袁德生首創(chuàng)技術(shù)

袁德生+徐祥瑞+王兆鑫+金志楊+王汶龍+蘇婭潔

【摘 要】本人研究出一種在作業(yè)本或其它物體上畫制實用電阻的方法，其作用是1.認(rèn)真的熟練的研究電阻定律和歐姆定律2.對報紙上黑色標(biāo)題字電阻的測量與研究3.用畫制出的電阻能自制電源指示燈，能自制電工測電筆4.鉛筆電阻穩(wěn)定性測量與研究5、用鉛筆畫制出的電阻進行精彩表演與科學(xué)研究

【關(guān)鍵詞】創(chuàng)新技術(shù)；畫；實用電阻；研究

1.材料：

（1）2B型鉛筆2支（2）有粗黑色標(biāo)題字的日報1張（3）作業(yè)本1個（4）別針1個（5）電燈花線長30cm的四段（6）硬紙盒一個（裝墨水瓶、牙膏瓶或藥瓶的硬紙盒均可）（7）萬能表（8）剪刀（9）透明膠布（10）氖管（11）電源插頭（12）直流電流表（13）鋼鋸條一根（14）冰棍棒一根（15）美工刀（16）J1202-1型學(xué)生電源（17）一段長為6cm左右，直經(jīng)為1.2mm左右的單根帶絕緣皮的銅心電線或鋁心電線。

2.在作業(yè)本上畫電阻及研究的最理想方式

（1）在作業(yè)本上用2B型鉛筆分別畫出R1=60KΩ，R2=40KΩ，R3=20KΩ的電阻，如圖1所示，具體畫法如下：

用尺子和2B型鉛筆分別在作業(yè)本上畫出三個長20mm，寬4mm的小方框，然后在第一個方框（圖1-1）中用2B型鉛筆，一筆一筆的反復(fù)的來回（大約100次左右）均勻涂、畫鉛筆粉，畫出R1，將萬能表功能檔拔至×1KΩ或×10KΩ電阻檔（模擬表調(diào)零，數(shù)字表不用調(diào)零）按圖1-1所示測量R1電阻，若阻值大于60KΩ，接著用2B型鉛筆繼續(xù)在方框中涂鉛筆粉，增加鉛筆粉的厚度，從而達到增加導(dǎo)體橫截面積而減小電阻的目的；若所測的電阻小于60KΩ可用橡皮輕擦一兩下，也可用指甲在所畫的電阻上均勻的輕輕刮幾下，電阻即可增大，（擦和刮的目的主要是減小導(dǎo)體的厚度從而減小導(dǎo)體的橫截面積，而達到增加電阻的目的）上述過程可反復(fù)進行，直至R1約等于60KΩ為止。再用同樣的方法，分別畫出R2=40KΩ；R3=20KΩ。

說明：畫電阻的規(guī)律是：在相同尺寸的方框內(nèi)，用2B鉛筆反復(fù)的均勻的畫，畫的次數(shù)越少，電阻阻值就越大（為幾百兆歐至幾千千歐），畫的次數(shù)越多，電阻的阻值就?。s為幾千千歐至幾千歐），所以在畫制電阻的過程中，是先畫制阻值大的電阻R1=60KΩ，后畫制的電阻小的電阻，R2=40KΩ和R3=20KΩ。在畫制電阻中，最好是用鉛筆畫一陣，再用萬能表測一下電阻阻值，在接近規(guī)定值時，少畫幾下，再測一下，很快就可達到要求。

（2）在作業(yè)本上畫制電阻的理論研究如下：

①根據(jù)電阻定律公式R=ρL/S分析，由于畫電阻的方框尺寸一定，鉛筆的型號一定，說明電阻定律公式的電阻率Ρ和長度L就一定，所以所畫制電阻大小的決定因素是電阻定律公式中橫截面積S，橫截面積S又由鉛筆粉所涂的厚度決定，厚度又由鉛筆所畫的次數(shù)決定，也就是說：畫涂鉛筆粉的次數(shù)越少，厚度越薄，橫截面積就越小，所畫制的電阻阻值就越大；反之：畫涂鉛筆粉的次數(shù)越多，電阻定律公式的橫截面積就越大，所畫制的電阻阻值就越小。結(jié)論：所畫電阻的阻值與鉛筆粉的厚度成反比，也與所畫的次數(shù)成反比。

②對鉛筆畫制電阻的進一步研究如下：

用直尺在作業(yè)本上確定2cm長的一段，再用2B型鉛筆緊靠直尺邊，在作業(yè)本上較重的來回畫20次，然后再用萬能表測得0～1cm的電阻為R1，0～2cm的電阻為R2，如圖2所示，用萬能表所測得結(jié)果表明：R2是R1的兩倍，原因是R2的長度是R1長度的兩倍，根據(jù)電阻定律公式R=ρL/S可知，在其它條件不變的情況下，導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體長度成正比。

接用直尺在作業(yè)本上，重復(fù)上面的畫法，畫制出一段長為1cm的電阻線，用萬能表測出0～1cm電阻線的電阻為R1，如圖3（3-1）所示。再用同樣的方法畫兩條挨的很近的平行電阻線，長均為1cm，然后在兩條電阻線的0刻度處用2B型鉛筆，在垂直方向用力的來回畫20～30下，也就是所畫的兩條電阻線在0刻度處良好接通；接著用同樣的方法，在1cm刻度處用力的來回畫20～30下，兩條電阻線在1cm刻度處良好接通，用萬能表測0～1cm雙電阻線的電阻為R2，如圖3（3-2）所示，所測得結(jié)果表明：R2是R1的■倍，原因是R2的橫截面積是R1的橫截面積的兩倍（R2的寬度是R1寬度的兩倍），根據(jù)電阻定律公式R=ρL/S可知，在其它條件不變的情況下，導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體橫截面積成反比。

說明：通過在作業(yè)本上用2B型鉛筆畫電阻，其目的有兩個①隨時可畫制電阻，想畫多大阻值的就畫多大阻值的，想畫成什么形狀的，就畫成什么形狀，隨心所欲，特別方便。②所有的電工（物理）老師、學(xué)生和從事電工的工作人員，利用2B型鉛筆、作業(yè)本和萬能表，可以透徹的掌握電阻定律公式R=ρL/S，按圖2的形式任意畫電阻，用萬能表測電阻研究認(rèn)識，在其它條件一定時，導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體長度成正比的關(guān)系。按圖3（3-2）的形式任意畫兩條、三條、四條電阻線并聯(lián)，用萬用表測電阻研究認(rèn)識，在其它條件一定時，導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體橫截面積成反比的關(guān)系，總之，它不受條件限制，是一種最理想的學(xué)習(xí)和掌握電阻定律公式R=ρL/S方式。

3.報紙上黑色標(biāo)題字電阻的測量與研究

筆者在研究中發(fā)現(xiàn)，各類日報的黑色標(biāo)題字或黑色圖案，均是一種電阻，具體測量研究如下：

將萬能表功能檔，拔至兆歐（MΩ）量程檔位，調(diào)零，測量報紙上某一黑色標(biāo)題字中，某一筆畫的某一部分的電阻，阻值大約在幾千千歐到幾十兆歐之間；若在同一筆畫上0～1段的電阻為R1和0～2段的電阻為R2（要求0～2段的長度大約是0～1段長度的兩倍）用萬能表測量的結(jié)果是R2=2R1如圖4所示，該測量結(jié)果充分說明了導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的長度成正比；若分別測字體大小不同的測點距離相等的兩個字的某一筆畫的電阻，如圖5所示，測量結(jié)果是：筆畫粗的電阻小，筆畫細(xì)的電阻大。該測量結(jié)果充分說明了導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的橫截面積成反比。

說明：（1）報紙或書（包括課本）中的黑色字，均為鉛粉印刷而成，鉛本身就有良好的導(dǎo)電性能。（2）報紙或書（包括課本）中的黑色字，在印刷中，特別均勻，因而測每個字的某一筆畫的電阻，跟長度成正比的關(guān)系特別準(zhǔn)確。跟橫截面積（寬度）成反比的關(guān)系也特別準(zhǔn)確。

4.用2B鉛筆畫制實用電阻與自制電氣產(chǎn)品（電源指示燈與電工測電筆）

（1）用2B鉛筆畫制實用電阻的方法一（自制電源指示燈）

用2B鉛筆在硬紙殼上畫制實用電阻，具體方法如下：

第一步：將質(zhì)量較好的硬紙盒，如：裝墨水瓶、牙膏瓶或藥瓶的硬紙盒，用剪刀剪出長20mm，寬5mm的兩小塊（稱為硬紙板），在其中一塊上，用別針分別在兩端各戳兩個小孔，如圖6（6-1）所示。

第二步：用削尖的2B型鉛筆，在小孔內(nèi)和小孔周圍，很畫很涂鉛筆粉，如圖6（6-2）所示。

第三步：用斜口鉗剪出一段長為100mm的電燈花線，抽出其中的三根細(xì)銅絲，將它們扭在一起，穿過硬紙板一端的兩個小孔，再將兩端頭對齊扭在一起，它的作用是電阻的一個電極。該電極一定使穿過小孔的銅絲與硬紙板上的鉛筆粉良好接觸，然后再在紙板的小孔周圍和細(xì)銅絲上很涂鉛筆粉。接著再用同樣的方法，在另一端的兩個小孔中穿入細(xì)銅絲，制成電阻的另一個電極。如圖6（6-3）所示。

第四步：將萬能表功能檔拔至×10KΩ量程位置，調(diào)零后兩表筆分別接觸兩個（細(xì)銅絲）電極，然后在硬紙板上的兩個電極之間用來回畫電阻，使萬能表指示的電阻在1MΩ既可，如圖6（6-3）所示。

第五步：在另一塊小硬紙板上寫上所畫制電阻的阻值“R=1MΩXXX制造”，然后再將其蓋在第一塊所畫涂鉛筆粉電阻的上面，用透明膠布將兩將兩塊從外面粘在一起，如圖6（6-4）所示。

第六步：將上述電阻和氖管串聯(lián)后，裝進空的電源插頭中既可，如7所示。

袁德生指導(dǎo)學(xué)生研究出一種用筆畫制出的實用電阻及自制電源指示燈

圖7

說明：用2B型鉛筆在紙上畫電阻，可在硬紙板上畫電阻，可在木板上畫電阻，也可在其它絕緣體上畫電阻?？傊卯嬰娮璧姆椒ㄖ圃祀娮?，可以把電阻做的很小很小，純屬一種創(chuàng)新發(fā)展技術(shù)。該技術(shù)可把電阻的尺寸做的很小很小，讀者可在這方面進行研究開發(fā)。

（2）用2B鉛筆畫制實用電阻的方法二（自制電工測電筆）

第一步：在一根很干燥的長約為12cm左右冰棍棒的一端，用細(xì)銅絲固定一個長為6cm左右，直經(jīng)為1.2mm左右的單根帶絕緣皮的銅心電線或鋁心電線，為測電筆的筆尖，如圖8（8-1）所示。

第二步：用2B鉛筆畫制實用電阻的方法一，在冰棍棒上筆尖的右側(cè)，用2B鉛筆和電燈花線中的細(xì)銅絲畫制出一個阻值為1MΩ的電阻，如圖8（8-1）所示。再在1MΩ電阻的右側(cè)用電燈花線中的細(xì)銅絲，將氖管固定在冰棍棒上，然后在氖管的右側(cè)離氖管約2cm處，用電燈花線中的細(xì)銅絲或用電信電纜中的單根細(xì)銅絲，繞在冰棍棒上，為測電筆的人手接觸電極。

圖8

第三步：按圖8（8-2側(cè)視圖）所示，在冰棍棒的下部用細(xì)導(dǎo)線將測電筆的筆尖、畫制的電阻、氖管和人手接觸電極，串聯(lián)起來既可。

第四步：用剪刀剪一小塊硬紙板，尺寸與在冰棍棒上所畫制出的電阻表面的尺寸相同，在紙板上面寫上“R=1MΩ，XXX制造”，再將紙板蓋在所畫制的電阻表面，用透明膠布將其固定在此處既可，但有字的面一定要朝上，如圖8（8-3）所示。最后再用絕緣膠布把測電筆下部連接電極的導(dǎo)線粘起來，進行絕緣包裝既可。

說明：氖管可選用圖8（8-4）的，效果也很不錯，圖8/黑色部分就是我們用鉛筆畫出的電阻，正在進行試測，但還沒有進行絕緣包裝，為了使讓讀者看的更清楚。

5.鉛筆電阻穩(wěn)定性的測試實驗設(shè)計與表演

第一步：用美工刀分別將一根2B型鉛筆兩端長約為5mm的木質(zhì)部分削掉，但不要損傷鉛筆心，用萬能表在鉛筆的兩端測出該鉛筆的電阻，約為10Ω（不同的鉛筆，阻值是不同的），然后將兩根電燈花線某端，分別緊緊的扭在削掉木質(zhì)部分的鉛筆心上。

第二步：將2B型鉛筆、直流電流表和學(xué)生電源（直流部分）連接成電路，如圖9所示。

通過調(diào)節(jié)學(xué)生電源的電壓，使電流表所指示的電流約為1A左右，待10分鐘左右，即可看到鉛筆兩端的木質(zhì)部分開始帽煙，此時此刻，電流表的示數(shù)略有增大（1.2A左右），斷掉電源，用萬能表迅速在鉛筆兩端，測鉛筆的熱電阻，大約9Ω左右，（由于鉛筆的木質(zhì)部分是熱的不良導(dǎo)體，導(dǎo)熱性能很差，斷掉電源后鉛筆心的溫度不會很快降低的，所以此時所測得鉛筆心的熱電阻，也是比較準(zhǔn)確的）。

說明：

（1）2B型鉛筆電阻的性能比較穩(wěn)定，溫度由室溫20℃左右升至木質(zhì)燃燒的溫度200℃左右時，阻值變化并不大，該實驗說明：鉛筆制成的電阻溫度系數(shù)較小，是一種較理想的電阻，也就是說鉛筆本身就是一個性能較穩(wěn)定的較理想的電阻。

（2）上述實驗證明了2B型鉛筆電阻是一個負(fù)溫度系數(shù)電阻。在通電的過程中可以觀察到：通電時間越長，通過它的電流（電流表的示數(shù)）會有所增加，由于學(xué)生電源的電壓U是不變的，根據(jù)R=U/I可知：電流增加是由于電阻變小所導(dǎo)致，電阻變小又是由于溫度升高所導(dǎo)致，尤其是鉛筆兩端木質(zhì)部分帽煙的時候，電流增加的較明顯些，從而證明鉛筆電阻是負(fù)溫度系數(shù)電阻。

（3）利用鉛筆可以制成電熱器，讀者可概據(jù)上述實驗結(jié)果自行設(shè)計并自制電熱器。

6.用鉛筆畫制的電阻進行精彩的表演與科學(xué)研究

第一步：在報紙或信紙上用2B鉛筆來回均勻的涂出長為100mm，寬為8mm的一綹，用萬能表測長方向兩端的電阻約為60KΩ左右既可。

第二步：將報紙平放在玻璃板上，把萬能表的兩表筆短筆尖的端頭分別插在電源插座內(nèi)，長筆尖的兩端相互遠(yuǎn)離放置，防止兩表筆短路。然后將電源插頭插在電源上，用兩手分別拿著萬能表的兩個長表筆端，，再分別接觸鉛筆的不同位置，，如圖10所示，調(diào)節(jié)其中某一筆的位置，可看到在涂有鉛筆粉的區(qū)域內(nèi)，有像天上星星閃爍般的火花產(chǎn)生，十分漂亮，過一會還會看到在涂有鉛筆粉的區(qū)域內(nèi)有大火花產(chǎn)生，而且還冒煙，并且還會形成連片的火花，但絕對不會起明火。

說明：（1）鉛筆畫制的電阻，電阻的面密度相當(dāng)大，導(dǎo)電能力十分弱，在這個電阻面密度十分大的平面內(nèi)，導(dǎo)電情況接近靜電的情況，在報紙上鉛筆粉涂的在均勻，也會有小的漏洞或空白小點，在通電時，它的周圍就會產(chǎn)生較大的電勢差，或較強的電場強度，因而就會在漏洞或空白處產(chǎn)生電火花，也就是會在導(dǎo)電過程中輕則會象天上的星星一樣閃爍，重則將會產(chǎn)生大的電火花，把報紙燒的冒煙；（2）若把畫制好的報紙電阻對折一下，將萬能表的兩個表筆分別放在對折線的兩側(cè)，在重復(fù)上述的實驗，會看到在對折線上到處都有電火花產(chǎn)生，十分精彩（3）用萬能表的250V交流電壓檔，在上述實驗的電阻區(qū)域內(nèi)，測不同區(qū)域的電壓，有著不同的值，效果特別好，對研究地面上跨步電壓觸電，有著比真的效果。

結(jié)束語：用鉛筆在作業(yè)本、硬紙板和報紙上畫電阻，再用萬能表來測電阻，對研究電阻定律公式R=ρL/S中，電阻跟導(dǎo)體的長度成正比，跟導(dǎo)體的橫截面積成反比的關(guān)系，特別方便，特別容易。是人們掌握電阻定律公式R=ρL/S最理想的實驗方法，建議所有的學(xué)電工、學(xué)物理的學(xué)生，教電工、教物理的老師都可試試。

（作者單位：伊犁技師培訓(xùn)學(xué)院

新疆袁德生機電技能大師工作室）

說明：（1）報紙或書（包括課本）中的黑色字，均為鉛粉印刷而成，鉛本身就有良好的導(dǎo)電性能。（2）報紙或書（包括課本）中的黑色字，在印刷中，特別均勻，因而測每個字的某一筆畫的電阻，跟長度成正比的關(guān)系特別準(zhǔn)確。跟橫截面積（寬度）成反比的關(guān)系也特別準(zhǔn)確。

4.用2B鉛筆畫制實用電阻與自制電氣產(chǎn)品（電源指示燈與電工測電筆）

（1）用2B鉛筆畫制實用電阻的方法一（自制電源指示燈）

用2B鉛筆在硬紙殼上畫制實用電阻，具體方法如下：

第一步：將質(zhì)量較好的硬紙盒，如：裝墨水瓶、牙膏瓶或藥瓶的硬紙盒，用剪刀剪出長20mm，寬5mm的兩小塊（稱為硬紙板），在其中一塊上，用別針分別在兩端各戳兩個小孔，如圖6（6-1）所示。

第二步：用削尖的2B型鉛筆，在小孔內(nèi)和小孔周圍，很畫很涂鉛筆粉，如圖6（6-2）所示。

第三步：用斜口鉗剪出一段長為100mm的電燈花線，抽出其中的三根細(xì)銅絲，將它們扭在一起，穿過硬紙板一端的兩個小孔，再將兩端頭對齊扭在一起，它的作用是電阻的一個電極。該電極一定使穿過小孔的銅絲與硬紙板上的鉛筆粉良好接觸，然后再在紙板的小孔周圍和細(xì)銅絲上很涂鉛筆粉。接著再用同樣的方法，在另一端的兩個小孔中穿入細(xì)銅絲，制成電阻的另一個電極。如圖6（6-3）所示。

第四步：將萬能表功能檔拔至×10KΩ量程位置，調(diào)零后兩表筆分別接觸兩個（細(xì)銅絲）電極，然后在硬紙板上的兩個電極之間用來回畫電阻，使萬能表指示的電阻在1MΩ既可，如圖6（6-3）所示。

第五步：在另一塊小硬紙板上寫上所畫制電阻的阻值“R=1MΩXXX制造”，然后再將其蓋在第一塊所畫涂鉛筆粉電阻的上面，用透明膠布將兩將兩塊從外面粘在一起，如圖6（6-4）所示。

第六步：將上述電阻和氖管串聯(lián)后，裝進空的電源插頭中既可，如7所示。

袁德生指導(dǎo)學(xué)生研究出一種用筆畫制出的實用電阻及自制電源指示燈

圖7

說明：用2B型鉛筆在紙上畫電阻，可在硬紙板上畫電阻，可在木板上畫電阻，也可在其它絕緣體上畫電阻?？傊卯嬰娮璧姆椒ㄖ圃祀娮?，可以把電阻做的很小很小，純屬一種創(chuàng)新發(fā)展技術(shù)。該技術(shù)可把電阻的尺寸做的很小很小，讀者可在這方面進行研究開發(fā)。

（2）用2B鉛筆畫制實用電阻的方法二（自制電工測電筆）

第一步：在一根很干燥的長約為12cm左右冰棍棒的一端，用細(xì)銅絲固定一個長為6cm左右，直經(jīng)為1.2mm左右的單根帶絕緣皮的銅心電線或鋁心電線，為測電筆的筆尖，如圖8（8-1）所示。

第二步：用2B鉛筆畫制實用電阻的方法一，在冰棍棒上筆尖的右側(cè)，用2B鉛筆和電燈花線中的細(xì)銅絲畫制出一個阻值為1MΩ的電阻，如圖8（8-1）所示。再在1MΩ電阻的右側(cè)用電燈花線中的細(xì)銅絲，將氖管固定在冰棍棒上，然后在氖管的右側(cè)離氖管約2cm處，用電燈花線中的細(xì)銅絲或用電信電纜中的單根細(xì)銅絲，繞在冰棍棒上，為測電筆的人手接觸電極。

圖8

第三步：按圖8（8-2側(cè)視圖）所示，在冰棍棒的下部用細(xì)導(dǎo)線將測電筆的筆尖、畫制的電阻、氖管和人手接觸電極，串聯(lián)起來既可。

第四步：用剪刀剪一小塊硬紙板，尺寸與在冰棍棒上所畫制出的電阻表面的尺寸相同，在紙板上面寫上“R=1MΩ，XXX制造”，再將紙板蓋在所畫制的電阻表面，用透明膠布將其固定在此處既可，但有字的面一定要朝上，如圖8（8-3）所示。最后再用絕緣膠布把測電筆下部連接電極的導(dǎo)線粘起來，進行絕緣包裝既可。

說明：氖管可選用圖8（8-4）的，效果也很不錯，圖8/黑色部分就是我們用鉛筆畫出的電阻，正在進行試測，但還沒有進行絕緣包裝，為了使讓讀者看的更清楚。

5.鉛筆電阻穩(wěn)定性的測試實驗設(shè)計與表演

第一步：用美工刀分別將一根2B型鉛筆兩端長約為5mm的木質(zhì)部分削掉，但不要損傷鉛筆心，用萬能表在鉛筆的兩端測出該鉛筆的電阻，約為10Ω（不同的鉛筆，阻值是不同的），然后將兩根電燈花線某端，分別緊緊的扭在削掉木質(zhì)部分的鉛筆心上。

第二步：將2B型鉛筆、直流電流表和學(xué)生電源（直流部分）連接成電路，如圖9所示。

通過調(diào)節(jié)學(xué)生電源的電壓，使電流表所指示的電流約為1A左右，待10分鐘左右，即可看到鉛筆兩端的木質(zhì)部分開始帽煙，此時此刻，電流表的示數(shù)略有增大（1.2A左右），斷掉電源，用萬能表迅速在鉛筆兩端，測鉛筆的熱電阻，大約9Ω左右，（由于鉛筆的木質(zhì)部分是熱的不良導(dǎo)體，導(dǎo)熱性能很差，斷掉電源后鉛筆心的溫度不會很快降低的，所以此時所測得鉛筆心的熱電阻，也是比較準(zhǔn)確的）。

說明：

（1）2B型鉛筆電阻的性能比較穩(wěn)定，溫度由室溫20℃左右升至木質(zhì)燃燒的溫度200℃左右時，阻值變化并不大，該實驗說明：鉛筆制成的電阻溫度系數(shù)較小，是一種較理想的電阻，也就是說鉛筆本身就是一個性能較穩(wěn)定的較理想的電阻。

（2）上述實驗證明了2B型鉛筆電阻是一個負(fù)溫度系數(shù)電阻。在通電的過程中可以觀察到：通電時間越長，通過它的電流（電流表的示數(shù)）會有所增加，由于學(xué)生電源的電壓U是不變的，根據(jù)R=U/I可知：電流增加是由于電阻變小所導(dǎo)致，電阻變小又是由于溫度升高所導(dǎo)致，尤其是鉛筆兩端木質(zhì)部分帽煙的時候，電流增加的較明顯些，從而證明鉛筆電阻是負(fù)溫度系數(shù)電阻。

（3）利用鉛筆可以制成電熱器，讀者可概據(jù)上述實驗結(jié)果自行設(shè)計并自制電熱器。

6.用鉛筆畫制的電阻進行精彩的表演與科學(xué)研究

第一步：在報紙或信紙上用2B鉛筆來回均勻的涂出長為100mm，寬為8mm的一綹，用萬能表測長方向兩端的電阻約為60KΩ左右既可。

第二步：將報紙平放在玻璃板上，把萬能表的兩表筆短筆尖的端頭分別插在電源插座內(nèi)，長筆尖的兩端相互遠(yuǎn)離放置，防止兩表筆短路。然后將電源插頭插在電源上，用兩手分別拿著萬能表的兩個長表筆端，，再分別接觸鉛筆的不同位置，，如圖10所示，調(diào)節(jié)其中某一筆的位置，可看到在涂有鉛筆粉的區(qū)域內(nèi)，有像天上星星閃爍般的火花產(chǎn)生，十分漂亮，過一會還會看到在涂有鉛筆粉的區(qū)域內(nèi)有大火花產(chǎn)生，而且還冒煙，并且還會形成連片的火花，但絕對不會起明火。

說明：（1）鉛筆畫制的電阻，電阻的面密度相當(dāng)大，導(dǎo)電能力十分弱，在這個電阻面密度十分大的平面內(nèi)，導(dǎo)電情況接近靜電的情況，在報紙上鉛筆粉涂的在均勻，也會有小的漏洞或空白小點，在通電時，它的周圍就會產(chǎn)生較大的電勢差，或較強的電場強度，因而就會在漏洞或空白處產(chǎn)生電火花，也就是會在導(dǎo)電過程中輕則會象天上的星星一樣閃爍，重則將會產(chǎn)生大的電火花，把報紙燒的冒煙；（2）若把畫制好的報紙電阻對折一下，將萬能表的兩個表筆分別放在對折線的兩側(cè)，在重復(fù)上述的實驗，會看到在對折線上到處都有電火花產(chǎn)生，十分精彩（3）用萬能表的250V交流電壓檔，在上述實驗的電阻區(qū)域內(nèi)，測不同區(qū)域的電壓，有著不同的值，效果特別好，對研究地面上跨步電壓觸電，有著比真的效果。

結(jié)束語：用鉛筆在作業(yè)本、硬紙板和報紙上畫電阻，再用萬能表來測電阻，對研究電阻定律公式R=ρL/S中，電阻跟導(dǎo)體的長度成正比，跟導(dǎo)體的橫截面積成反比的關(guān)系，特別方便，特別容易。是人們掌握電阻定律公式R=ρL/S最理想的實驗方法，建議所有的學(xué)電工、學(xué)物理的學(xué)生，教電工、教物理的老師都可試試。

（作者單位：伊犁技師培訓(xùn)學(xué)院

新疆袁德生機電技能大師工作室）

說明：（1）報紙或書（包括課本）中的黑色字，均為鉛粉印刷而成，鉛本身就有良好的導(dǎo)電性能。（2）報紙或書（包括課本）中的黑色字，在印刷中，特別均勻，因而測每個字的某一筆畫的電阻，跟長度成正比的關(guān)系特別準(zhǔn)確。跟橫截面積（寬度）成反比的關(guān)系也特別準(zhǔn)確。

4.用2B鉛筆畫制實用電阻與自制電氣產(chǎn)品（電源指示燈與電工測電筆）

（1）用2B鉛筆畫制實用電阻的方法一（自制電源指示燈）

用2B鉛筆在硬紙殼上畫制實用電阻，具體方法如下：

第一步：將質(zhì)量較好的硬紙盒，如：裝墨水瓶、牙膏瓶或藥瓶的硬紙盒，用剪刀剪出長20mm，寬5mm的兩小塊（稱為硬紙板），在其中一塊上，用別針分別在兩端各戳兩個小孔，如圖6（6-1）所示。

第二步：用削尖的2B型鉛筆，在小孔內(nèi)和小孔周圍，很畫很涂鉛筆粉，如圖6（6-2）所示。

第三步：用斜口鉗剪出一段長為100mm的電燈花線，抽出其中的三根細(xì)銅絲，將它們扭在一起，穿過硬紙板一端的兩個小孔，再將兩端頭對齊扭在一起，它的作用是電阻的一個電極。該電極一定使穿過小孔的銅絲與硬紙板上的鉛筆粉良好接觸，然后再在紙板的小孔周圍和細(xì)銅絲上很涂鉛筆粉。接著再用同樣的方法，在另一端的兩個小孔中穿入細(xì)銅絲，制成電阻的另一個電極。如圖6（6-3）所示。

第四步：將萬能表功能檔拔至×10KΩ量程位置，調(diào)零后兩表筆分別接觸兩個（細(xì)銅絲）電極，然后在硬紙板上的兩個電極之間用來回畫電阻，使萬能表指示的電阻在1MΩ既可，如圖6（6-3）所示。

第五步：在另一塊小硬紙板上寫上所畫制電阻的阻值“R=1MΩXXX制造”，然后再將其蓋在第一塊所畫涂鉛筆粉電阻的上面，用透明膠布將兩將兩塊從外面粘在一起，如圖6（6-4）所示。

第六步：將上述電阻和氖管串聯(lián)后，裝進空的電源插頭中既可，如7所示。

袁德生指導(dǎo)學(xué)生研究出一種用筆畫制出的實用電阻及自制電源指示燈

圖7

說明：用2B型鉛筆在紙上畫電阻，可在硬紙板上畫電阻，可在木板上畫電阻，也可在其它絕緣體上畫電阻。總之用畫電阻的方法制造電阻，可以把電阻做的很小很小，純屬一種創(chuàng)新發(fā)展技術(shù)。該技術(shù)可把電阻的尺寸做的很小很小，讀者可在這方面進行研究開發(fā)。

（2）用2B鉛筆畫制實用電阻的方法二（自制電工測電筆）

第一步：在一根很干燥的長約為12cm左右冰棍棒的一端，用細(xì)銅絲固定一個長為6cm左右，直經(jīng)為1.2mm左右的單根帶絕緣皮的銅心電線或鋁心電線，為測電筆的筆尖，如圖8（8-1）所示。

第二步：用2B鉛筆畫制實用電阻的方法一，在冰棍棒上筆尖的右側(cè)，用2B鉛筆和電燈花線中的細(xì)銅絲畫制出一個阻值為1MΩ的電阻，如圖8（8-1）所示。再在1MΩ電阻的右側(cè)用電燈花線中的細(xì)銅絲，將氖管固定在冰棍棒上，然后在氖管的右側(cè)離氖管約2cm處，用電燈花線中的細(xì)銅絲或用電信電纜中的單根細(xì)銅絲，繞在冰棍棒上，為測電筆的人手接觸電極。

圖8

第三步：按圖8（8-2側(cè)視圖）所示，在冰棍棒的下部用細(xì)導(dǎo)線將測電筆的筆尖、畫制的電阻、氖管和人手接觸電極，串聯(lián)起來既可。

第四步：用剪刀剪一小塊硬紙板，尺寸與在冰棍棒上所畫制出的電阻表面的尺寸相同，在紙板上面寫上“R=1MΩ，XXX制造”，再將紙板蓋在所畫制的電阻表面，用透明膠布將其固定在此處既可，但有字的面一定要朝上，如圖8（8-3）所示。最后再用絕緣膠布把測電筆下部連接電極的導(dǎo)線粘起來，進行絕緣包裝既可。

說明：氖管可選用圖8（8-4）的，效果也很不錯，圖8/黑色部分就是我們用鉛筆畫出的電阻，正在進行試測，但還沒有進行絕緣包裝，為了使讓讀者看的更清楚。

5.鉛筆電阻穩(wěn)定性的測試實驗設(shè)計與表演

第一步：用美工刀分別將一根2B型鉛筆兩端長約為5mm的木質(zhì)部分削掉，但不要損傷鉛筆心，用萬能表在鉛筆的兩端測出該鉛筆的電阻，約為10Ω（不同的鉛筆，阻值是不同的），然后將兩根電燈花線某端，分別緊緊的扭在削掉木質(zhì)部分的鉛筆心上。

第二步：將2B型鉛筆、直流電流表和學(xué)生電源（直流部分）連接成電路，如圖9所示。

通過調(diào)節(jié)學(xué)生電源的電壓，使電流表所指示的電流約為1A左右，待10分鐘左右，即可看到鉛筆兩端的木質(zhì)部分開始帽煙，此時此刻，電流表的示數(shù)略有增大（1.2A左右），斷掉電源，用萬能表迅速在鉛筆兩端，測鉛筆的熱電阻，大約9Ω左右，（由于鉛筆的木質(zhì)部分是熱的不良導(dǎo)體，導(dǎo)熱性能很差，斷掉電源后鉛筆心的溫度不會很快降低的，所以此時所測得鉛筆心的熱電阻，也是比較準(zhǔn)確的）。

說明：

（1）2B型鉛筆電阻的性能比較穩(wěn)定，溫度由室溫20℃左右升至木質(zhì)燃燒的溫度200℃左右時，阻值變化并不大，該實驗說明：鉛筆制成的電阻溫度系數(shù)較小，是一種較理想的電阻，也就是說鉛筆本身就是一個性能較穩(wěn)定的較理想的電阻。

（2）上述實驗證明了2B型鉛筆電阻是一個負(fù)溫度系數(shù)電阻。在通電的過程中可以觀察到：通電時間越長，通過它的電流（電流表的示數(shù)）會有所增加，由于學(xué)生電源的電壓U是不變的，根據(jù)R=U/I可知：電流增加是由于電阻變小所導(dǎo)致，電阻變小又是由于溫度升高所導(dǎo)致，尤其是鉛筆兩端木質(zhì)部分帽煙的時候，電流增加的較明顯些，從而證明鉛筆電阻是負(fù)溫度系數(shù)電阻。

（3）利用鉛筆可以制成電熱器，讀者可概據(jù)上述實驗結(jié)果自行設(shè)計并自制電熱器。

6.用鉛筆畫制的電阻進行精彩的表演與科學(xué)研究

第一步：在報紙或信紙上用2B鉛筆來回均勻的涂出長為100mm，寬為8mm的一綹，用萬能表測長方向兩端的電阻約為60KΩ左右既可。

第二步：將報紙平放在玻璃板上，把萬能表的兩表筆短筆尖的端頭分別插在電源插座內(nèi)，長筆尖的兩端相互遠(yuǎn)離放置，防止兩表筆短路。然后將電源插頭插在電源上，用兩手分別拿著萬能表的兩個長表筆端，，再分別接觸鉛筆的不同位置，，如圖10所示，調(diào)節(jié)其中某一筆的位置，可看到在涂有鉛筆粉的區(qū)域內(nèi)，有像天上星星閃爍般的火花產(chǎn)生，十分漂亮，過一會還會看到在涂有鉛筆粉的區(qū)域內(nèi)有大火花產(chǎn)生，而且還冒煙，并且還會形成連片的火花，但絕對不會起明火。

說明：（1）鉛筆畫制的電阻，電阻的面密度相當(dāng)大，導(dǎo)電能力十分弱，在這個電阻面密度十分大的平面內(nèi)，導(dǎo)電情況接近靜電的情況，在報紙上鉛筆粉涂的在均勻，也會有小的漏洞或空白小點，在通電時，它的周圍就會產(chǎn)生較大的電勢差，或較強的電場強度，因而就會在漏洞或空白處產(chǎn)生電火花，也就是會在導(dǎo)電過程中輕則會象天上的星星一樣閃爍，重則將會產(chǎn)生大的電火花，把報紙燒的冒煙；（2）若把畫制好的報紙電阻對折一下，將萬能表的兩個表筆分別放在對折線的兩側(cè)，在重復(fù)上述的實驗，會看到在對折線上到處都有電火花產(chǎn)生，十分精彩（3）用萬能表的250V交流電壓檔，在上述實驗的電阻區(qū)域內(nèi)，測不同區(qū)域的電壓，有著不同的值，效果特別好，對研究地面上跨步電壓觸電，有著比真的效果。

結(jié)束語：用鉛筆在作業(yè)本、硬紙板和報紙上畫電阻，再用萬能表來測電阻，對研究電阻定律公式R=ρL/S中，電阻跟導(dǎo)體的長度成正比，跟導(dǎo)體的橫截面積成反比的關(guān)系，特別方便，特別容易。是人們掌握電阻定律公式R=ρL/S最理想的實驗方法，建議所有的學(xué)電工、學(xué)物理的學(xué)生，教電工、教物理的老師都可試試。

（作者單位：伊犁技師培訓(xùn)學(xué)院

新疆袁德生機電技能大師工作室）