(2025秋•深圳期中)跨学科实践:制作简易调光台灯
【项目提出】
台灯是生活中最常见的家用电器之一。生活中为了保护视力,在不同使用场景(例如书写文字和使用电脑)时,对光亮度有着不同的需求,因此很多台灯都有可调亮度的功能。同学们学习了电学知识后也想制作一个简易调光台灯。
【项目分析】
要制作一个简易调光台灯,需要完成以下任务。
(1)了解简易调光台灯的工作原理。
(2)设计一台简易调光台灯。
(3)选择元件,完成制作。
【项目实施】

(4)小李同学选择用实验室中的电阻设计了一个电路,如图甲所示,此电路中
能
能
(填“能”或“不能”)改变灯泡的亮度。
(5)小马同学选择用滑动变阻器来调节灯泡亮度,他设计的电路图如乙所示。但在实验中他发现,只移动滑动变阻器的滑片,并不能让小灯泡熄灭。于是他再次改进电路设计(如图丁所示),在确保电路安全的前提下,下列能实现“利用滑动变阻器控制灯泡由亮到灭”的最佳电路是(各元件规格完全相同)
C
C
。
(6)由于滑动变阻器体积较大,他们又找来电位器来代替图乙中的滑动变阻器,电位器的结构图如丙所示,A、B、C为电位器的三个接线柱,转动旋钮可以改变接入电路的电阻,它的原理是通过改变电位器接入电路中电阻丝的
长度
长度
(选填“长度”或“横截面积”)从而改变接入电路中的电阻。为了顺时针旋转旋钮时电灯变亮,则应该选择
AB
AB
(选填“AB”、“AC”或“BC”)接线柱接入电路。
【展示交流】
(7)同学们展示了自己利用电位器制作的调光台灯,闭合控制开关,旋转电位器的旋钮,小灯泡可以改变亮度,当旋钮旋转到一端时,发现小灯泡不发光。小组同学思考既然可以通过旋转旋钮调节小灯泡从发光到熄灭,就可以去掉电路中的控制开关,不必断电。请从节能的角度评价一下他们的做法:
不合理;虽然可以通过旋转旋钮使灯泡不发光,但此时电路中仍有电流通过电位器等元件,会消耗电能,而安装控制开关,在不需要使用台灯时可以完全切断电路,避免电能浪费,更加节能
不合理;虽然可以通过旋转旋钮使灯泡不发光,但此时电路中仍有电流通过电位器等元件,会消耗电能,而安装控制开关,在不需要使用台灯时可以完全切断电路,避免电能浪费,更加节能
。
(8)为了实现“控制灯泡由亮到灭”,小明设想在电位器的电阻片某一端加上一层绝缘层,使得只要旋转电位器的旋钮就能保证灯泡可以调到熄灭,则绝缘层应靠近图丁中
C
C
(选填“A”或“C”)端。
(9)小伟同学查阅资料发现,很多夜间照明系统会配有声控感应器。其作用相当于一个开关,当遇到声音(如人走路发出的声音)时会闭合,否则断开。某区域的夜晚照明系统的简化图如图戊所示,其中
S为声控感应器。下列有关说法正确的是
D
D
。
A.人经过时,L
1和L
2都会亮
B.人经过时,L
1和L
2都不会亮
C.人离开后安静时,L
1重新亮起
D.人离开后安静时,L
2重新亮起