資源簡介

(共21張PPT)
第五節 跨學科實踐:制作簡易調光臺燈
新課導入
有些臺燈的亮度是可以調整的，這究竟是什么原因呢？
這些臺燈的調節方式是否相同呢？
你能不能設計出調節燈光的臺燈電路圖呢？
1. 了解簡易調光臺燈原理。（重點）
2. 制作簡易調光臺燈。（難點）
學習目標
知識點1　項目提出
新知講解
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。
知識點2　項目分析
新知講解
要制作簡易調光臺燈，需要重點考慮以下幾個問題。
1.選擇哪種光源？
2.怎樣改變光源的亮度？
3.可以從哪些方面加強臺燈的實用性？
知識點2　項目分析
新知講解
1.選擇哪種光源？
光源類型 實驗適配性 操作注意
LED燈 最佳選擇 需串聯限流電阻 區分正負極
小燈泡 次選方案 選擇額定電壓≤6V的規格 注意鎢絲易斷 調光時可見亮度漸變，現象直觀
節能燈 不推薦 需要高頻交流電驅動 存在汞污染風險
知識點2　項目分析
新知講解
2.怎樣改變光源的亮度？
可調電阻法
電路原理：
電源（3V） → 滑動變阻器（0-50Ω） → 光源（2.5V小燈泡/LED） → 開關
滑動變阻器阻值范圍 = 電源電壓 ÷ 燈泡額定電流
（示例：若燈泡額定電流0.3A，選0-10Ω變阻器）
滑片移動 → 接入電阻增大 → 電流表讀數減小 → 燈泡變暗
知識點2　項目分析
新知講解
3.可以從哪些方面加強臺燈的實用性？
加強穩定性：
材料建議底座用礦泉水瓶裝沙
安全防護設計
絕緣處理：
導線連接處用熱縮管包裹
金屬部件外層包覆絕緣膠布
過熱保護：
在燈頭處開散熱孔
知識點3 項目實施
新知講解
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。
（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。根據前面的學習，你選擇哪種器件來作為變阻器 理由是什么
知識點3 項目實施
新知講解
(3)設計電路。
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。
知識點3 項目實施
新知講解
(4)設計支架和燈罩。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。
知識點3 項目實施
新知講解
2.制作臺燈
按照設計方案安裝各個器件，連接電路。檢查電路，閉合開關，看著怎么調節變阻器會使小燈泡越來越亮。
知識點3 項目實施
新知講解
實驗現象：
亮度連續可調
操作：移動滑動變阻器滑片
現象：
接入電阻減小 → 燈泡亮度逐漸增強
接入電阻增大 → 燈泡亮度逐漸減弱
知識點3 項目實施
新知講解
安全與注意事項
電源安全——別讓電池變"炸彈"
危險案例：把9V電池直接接LED→LED"砰"的一聲燒黑
正確做法：
用3V電池組（2節干電池）
接LED前必須串聯電阻
絕對不用手機充電器插電（會冒煙！）
知識點3 項目實施
新知講解
安全與注意事項
電路連接——小心"電線打架"
短路災難：紅黑導線直接碰一起→電池急速發熱（像捏扁的可樂瓶噴水）
檢查秘訣：
通電前先肉眼"巡邏"：
① 導線膠皮沒破（像檢查水管不漏水）
② 電池盒正負極沒裝反（+對紅線，-對黑線）
知識點3 項目實施
新知講解
改進建議與創新
"彩虹燈罩"創意
材料：透明塑料瓶 + 彩色玻璃紙
做法：把紅、藍玻璃紙剪成條紋，交替貼在瓶身
效果：燈光變成彩虹色 ，寫作業更有趣
"磁鐵滑動"調光器
材料：鐵釘、磁鐵、長鉛筆芯（代替電位器）
原理：用磁鐵吸著鐵釘在鉛筆芯上滑動→改變接入電阻
亮點：比普通旋鈕更酷炫
例題1
1. 如果小燈泡的額定電壓是2.5V，以下哪種電源最合適？( )
A. 1節干電池（1.5V）
B. 2節干電池串聯（3V）
C. 手機充電器（5V）
D. 9V方塊電池
當堂練習
B
解析：
A（1.5V） ：電壓不足，燈泡無法正常發光（亮度微弱甚至不亮）。
C（5V） ：遠超額定電壓，即使串聯變阻器也易燒壞燈泡（需極高阻值才能分壓）。
D（9V） ：電壓過高，直接超出燈泡耐壓極限，存在短路風險。
故答案選擇B選項。
當堂練習
例題2
設計調光電路時，必須包含的元件是以下哪組？（ ）
A. 電源、小燈泡、滑動變阻器
B. 電源、小燈泡、電容
C. 電源、小燈泡、二極管
D. 電源、小燈泡、電感線圈
當堂練習
　　
A　
解析：答案為A選項。
核心元件作用
電源：提供電能（實驗中明確要求選擇匹配電壓的電池組）。
小燈泡：作為負載發光（實驗核心目標）。
滑動變阻器：通過改變電路總電阻，調節燈泡兩端電壓。
當堂練習
本課小結
制作簡易調光臺燈
項目實施
項目提出
項目分析

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