動手做 STEM 設計拍子機（二）

在綜合科學科課堂中，可以利用以下電子元件，建立一個電路，以探究可變電阻器如何改變燈泡的亮度，從而了解電壓與電流的關係。現在就開始動手做實驗！

先和大家補充一些電器知識，當施加於電器元件兩端的電壓越大，在電路中通過的電流就越大。但是日常生活中，我們所使用的家居電器，包括電燈泡、電視機、電風筒、電水煲和冷氣機等，都是使用 220V 的電壓，但為何它們會有不同的操作電流？原因是各類型家居電器具有不同的電阻值。瞭解概念後，以下將進行兩組實驗。

我們會用早前介紹的1至4項電子元件，分別是電池組、變阻器、燈
泡和開關，組合後進行實驗一。實驗步驟是將四項電子元件按電路圖接
駁起來，然後將滑動點移動至最左邊及最右邊的位置，觀察燈泡的亮度
改變。

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由於可變阻器的原理是藉著滑動觸頭，來改變電阻線長度，從而改變電阻值，故此使用愈少電阻線，變阻器的電阻值便會愈少，相反如果使用愈多電阻線，變阻器的電阻值便會愈大，在下圖中紅色線表示為電流經過的部分。

我們可從此理解電流經過越多電阻線，電阻值便會愈大；電流經過越少電阻線，電阻值便會愈少。當變阻器的滑動觸頭被移動至B端，電阻值為最少，故電路中的電流最高，最後令燈泡的亮度增加。

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當變阻器的滑動觸頭被移動至 A 端，電阻值為最高，故電路中的電流最少，最後令燈泡的亮度減少。

結論是可變電阻器可令電路中的電流大小改變，從而控制燈泡亮度。電阻值越少，燈泡的亮度增加，電阻值越大，燈泡的亮度便會減少。

利用以下電路元件設計一個電路，以探究電壓、電阻及電流的關係。把電阻值為 1Ω 及 8Ω 的電阻器置於電路中，讀取伏特計和安培計的讀數，並將數據填寫在下列表格中。然後在最後的欄中計算電壓除以電流的數值。實驗二分別所使用的組件，包括電池組、開關、安培計、伏特計和電阻器。

在這個活動中，我們發現電阻值相等於電壓除以電流，即

R = V/I

或

電壓 ( V ) = 電流 ( I ) × 電阻 ( R )

上述的公式就是歐姆定律。

下期待續……