资源简介

(共22张PPT)
第5节 跨学科实践：制作简易
调光台灯
制作简易调光台灯
主题情境
调光台灯需要具备哪些结构及作用？
调光台灯的电路需要哪些元件？
设计调光台灯需要做哪些工作？
问题线
主题情境框架
了解调光台灯的结构以及各部分的作用
根据调光台灯的结构及各部分的作用选择器材
利用元件器材设计电路图，同时设计支架和灯罩
任务线
如何制作调光台灯？
结合设计方案安装各个器件，连接电路
从哪些角度来改进调光台灯？
结合具体的成品进行交流反思，提出可行性改进建议
物理观念
利用串联电路中电压的特点以及变阻器的作用，了解调光台灯的工作原理.
科学思维
在实践活动中，尝试运用简单的模型解决问题，发展科学推理与科学论证的能力.
科学探究
在制作调光台灯的活动中，能由发现的问题提出设想，能设计简单的实践方案，能完成实践活动，并以作品形式呈现活动成果.
科学态度与责任
经历调光台灯制作过程，体会物理知识的应用价值，增强对物理学的热爱，提高动手实践和合作交流的能力.
学习目标
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.你能用所学的知识制作一个简易调光台灯吗？
点击播放视频
任务1
了解调光台灯的结构以及各部分的作用
你知道台灯由哪几部分组成吗？
思考
灯罩
支架
底座
灯泡
除了灯泡外，电路中还需要哪些元件？
思考
电源
开关
导线
台灯需要具有调光功能，电路中需要具备什么元件？
思考
需要一个滑动变阻器或者电位器，通过改变其电阻来改变光源的亮度.
思考
灯罩、支架、底座分别有什么作用？
支架：结构支撑、灵活调节
灯罩：光线控制、安全防护
底座：稳定保障、绝缘安全
任务2
根据调光台灯的结构及各部分的作用选择器材
问题1：你可以选择哪些器材作为光源？
小灯泡
问题2：根据前面的学习，你选择哪种器材来作为变阻器？理由是什么？
滑动变阻器装置较大，不适用于安装在家用电器中，电位器装置较小，且操作方便.
发光二极管
电位器
问题3：底座需具备哪些特点？可以选择哪些生活中物品作为底座？
稳定性
绝缘性
耐用性
纸板
塑料板
木板
问题4：支架需具备哪些特点？可以选择哪些生活中物品作为支架？
支撑性
稳固性
美观性
木棒
塑料管
废旧衣架
问题5：灯罩需具备哪些特点？可以选择哪些生活中物品作为灯罩？
纸杯
反光性
散热性
遮光性
轻巧性
塑料杯
任务3
利用元件器材设计电路图，同时设计支架和灯罩
该调光台灯的电路如何设计？
思考
C
A
B
【原理分析】闭合开关后
滑片逆时针转动：
电阻变____，小灯泡变____；
滑片顺时针转动：
电阻变____，小灯泡变____.
小
亮
大
暗
如何设计底座、支架和灯罩？
思考
灯罩
支架
底座
美观角度：和谐性、对称性、简约性
结实角度：抗压性、稳定性、抗老化性
便于移动角度：轻便性、可调节性
任务4
结合设计方案安装各个器件，连接电路
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把电池盒、开关、电位器固定在一个底座上，找一根木棒，将木棒固定在底座上，然后将发光二极管固定在木棒上，最后将制作好的纸杯灯罩固定在木棒顶部.
1. 在制作过程中，使用剪刀等尖锐物体时注意安全；
2. 连接电路时，注意开关需断开.
任务5
结合具体的成品进行交流反思，提出可行性改进建议
【成品展示】
【反思与改进】
某同学自制的调光台灯容易倾倒，请你提出改进建议.
改进建议1：将自制调光台灯的底座固定在面积较大的木板上；
改进建议2：在自制调光台灯的底座处镶嵌一个适当的配重铁块；
改进建议3：在增加配重的基础上增加底座的底面积.
思考
改进方案：将原具有固定高度的支架换为可调节支架重新进行组装.
【反思与改进】
小明发现自制的台灯高度不能调节，又该如何改进呢？
思考
【反思与改进】
小伟发现制作的可调光台灯的最大亮度效果较差，你知道是什么原因造成的呢？应该如何改进？
思考
原因1：小灯泡或发光二极管正常发光时的亮度比较小.
改进方案1：更换亮度较大的小灯泡或发光二极管.
原因2：灯罩的覆盖范围太大，导致光线过于发散.
改进方案2：适当将灯罩的覆盖范围调小一些.
原因3：电源电压偏小，导致小灯泡或发光二极管不能正常工作.
改进方案3：换为新电池，同时适当增加电池的节数.
结合思考内容改进你制作的简易调光台灯，也可以针对你发现的其他问题，设计改进的办法，让你的自制简易调光台灯更加完善！
课堂小结
结构：由灯泡、电源、______、导线、底座、支架、灯罩组成.
制作简易
调光台灯
电路图：
工作原理：闭合开关后，滑片逆时针转动，电阻变____，小灯泡变____；
滑片顺时针转动，电阻变____，小灯泡变____.
改进角度：(1)防止倾倒：增加底座的底面积、增加配重.
(2)调节高度：设计可调节支架.
(3)提高最大亮度效果：①更换亮度较大的灯泡；②灯罩的覆
盖范围调小一些；③换为新电池且增加电池的节数.
电位器
C
A
B
小
亮
大
暗
1. 小明想利用发光二极管制作可调节亮度的台灯，请你帮他完成电路连接.要求：逆时针旋转旋钮时灯泡发光变亮.
C
A
B
电位器接入电路阻值变小
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
转动旋钮，电阻丝接入电路的长度不变
串

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