《“三步法”跨越电学故障分析的难点》-理学论文，物理论文-论文范文参考-科学狗论文网

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“三步法”跨越电学故障分析的难点

范文

张玉玲

正确使用测电笔可辨别火线和零线：当笔尖金属体接触电线时，氖管发光，接触的是火线；若氖管不发光，接触的是零线。把测电笔插入电源插座的左、右两孔时，左插孔因连接着零线，氖管不发光，右插孔因连接着火线会使氖管发光（按国家规定的技术要求安装的线路）。如果测电笔插入电源插座的左、右两孔时发现氖管都能发光，则电路出现了故障。学生感觉很难掌握解决此故障的方法，笔者尝试用三步走的方案，很好的突破了这个难点。

第一步，原理牢记，夯实基础

测电笔原理：使用测电笔时，手要接触笔尾金属体，用测电笔的笔尖去接触要辨别的电线，接触的是火线时，火线、测电笔、人体和大地之间构成了回路，回路两端的电压为220V，回路有微弱的电流流过测电笔（约0.3mA），使氖管发光，因电流很小人体安全。若测电笔接触的是零线，则零线、测电笔、人体和大地这一回路两端的电压为0V，没有电流通过测电笔，故氖管不发光。

设计问题：使用测电笔时，绝对不能用手接触笔尖金属体，也不能用普通的电阻代替测电笔中的高电阻，为什么？学生能够正确回答这个问题时，就可以进行第二步。

第二步，实验协助，总结规律

用测电笔和家庭电路示教板（电路图如图1所示）做几个实验，最好采用先让学生判断结果再实验检验。

实验1 火线和零线上的熔丝A、B完好，开关S闭合时，电灯亮，用测电笔插入插座C的左右两孔，氖管发不发光？若S断开，电灯不亮，再用测电笔插入C的左右两孔，氖管发不发光？（实验结果均为：插入左孔，氖管不发光；插入右孔，氖管发光）

实验2 火线上的熔丝A熔断了（或拔掉），S断开时，用测电笔插C的左、右两孔，氖管发不发光？S闭合时呢？熔丝A、B都熔断时呢？（实验结果均为：插入左、右两孔时氖管都不发光）

实验3 零线上的熔丝B熔断了，S断开，用测电笔插C的左、右两孔，氖管发不发光？（实验结果：插左孔时氖管不发光，插右孔时，氖管发光）

若S闭合时呢？此时灯亮不亮？（实验结果：插入左、右两孔时氖管都发光，灯不亮）

规律总结：插座左、右两插孔使氖管都发光的条件是插座处的火线和零线通过其他支路而相连（实验中通过闭合S的电灯支路相连），并且零线上的熔丝或进户线的零线在某处发生断路（断路之后的用电器因没有电流回路不工作，之前的电路正常）。

第三步：习题催化，故障跨越

习题1 小华发现家中用电器均不能工作，而邻居能正常用电，他用测电笔测试电源插座，发现插座两孔都能使氖管发光，原因可能是（）

A.家属区停电了

B. 有一灯的灯丝断了

C. 进户线的零线断了

D. 进户线的火线断了

答案 C

分析家中所有用电器不工作，邻居正常用电，则自家电路出了故障，A错。家中各用电器是并联的，若一灯的灯丝断了，只会影响这盏灯的通断，其它用电器照常工作，B错；若进户线的火线断了，则氖管不会发光，D错。进户线的零线断了，断路之后的电线将会通过连着的用电器和火线相通，造成两个插孔都带电，但因电流没有回路，故用电器不能工作，C正确。

习题2 如图2所示是某居民家中的部分电路，开始时各部分工作正常。将录音机的插头插入插座后，正在烧水的电热壶突然不能工作，但电灯仍然正常工作，拔出录音机的插头，电壶仍不能工作，把测电笔分别插入插座的左、右插孔，氖管均能发光，若电路中仅有一处故障，则（）

A．电热壶所在电路的b、d两点间开路

B．插座的左、右插孔短路

C．插座的左、右插孔断路

D．电路的c、d两点间导线开路

答案 D

分析若电壶所在电路的b、d两点间开路，插座不受影响，不会出现两孔都发光的情况，A错。插座的左右插孔就应该不相通——断路，若插座的左、右插孔短路，整个家庭电路的用电器都不能工作，B、C错；电路的c、d两点间导线开路，才会导致出现题中的情形。

习题3 张阳在家做实验急需一些导线，抬头看见天花板上垂着一段废弃的灯线，他便用电工钳剪断了两根灯线，与此同时，只听“啪”的一声，闪出一团耀眼的火花。等他镇静下来，按了一下电灯的开关，灯泡不亮，家中所有的用电器也不能工作了。他拿出测电笔，测试了插座左右两插孔，氖管都发光，断开闸刀开关，打开熔断器，发现熔丝断了一根！请解释题中出现的各种电现象的原因是什么？

答案家中电路如图3所示。两根废弃的灯线，一根是火线，一根是零线，张阳剪切时，火线与零线相接触，造成短路，电流很大，于是出现火花，发出声响，同时串联在零线上的熔丝烧断，家中停电。插座的左插孔通过用电器和火线相通，造成左、右两插孔都和火线相连带电，氖管均发光，因用电器没有电流回路，所以不能再工作。

(栏目编辑王柏庐)

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