《2025年南方新课堂金牌学案九年级物理上册人教版》

▶典例2：小昕在台灯下看书时,感觉灯光太亮,如图甲。她找来同桌小洋,想利用所学物理知识制作一盏简易调光台灯,达到调节灯光亮度的目的。

(1)小昕尝试利用铅笔芯和鳄鱼夹实现了调节灯泡亮度的功能,如图乙所示。图乙中的连线有一处明显错误是电流表的正负接线柱接反了；改正后,闭合开关,调节鳄鱼夹M、N之间的距离,发现灯泡亮的度和电流表示数都会发生变化,这一现象说明导体的电阻与其长度有关。
(2)由于铅笔芯易断,小洋在实验室找了一个电位器来替代铅笔芯,如图丙,其内部结构如图丁。小洋查找到表格中的信息,为更好实现电位器调节灯泡亮度的功能,电位器内的电阻丝应选用镍铬合金丝(填“铜丝”或“镍铬合金丝”)更合适。
|导线|长度/m|横截面积$/mm^2$|阻值/Ω|
|铜丝|0.5|0.02|0.5|
|镍铬合金丝|0.5|0.02|50|

(3)小昕提出用LED灯替代小灯泡可能会更加节能,她分别测出小灯泡和LED发光时的电压、电流和对应的亮度值,记录了数据如表：
|类型|电压/V|电流/A|亮度/Lux|
|小灯泡|2.7|0.18|50|
|LED|2.7|0.01|50|

请根据以上信息,结合小灯泡和LED灯工作时的能量转化：小灯泡工作时将电能转化为内能和光能,LED工作时将电能转化为光能,可知LED更节能。

答案：
(1)电流表的正负接线柱接反了　长度
(2)镍铬合金丝　
(3)内　光　光　LED

▶典例3：跨学科实践：设计和制作模拟调光灯。
项目提出：调光灯为什么能变光？我们能否设计一个类似的能连续调节灯泡亮度的电路？
项目分析：让灯泡的亮度发生变化可以有多种方法。改变电池组中串联电池的节数会影响灯泡的亮度；不改变电源两端电压的情况下,在电路中接入一个滑动变阻器,就可以连续改变灯泡的亮度。
项目实施：
活动一 正确使用滑动变阻器
(1)请在图1中用笔画线代替导线连接电路,要求滑动变阻器的滑片向右移动时灯泡变暗。
(2)滑动变阻器的铭牌上标有“20Ω 2A”字样。其中“20Ω”指的是______(填字母)两接线柱间的电阻值。




(3)根据上面的连接方式,闭合开关前,滑片P应滑到最______(填“A”或“B”)端。
(4)在电路连接完成后闭合开关,发现灯泡立刻发出耀眼的光并很快熄灭。则实验操作中的不当之处可能是将滑动变阻器的______(填字母)两个接线柱接入了电路。
活动二 认识电位器
调光台灯通过旋转旋钮调节亮度,这个旋转旋钮是一个电位器(如图2)。
(1)电位器的构造：如图3是电位器的结构示意图,电阻片R的两端分别与接线端A、C相连,滑动片P的一端通过转轴O与接线端B相连,另一端与电阻片R接触良好,并能绕转轴O在电阻片R上滑动。
(2)电位器的工作原理：电位器是一个变形的______。通过改变连入电路中电阻片的______来改变电阻,进而改变电流,改变小灯泡的亮度。
活动三 自制一个模拟的调光灯
如图4,请选择电位器A、B、C三个接线端其中的两个连入电路中,要求顺时针旋转滑片时,灯泡变暗。
展示交流：如图5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______。

答案：
活动一 正确使用滑动变阻器
(1)如图所示.
(2)AB　
(3)B　
(4)CD 活动二 认识电位器
(2)滑动变阻器　长度 活动三 自制一个模拟的调光灯 串联一个定值$R_{0}$，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