基本功能就是产品必须要达到的功能。附加功能是指产品基本功能之外的其他功能。在有限的实际条件下，可以先考虑满足基本功能，待条件成熟后，再考虑满足附加功能。
方法点拨：
1.如果找不到某些器材和工具，想一想能否用其他器材代替。
2.制作过程中可能会遇到许多原来没有想到的问题或发现原来设计方案中的不足，请共同商议解决方法或调整设计方案。
四、展示交流
1.各小组向其他同学展示并介绍作品。
2.对各小组的作品进行评价，评价优点和缺点，并选出优秀作品。
3.各小组对所设计的调光台灯进行优化设计，交流展示。
【当堂练习】
1.小明的书桌上有一个调光书写台灯，台灯上调节灯光亮度的旋钮实质上是一个（ ）
A．电源 B．电流表 　C．开关 　D．变阻器
2.某调光台灯简化电路图如图所示，电源电压保持不变。为使台灯变亮，滑片应向 端移动。台灯工作一段时间后，发现无论怎样调节滑片，台灯一直很亮且亮度不变，电路发生的故障可能是滑动变阻器 。
3.小文同学利用的电位器、直流稳压电源、导线、开关和小灯泡，组装了一个调光台灯，电路如图所示。滑动片P顺时针向A端滑动的过程中，电位器接入电路中的电阻 （选填“变大”“变小”或“不变”），小灯泡的亮度 （选填“变亮”“变暗”或“不变”）。
4.某同学从网上买了一个合适规格的电位器，准备制作一个简易的调光台灯。电路设计如图所示，若要使旋钮顺时针转动时台灯变亮，则应将电位器的 两个接线柱分别与电路中的M、N两点相连，闭合开关后，旋转旋钮，台灯 （选填“能”或“不能”）完全熄灭。
5.如图所示是两个同学设计的台灯调光电路，老师认为图（b）方案更好一些，理由是 。
【课后反思】本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些不足，有什么体会。
。
参考答案
第5节 跨学科实践：制作简易调光台灯
一、项目提出
1.如图所示
2.变阻器（电位器）
三、项目实施
（一）
1.发光二极管 发光二极管
2.电位器
3.①变形的滑动变阻器。
② 如图所示：
设计一：向右旋转旋钮，电位器接入电路的电阻变小，电路中的电流变大，灯泡变亮。
设计二：向右旋转旋钮，电位器接入电路的电阻变大，电路中的电流变小，灯泡变暗。
四、展示交流
3.我们可以把台灯的灯罩设计成凹形，应用了凹面镜会聚光。
我们可以把台灯的支架做成折叠的，这样可以提高实用性。
我们可以把机械式电位器更换为触摸式电位器。
我们可以把发光二极管改为彩色发光二极管，也可以并联多个发光二极管，增加亮度。
我们可以把电池换为容量更大的充电电池或充电宝，延长使用时间。
我们可以在电路中加声敏开关或光敏开关，使台灯更加智能化……
【当堂练习】
1.D 2.左 短路
3.变小 变亮
4.b、c 不能
5. 串联一个定值R0，可以防止滑动变阻器移动到最左端时，电路中电流过大，对灯泡起到保护作用

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