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如何以三色共陰LED燈帶入電阻概念

 

東光國中 教師 郭如芬

 

在操作Arduino前,最重要的是要讓學生了解電學的一些基礎概念,尤其是「歐姆定律」,學生光聽到「定律」這兩個字就望之怯步。

第一堂的Arduino課程裡,簡介了Arduino及S4A後,即讓學生將Arduino連接電腦、爾後開啟S4A看是否有偵測到板子,第一堂課還算順利地結束了!

第二堂課帶入麵包版及接地的概念後,便讓學生開始先將單顆LED燈接到Arduino,並藉由S4A讓LED燈發亮,由於有先前三週的Scratch基礎,所以此堂課學生大都不需額外的指導,便能獨自完成操作,即使進階到三顆LED燈來模擬紅綠燈時亦同。

第三堂課的三色共陰LED,學生依舊玩得不亦樂乎,即使直抱怨LED燈太過刺眼、老師於此時欲帶入歐姆定律,學生卻寧選擇面對刺眼的LED,也不願開始面對「定律」。

因此第四堂課才帶入歐姆定律,先讓學生了解電阻的重要性及如何計算電阻器的值後,便讓學生自行實際操作比較:三色共陰的LED燈,在未接電阻器、接小電阻器、及接大電阻器時,是否其亮度會有所差異。下表即是讓學生了解電阻器在電路中的作用。

 

假設 供應電壓=5V、三色共陰LED之內電阻=1Ω

電阻器

電阻值

電流值

亮度

5A

★★★

10Ω

約0.5A

★★

100Ω

約0.05A

 

學生在了解電阻器對於電子元件的重要性後,爾後在第五堂課接七段顯示器時,便能記得先為每一隻針腳都接上電阻器。