题目2:测电笔检测家庭电路中故障问题分析
一、知识背景
如图1所示,是测电笔的结构和正确的使用方法示意图,在学习如何用测电笔辨别零火线时,同学们经常会发生卡壳现象:为什么要用手接触笔尾金属体?测电笔的氖管发光与否到底由什么决定?如何根据测电笔氖管的发光情况判断电路的故障到底在哪里?导致这一系列疑问的原因有二:(1)前面学习的直流电路知识存在干扰因素,家庭电路是交流电,电路图中没有电源的极性标志,无法弄清电路的回路。(2)不知道测电笔氖管发光的工作原理是:火线—-测电笔笔尖金属体——笔尾金属体—-人体—-大地构成一条电路通路。
如左下图,家里的灯L突然熄灭,用测电笔分别测试电路中a、b、c、d四点,只有a点氖管发光,若电路中只有一处故障,则故障可能是( )点。(填“a,b,c,d”)
|
二、有意添加故障因子,自制模型探究零火线通断的检查
如上框中的家庭电路故障题,是初中学生常遇到的。老师虽然进行理论分析,学生仍是云遮雾绕的。笔者首先组装电路模型(如3右),再将模型电路接入家庭电路中,特意在火线和零线电路中分别接入开关S1、S2(分别在
各自电线的任意一位置),分别讨论当火线、零线上该位置的通与断、灯丝
是否熔断的情况下,正确使用测电笔,由氖管是否发光来判断电路的通断。
1.请同学们根据测电笔的使用完成表格中内容(填“发光”或“不发光”)
表1 火、零线通断和灯丝通断各种情况下测电笔氖管的发光情况
区间段
|
A1~A2
|
A2~A3
|
B1~B2
|
B3~B4
|
开关通断
|
灯丝不断
|
灯丝不断
|
灯丝不断
|
灯丝断
|
灯丝不断
|
灯丝断
|
S1、S2均断开
|
|
|
|
|
|
|
S1闭合S2断开
|
|
|
|
|
|
|
S1断开S2闭合
|
|
|
|
|
|
|
2.通过以上各种情况下的探究发现: = 1 \* GB3 ①灯丝完好的情况下,只要火线某处断开,从断点到灯泡直至零线对地电压为0,测电笔氖管都______(填“发光”或“不发光”以下空同)(与零线、灯丝是否断开无关)。②若只有零线断开(灯丝完好),则从断点到灯泡直至火线,测电笔氖管都____,断点后面的零线部分氖管均_______。 = 3 \* GB3 ③若只有灯丝断开(电线完好),则从灯泡螺旋套到零线电路所有部分测电笔氖管均______,断点到火线部分的测电笔氖管均_____。由逆向思维知,根据氖管发光就可以判断电路通断,家庭电路故障判断也就一目了然。
3.归纳得出:若测电笔直接接触火线(或插座产生的感应电),氖管均发光;没有接触火线(或产生感应电),氖管均不发光。
参考答案:
1.填表:
区间段
|
A1~A2
|
A2~A3
|
B1~B2
|
B3~B4
|
氖管亮否
开关通断
|
灯丝不断
|
灯丝不断
|
灯丝不断
|
灯丝断
|
灯丝不断
|
灯丝断
|
S1、S2均断开
|
发光
|
不发光
|
不发光
|
不发光
|
不发光
|
不发光
|
S1闭合S2断开
|
发光
|
发光
|
不发光
|
不发光
|
发光
|
不发光
|
S1断开S2闭合
|
发光
|
不发光
|
不发光
|
不发光
|
不发光
|
不发光
|
2. = 1 \* GB3 ①不发光; = 2 \* GB3 ②发光;不发光; = 3 \* GB3 ③不发光;发光。
(安徽 刘信生 供稿)
胡林美 :好!(2022-07-07 15:35)
回复