资源简介

(共30张PPT)
第十六章
电压、电阻
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第5节
跨学科实践：制作简易
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。
项目分析
要制作简易调光台灯，需要重点考虑以下几个问题。
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
项目实施
1.设计台灯
(1) 选择光源。实验室用的小灯泡可以作为光源。另外，市面上很容易买到各种型号的发光二极管，也可以作为光源。
(2) 选择变阻器。制作简易调光台灯的关键是改变台灯的亮度，这可以通过改变灯泡两端的电压来实现。在串联电路中，利用变阻器能够改变电路中的电阻，从而改变灯泡两端的电压，由此改变灯泡的亮度。根据前面的学习，你选择哪种器件来作为变阻器 理由是什么
(3) 设计电路。设计调光台灯的电路，选择合适的电源、小灯泡和变阻器，电源电压和小灯泡的规格要匹配。
(4) 设计支架和灯罩。画出你设想中台灯的草图，各个器件要安排紧凑，使台灯美观、结实，便于移动。尽量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。
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。
图16.5-1是一位同学制作的简易调光台灯，供你参考。
图16.5-1 一种简易调光台灯
他把电池盒、开关、电位器固定在一个底座上，找一根塑料管，在管的一端固定小灯泡，使连接小灯泡的导线从管中穿过，将管的另一端也固定在底座上。最后还制作了一个灯罩，扣在小灯泡上。
图16.5-1 一种简易调光台灯
展示交流
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。
1.(长沙期末)如图甲所示为某可调亮度的台灯，如图乙所示为其用于调光的电位器结构图，a、b、c 是它的三个接线柱，a、c 分别与弧形电阻丝的两端相连，b 与金属片相连。当转动电灯旋钮时，滑片会在弧形电阻丝上同向滑动，即可调节灯泡亮度。下列分析正确的是 ( )
A. 若只将 b、c 接入电路，顺时针转动旋钮时灯泡变暗
B. 若只将 a、b 接入电路逆时针转动旋钮时，灯泡变亮
C. 若只将 a、c 接入电路，顺时针转动旋钮时灯泡变亮
D. 若将 a、b 电路接入同 点，c接入电路的另一点时，旋动旋钮时不能改变灯泡亮度

2. (武汉期中) 某同学准备利用所学物理知识制作一个简易调光台灯。
(1)能改变接入电路中电阳大小的元器件叫作_________，其中有一种是学生实验室中常用的滑动变阻器，如图甲所示；还有一种是如图乙所示的电位器，其内部结构如图丙所示，它们都是通过改变接入电路中电阻丝的________来改变接入电路中电阻大小的。
变阻器
长度
(2) 学习完“练习使用滑动变阻器”后，该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。如图丁所示，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。
b、c
不能
图16-1是某台电饭锅的工作原理示意图。电饭锅的加热板内有电阻为见的电阻器，闭合开关后电饭锅处于加热状态断开开关后电饭锅处于保温状态。在加热和保温两种状态下，电阻为R0 的电阻器两端的电压有何不同
图 16-1
闭合开关 S 时，电路为只有 R0 的简单电路，R0 两端的电压为 220 V；开关断开时，R0 与 R 串联，据串联电路电压特点知 R0 两端电压小于 220 V。
在图16-2所示的电路中，电源电压为3V，闭合开关后电压表的示数为1.2V，小灯泡 L1 两端的电压是多少 断开开关后电压表的示数是多少 请根据实物电路画出电路图。
图 16-2
图 16-2
闭合开关后，两端的电压为 U1＝U－U2＝1.8 V。断开开关后电压表的示数为 0V。电路图如图所示。
根据图16-3甲所示的电路图，请在图16-3乙的实物图上用笔画线表示导线，把电路连接完整。
甲
甲
闭合开关后电压表 V2 的示数如图16-3丙所示，小灯泡 L2 两端的电压是多少
L2 两端的电压为 2.5 V。
用图16-4所示的电路比较两个小灯泡 L1、L2 电阻的大小。请在虚线框中画出电表符号，并说明怎样比较小灯泡 L1、L2 的电阻大小。
图 16-4
在按图16-5所示的电路做实验时，闭合开关后发现两个小灯泡均不亮，电流表无示数。如果是小灯泡 L1、L2 中的一个出现故障，怎样利用电压表找出这个小灯泡
图16-5
电流表无示数，灯泡都不亮，说明电路出现断路故障，把电压表接到 L1 两端，若有示数，说明断路，若无示数说明 L2 断路。
某同学连接了图16-6所示的电路。闭合开关S、断开开关 S1，电流表测量的是通过哪个小灯泡的电流 再闭合 S1，电流表和电压表的示数是否有变化 如果有，怎样变化
图 16-6
闭合开关 S，断开开关 S1，电流表测量的是通过 L2 的电流，再闭合开关 S1 后，电流表的示数变大，电压表的示数不变。
课堂上老师先后演示了两个实验。
(1) 如图16-7甲所示，闭合开关后小灯泡不亮。用酒精灯灼烧玻璃，随着玻璃温度升高，小灯泡逐渐亮起来。由此可以初步得出的结论是什么
甲
图 16-7
绝缘体在一定条件下(如温度升高时) 能够变成导体，导体和绝缘体之间没有绝对的界限。
(2) 如图16-7乙所示，将灯丝接入电路，闭合开关后小灯泡发光。给灯丝加热小灯泡会变暗。由此可以初步得出的结论是什么
乙
图 16-7
导体的温度越高，电阻越大。
有些材料的电阻随温度的升高而增大，有些则随温度的升高而减小。在图16-8所示的电路中，如果想让电流表的示数增大表示温度升高，电流表的示数减小表示温度降低应该选用电阻随温度怎样变化的材料 为什么
图 16-8
应该选用电阻随温度升高而减小的材料。原因是利用电阻随温度升高而减小则电路中电流变大，电流表示数增大。
在通过实验研究影响导体电阻大小的因素时，在电路中可以接入任意长度的金属丝。现有三根金属丝和一把 1m 长的刻度尺，金属丝的材料、规格都记录在下表中。
编号 材料 长度/m 横截面积/mm2
A 镍铬合金 1.0 0.4
B 锰铜合金 0.8 0.4
C 铜 0.5 0.4
(1) 要研究导体材料对导体电阻的影响，应该怎样操作
(2) 要研究导体长度对导体电阻的影响，应该怎样操作
选取横截面积均为 0.4 mm2，材料分别为镍铬合金、锰铜合金、铜的金属丝，依次接入电路，使接入电路的长度均为 0.5 m，观察相关物理量变化。
选取材料为镍铬合金，横截面积为 0.4 mm2 的金属丝，利用刻度尺测量，使接入电路的长度依次为 0.5 m、0.8 m、1.0 m，观察相关物理量变化。

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