ARTICLE · 1095111
台灯太亮刺眼?动手做盏调光台灯——初中物理第16章第5节制作简易调光台灯加章末复习
晚上在台灯下看书,灯光太亮刺眼、太暗又费眼——要是能随手调一调就好了。别急着买,这一节我们要自己动手造一盏调光台灯,而且材料几乎都能在家里翻出来。

原理只有一句话:串联变阻器实现"重新分压",让小灯泡工作在不同电压下。
把电源、开关、变阻器、小灯泡串联起来。闭合开关后转动变阻器,改变变阻器地电阻大小,它分到的电压就会发生变化,灯泡分到的电压自然就跟着变化,灯泡的亮度自然就变了。当灯泡分到的电压高时,灯泡更亮,反之就更暗。一旦低于灯泡的最低工作电压,它就不亮了。
这就是串联电路"分压"的功劳。所以调光的本质,就是用变阻器给灯泡重新分配电压。

材料清单:生活中常见材料低成本替代
这一节是制作课,器材贵不是本事,找到便宜又好用的替代品才是。
电源用什么?在实验室中,我们可以使用学生电源,或是电池盒。这两样我们家里都未必有。但是可以使用纸卷成合适的纸筒,两端的接触片可以使用合适的小贴片,用橡皮筋或夹子固定。
光源用什么?手电筒里的小灯泡,或者用LED发光二极管做灯珠都可以。如果使用LED灯珠,更亮更省电,但是要注意正负极,接反了它可不亮哦。
变阻器用什么?我们没有实验室中的滑动变阻器、电位器以及电阻箱。但是我们可以用铅笔芯和夹子制作,或是在旧收音机、坏音箱中拆下机械式音量旋钮作为变阻器使用。实际上,大部分机械式音量旋钮本来就是个变阻器。
导线开关呢?怎么连线呢?家里可能没有鳄鱼夹、现成的导线、开关这些东西。我们可以使用坏掉的耳机、手机数据线的线芯做导线,还可以用图钉和曲别针的组合做开关。在连接线的时候,直接将拔掉外皮的线芯缠上也可以满足我们简易版本的制作。
至于支架、灯罩、底座,用旧木棍、PVC管、纸、硬纸板、月饼盒甚至积木,都可以暂时替代。
整套下来,真正需要花钱的往往只有电池和LED——甚至这两样也能从旧玩具里拆。关键是抓住核心:能"改变电阻"的那一环。

做出来,还要会排查
①设计:先定光源和电源,画张草图;②选材:按上表找替代材料,用万用表(或接电池试)确认它们能正常工作;③组装:固定底座与支架、穿线、扣灯罩,器件安排紧凑才稳当;④调试:闭合开关前把滑片调到阻值最大,再慢慢调亮。
做完了不亮?按顺序排查三件事:
(1)灯完全不亮:电池有电吗?接线松了吗?LED正负极接反了吗?(先看"断路")
(2)亮度调不动:变阻器是不是接错了?
(3)一开就特别亮甚至烧坏:闭合前没调到最大阻值,或电源电压与灯泡规格不匹配

特别注意:光源不论是灯泡还是led灯珠,都有最小工作电压,所以调整到不亮了,不代表没有电流哦,这时候一定要记得断开电源。当然,合理选择或制作变阻器,使变阻器电阻最大时,灯泡仍然能量就最好了。

第16章《电压电阻》全章梳理
做完台灯,回头把整章串成一条线:
电压U(单位V):电源提供电压,电压是电路中有电流的原因;电压表要并联,电流"+"进"−"出,不确定就试触选量程。
串并联电压规律:串联分压,电源电压等于各用电器之和U=U₁+U₂……;并联等压,各支路电压都等于电源电压U=U₁=U₂……。
电阻R(单位Ω):导体对电流的阻碍作用;大小取决于长度、横截面积、材料(还受温度影响),研究时用控制变量法。
变阻器:靠改变接入电阻丝的长度来改变电阻;接法"一上一下",闭合前调到最大,铭牌"20Ω1A"指最大阻值和允许的最大电流。
三个高频易错点:电流表串联/电压表并联别接反;玻璃受热会变成导体、灯丝受热电阻变大(温度影响电阻);"接入长度"才是变阻器的关键,不是它的总长。

一句话收尾:调光台灯=串联分压+变阻器改变接入长度。
下次拧台灯的旋钮,你看到的不再是魔法,而是一条清晰的链条:旋钮→电阻→电压分配→亮度。而这条链条,正是第16章全部知识的浓缩。动手做一次,胜过背十遍。