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第6課　認識各類電阻與三用電表操作

學習重點

1.了解電路中電壓、電流與電阻扮演的角色。

2.認識身邊常見的電阻。

3.基本三用電表操作。

4.創意思考與發想。

前面我們學習了如何控制元件的開關，但如果要對我們的作品進行細微調整，要怎麼樣才做得到呢？接下來就要教大家認識及使用各種電阻，並學習如何操作三用電表來檢查電路，進一步掌握電子電路相關知識！

認識電壓、電阻與電流

在電磁學中，「電阻」指的是一個物體阻礙電流通過的能力。日常生活中的物品都存在著電阻，只是大小各不相同。例如：用電線連接電池和燈泡時，燈泡會亮起；但如果用沾了食鹽水的手碰電池和燈泡，燈泡亮起時的光線就會變得比較暗；如果用乾的手指拿著電池和燈泡，燈泡就不會亮——這是因為身體表面、食鹽與電線上雖然都有電阻，但是乾的手指的電阻值比電線與沾濕的手來得高，而食鹽水的電阻值又比電池來得高，因此會造成燈泡亮起時的差異。其他如絕緣手套、塑膠、木頭等，都是電阻值比較高的材料。

我們實作作品時所說的電阻（完整名稱為電阻器，日常生活中通稱電阻），則是一種具有特定電阻的電子元件，可以在電路中發揮產生阻力的作用。但是，一個好好的電路，為什麼需要加上阻力呢？這部分我們就要回顧一下基本電路了。前面的章節中介紹了電池與基本電路，電池可以提供電壓，接好的電路則會因為電池的電壓產生電流。我們可以將整個電路想像成水從瀑布上傾瀉而下，當瀑布愈高時，沖下的水流就愈急；反之，瀑布趨緩時，水流就愈慢。

但在很多時候，強力的水流會對日常生活中的物件或是環境造成損害，例如颱風時的土石流，就會將建築物或是道路衝垮。在電器中也是一樣的狀況，當電流太大的時候，電器往往就會因為電流過大而燒壞，因此就會需要將電流降低來保護電子元件；這時用來協助我們降低電流的，就是電阻了。

電阻（值）、電流與電壓之間存在一個簡單的數學關係，就是V=IR，即電壓等於電流和電阻相乘。所以我們也可以直接透過這個數學式來了解電流和電阻間的關係，它們就像是兩位玩蹺蹺板的同學，一位降到地上時，另一位就會升到空中。

認識常見的電阻

我們在學校及日常生活中常見的電阻有下面幾種，分別是：精密電阻、可變電阻、光敏電阻、熱敏電阻以及水泥電阻。接著就來細看它們有哪些差別吧。

精密電阻

精密電阻是我們在課程中最常使用的電阻，這類型的電阻上面會有一條條的顏色，這些顏色是精密電阻的色碼表，我們可以透過顏色的排列來判讀電阻數值，挑選所需的電阻來完成電路。

可變電阻

可變電阻是一種可以依據需求調整電阻值的電阻，上面多半會有可旋轉的部件或是滑動的滑桿，可以透過移動這些組件改變電阻值。常見的地方如：可旋轉調整亮度的檯燈、調整音量大小的音響等。

光敏電阻

光敏電阻會因為光線的明暗而使電阻值產生改變。你可以觀察看看家裡的小夜燈上面是否有一顆小小的感光處，嘗試用手把它遮起來之後，小夜燈就會發亮囉。

熱敏電阻

熱敏電阻和光敏電阻一樣，會因為環境改變而使電壓產生變化；但熱敏電阻則是因為溫度而產生反應。我們身邊有顯示溫度功能的物件，多半都會有熱敏電阻在裡頭。

水泥電阻

水泥電阻是我們身邊最奇特的電阻，這種電阻可以承受高溫或是有特殊腐蝕物質的環境。你可以看看車子或是一些產生高溫的燈具，在裡頭或許找得到這種元件唷。

認識與操作三用電表

三用電表是一臺我們在做電子實驗時很常使用的「測量工具」，用來讓我們了解手中的電子元件與電路的狀態。你可以將其視為電子元件專用的Google翻譯，我們可以透過它來了解電路所要表達的內容。過去所使用的三用電表多屬指針類型，但現在我們所見到的三用電表已經多半是電子式的了。兩種電表都有各自的方便之處，大家可以選擇喜歡的來使用即可。在前面介紹了許多不同的電阻後，大家是否好奇：手上拿的電阻數值到底是多少呢？這時，只要使用三用電表就可以迅速地得出答案了，下面就一起來看看三用電表要怎麼使用吧。

確認電路是否導通

三用電表上面有很多指示區域，以簡單的電路而言，最方便的功能就是可以用來測試電路是否有連接在一起，或是有沒有在使用時不小心斷掉了，並找出斷掉處。

先拿出一顆開關，將三用電表的探針接上電表上的腳座，然後將轉盤轉到電路測試檔位。將兩支探針接到開關的腳上並按壓或撥動開關，會發現將開關撥到ON的時候，三用電表會發出聲音，這就是電路接通的意思了。

測試直流電壓

將三用電表撥到直流電壓檔位，然後將探針接到要測量的物件上，在這邊我們先用電池做測試。首先將轉盤調到直流電壓檔的20V的地方，再將探針接到3號電池上，就可以讀出電壓是1.49V囉。

小提醒：測量電壓時，如果不知道測量物的實際電壓，應該先從高的電壓檔位開始測試，以免電表燒壞。雖然3號電池包裝上標示的電壓是1.5V，但新電池的電壓範圍會是在1.45V～1.65V之間，因此測出來的電壓不會是1.5V。你也可以試試看其他9號電池。

測試電流

前面談到了電路裡面有電流，但電流不像電壓有電池、電阻有看得到的電阻（器），到底要如何知道它的大小呢？在測量電流時，我們就像是把手放進流動的水中，感受它的流動強度；因此測量電流首先的條件就是電路已經是導通的狀態，這樣才會有電流。操作時我們先將要測量處的電線分開，將三用電表轉到電流檔位，然後將探針接到我們剛剛分開的電線區域，接上後就可以讀取到數值囉。

測試電阻

最後終於來到了測試電阻的階段。測試電阻時要將三用電表調至電阻檔位進行測量。在這邊請注意：如果調的檔位太小，電阻值會直接顯示1；如果檔位太大，則會顯示0。我們在做電阻測試時，操作是由電阻值小的往大的檔位調整，這點和其他兩種數值的測試方式不同，操作時要特別注意。

小提醒：測量電流時，一樣從電流大的檔位來做測量，因此檔位順序為：200m>20m>2m

其他測試

有的電表上面還會有二極體腳位測試、電晶體腳位測試、頻率測試等功能。因為每家廠商製造的三用電表都不一樣，因此在購買三用電表後可以仔細的閱讀裡面的使用說明書，好好了解手上的測試工具有哪些功能唷。

第6課　認識各類電阻與三用電表操作

學習重點

1.了解電路中電壓、電流與電阻扮演的角色。

2.認識身邊常見的電阻。

3.基本三用電表操作。

4.創意思考與發想。

前面我們學習了如何控制元件的開關，但如果要對我們的作品進行細微調整，要怎麼樣才做得到呢？接下來就要教大家認識及使用各種電阻，並學習如何操作三用電表來檢查電路，進一步掌握電子電路相關知識！

認識電壓、電阻與電流

在電磁學中，「電阻」指的是一個物體阻礙電流通過的能力。日常生活中的物品都存在著電阻，只是大小各不相同。例如：用電線連接電池和燈泡時，燈泡會...

前言：生活科技課——化創意為現實的最佳途徑

過去九年一貫的教育體制中，在生活科技課程被納入於自然與生活科技領域中、無法體現其重要性的情況下，課程逐漸式微，價值也屢受懷疑。大家始終搞不清楚：「生活科技」這門課，到底是在幹嘛？不過，隨著108課綱將生活科技與資訊科技共同組成科技領域，以及2015年起教育部對創客運動的支持，讓生活科技課程再次受到各界關注與重視，並得以有了正確的定位。

所以，到底什麼是「生活科技」呢？「生活科技」其實就是一門結合「生活」與「科技」的課程。透過這門課，學生應該要能學習到身邊常見的材料特性、工具使用方式，以及事物是如何發明等等；並要能在課程中激發創意，使自己的想法得以化為現實。

為了讓孩子認識這個世界，我們在課程中帶領他們使用質輕又方便切割的白木製作益智魯班鎖；透過讓學生製作自己的木製書架，認識紐松所具備的的溫潤質感，以及木作的溫暖之處；讓學生認識金屬角件、螺絲，感受堅硬冷冽的金屬材料是如何支撐世界；再更進一步，帶領學生進入如同魔術般的電子領域，透過每個觸碰、每個感測，讓枯燥的電路變成有趣的互動元件，並讓每位學生都能掌控操控元件的能力，搖身一變電子魔術師。

為了將想法化為現實，機具的安全操作與認識也是生活科技課程中很重要的學習項目。孩子在七年級的課程中會學習到如何安全地使用美工刀、手線鋸等加工工具；在八年級則進階到電動工具如：線鋸機、電烙鐵等，並搭配夾具等輔助工具來完成自己設計且希望製作出的作品。

透過循序漸近的課程規劃，學生能在九年級開始嘗試探索單元整合式實作，用以銜接高中課程中的機電整合與工程設計的專題實作。除了能更深入地進行作品設計與製作，也能挑戰各類型的機器人競賽或是發明、科展等多元的競賽成就，並藉此探索自己學習生涯中與大學工程領域相關的能力。

在我於國高中的任教經驗中，學生若能在國中時正確地學習生活科技之相關知識技術，在高中生活科技中課程也會有更佳表現。有良好基礎能力與思考能力的學生，不但能立即掌握生活科技課程之教學目標，也能夠在自己的作品中呈現多樣化的創意與巧思。而這除了在學生的課業或學習成就上能提供更高的加分外，也能協助他們建立更優良的學習歷程檔案，為未來的大學推甄等升學管道中提早做好準備。但在大多數情況下，基於各種因素，有許多學生在國中三年中都無法接觸到正確的生活科技課程，或是課程安排本身無法引起學生共鳴，因此造成了他們在高中課程中學習狀況低落，甚或無法跟上進度的狀況。

因此在本書中，我依照國中課程之學習脈絡設計不同的實作活動，提供一般學生、家長、教師或是自學學生進行參考。學生可以依照裡面的單元嘗試製作，並參考後面的小問題思考這樣的作品能做出什麼變化？家長也可以和孩子一同製作作品，透過實作了解孩子對活動的想法，拉近親子關係。

以教學面來說，個人認為生活科技的實作課程並非只是單一作品的製作，應是能與生活各面向進行結合的一項實作活動，旨在透過活動中激發學生對生活創造的多方想像。因此在本書中，我也會依據自己的教學經驗，在每個章節中提出教學的情境引導設計方式，教師可以直接透過這些情境引導，將書內單元用於課程；並配合學生的興趣，提供學生更活潑、更貼近生活的生活科技課程。

不管正在閱讀本書的您是學生、家長，或是教師，都希望本書能發揮作用，為您帶來科技領域的學習新契機。

前言：生活科技課——化創意為現實的最佳途徑

過去九年一貫的教育體制中，在生活科技課程被納入於自然與生活科技領域中、無法體現其重要性的情況下，課程逐漸式微，價值也屢受懷疑。大家始終搞不清楚：「生活科技」這門課，到底是在幹嘛？不過，隨著108課綱將生活科技與資訊科技共同組成科技領域，以及2015年起教育部對創客運動的支持，讓生活科技課程再次受到各界關注與重視，並得以有了正確的定位。

所以，到底什麼是「生活科技」呢？「生活科技」其實就是一門結合「生活」與「科技」的課程。透過這門課，學生應該要能學習到身邊常見的...

前言
如何使用本書

PART1　創意設計與製作
第1課：基礎手工具介紹與操作——實作1：益智魯班鎖
第2課：電動工具介紹與操作——實作2：療癒木書架
第3課：認識機構與結構——實作3：創意機構玩具

PART2　電子電路設計製作
第4課：認識基本迴路與焊接——實作4：小小手電筒
第5課：認識電路方向性與開關——實作5：LED翻轉燈
第6課：各類電阻介紹與三用電表操作——實作6：DIY手機補光燈
第7課：認識電池、電容與馬達——實作7：震動小蟲機器人
專欄：電子工具與常見材料購買方式

PART3　單元整合式實作
第8課：電子迴路與機構設計整合——實作8：線控機器人
第9課：3D繪圖與3D列印——實作9：我的第一個3D物件
第10課：平面繪圖與雷射切割——實作10：雷射切割特色名牌

附錄：全臺創客空間介紹

前言
如何使用本書

PART1　創意設計與製作
第1課：基礎手工具介紹與操作——實作1：益智魯班鎖
第2課：電動工具介紹與操作——實作2：療癒木書架
第3課：認識機構與結構——實作3：創意機構玩具

PART2　電子電路設計製作
第4課：認識基本迴路與焊接——實作4：小小手電筒
第5課：認識電路方向性與開關——實作5：LED翻轉燈
第6課：各類電阻介紹與三用電表操作——實作6：DIY手機補光燈
第7課：認識電池、電容與馬達——實作7：震動小蟲機器人
專欄：電子工具與常見材料購買方式

PART3　單元整合式實作
第8課：電子迴路...