“三步法”跨越電學(xué)故障分析的難點(diǎn)

張玉玲

正確使用測(cè)電筆可辨別火線(xiàn)和零線(xiàn)：當(dāng)筆尖金屬體接觸電線(xiàn)時(shí)，氖管發(fā)光，接觸的是火線(xiàn)；若氖管不發(fā)光，接觸的是零線(xiàn)。 把測(cè)電筆插入電源插座的左、右兩孔時(shí)，左插孔因連接著零線(xiàn)，氖管不發(fā)光，右插孔因連接著火線(xiàn)會(huì)使氖管發(fā)光（按國(guó)家規(guī)定的技術(shù)要求安裝的線(xiàn)路）。如果測(cè)電筆插入電源插座的左、右兩孔時(shí)發(fā)現(xiàn)氖管都能發(fā)光，則電路出現(xiàn)了故障。學(xué)生感覺(jué)很難掌握解決此故障的方法，筆者嘗試用三步走的方案，很好的突破了這個(gè)難點(diǎn)。

第一步，原理牢記，夯實(shí)基礎(chǔ)

測(cè)電筆原理：使用測(cè)電筆時(shí)，手要接觸筆尾金屬體，用測(cè)電筆的筆尖去接觸要辨別的電線(xiàn)，接觸的是火線(xiàn)時(shí)，火線(xiàn)、測(cè)電筆、人體和大地之間構(gòu)成了回路，回路兩端的電壓為220V，回路有微弱的電流流過(guò)測(cè)電筆（約0.3mA），使氖管發(fā)光，因電流很小人體安全。若測(cè)電筆接觸的是零線(xiàn)，則零線(xiàn)、測(cè)電筆、人體和大地這一回路兩端的電壓為0V，沒(méi)有電流通過(guò)測(cè)電筆，故氖管不發(fā)光。

設(shè)計(jì)問(wèn)題：使用測(cè)電筆時(shí)，絕對(duì)不能用手接觸筆尖金屬體，也不能用普通的電阻代替測(cè)電筆中的高電阻，為什么？學(xué)生能夠正確回答這個(gè)問(wèn)題時(shí)，就可以進(jìn)行第二步。

第二步，實(shí)驗(yàn)協(xié)助，總結(jié)規(guī)律

用測(cè)電筆和家庭電路示教板（電路圖如圖1所示）做幾個(gè)實(shí)驗(yàn)，最好采用先讓學(xué)生判斷結(jié)果再實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)1 火線(xiàn)和零線(xiàn)上的熔絲A、B完好，開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，電燈亮，用測(cè)電筆插入插座C的左右兩孔，氖管發(fā)不發(fā)光？若S斷開(kāi)，電燈不亮，再用測(cè)電筆插入C的左右兩孔，氖管發(fā)不發(fā)光？（實(shí)驗(yàn)結(jié)果均為：插入左孔，氖管不發(fā)光；插入右孔，氖管發(fā)光）

實(shí)驗(yàn)2 火線(xiàn)上的熔絲A熔斷了（或拔掉），S斷開(kāi)時(shí)，用測(cè)電筆插C的左、右兩孔，氖管發(fā)不發(fā)光？S閉合時(shí)呢？熔絲A、B都熔斷時(shí)呢？（實(shí)驗(yàn)結(jié)果均為：插入左、右兩孔時(shí)氖管都不發(fā)光）

實(shí)驗(yàn)3 零線(xiàn)上的熔絲B熔斷了，S斷開(kāi)，用測(cè)電筆插C的左、右兩孔，氖管發(fā)不發(fā)光？（實(shí)驗(yàn)結(jié)果：插左孔時(shí)氖管不發(fā)光，插右孔時(shí)，氖管發(fā)光）

若S閉合時(shí)呢？此時(shí)燈亮不亮？（實(shí)驗(yàn)結(jié)果：插入左、右兩孔時(shí)氖管都發(fā)光，燈不亮）

規(guī)律總結(jié)：插座左、右兩插孔使氖管都發(fā)光的條件是插座處的火線(xiàn)和零線(xiàn)通過(guò)其他支路而相連（實(shí)驗(yàn)中通過(guò)閉合S的電燈支路相連），并且零線(xiàn)上的熔絲或進(jìn)戶(hù)線(xiàn)的零線(xiàn)在某處發(fā)生斷路（斷路之后的用電器因沒(méi)有電流回路不工作，之前的電路正常）。

第三步：習(xí)題催化，故障跨越

習(xí)題1 小華發(fā)現(xiàn)家中用電器均不能工作，而鄰居能正常用電，他用測(cè)電筆測(cè)試電源插座，發(fā)現(xiàn)插座兩孔都能使氖管發(fā)光，原因可能是（ ）

A.家屬區(qū)停電了

B. 有一燈的燈絲斷了

C. 進(jìn)戶(hù)線(xiàn)的零線(xiàn)斷了

D. 進(jìn)戶(hù)線(xiàn)的火線(xiàn)斷了

答案 C

分析 家中所有用電器不工作，鄰居正常用電，則自家電路出了故障，A錯(cuò)。家中各用電器是并聯(lián)的，若一燈的燈絲斷了，只會(huì)影響這盞燈的通斷，其它用電器照常工作，B錯(cuò)；若進(jìn)戶(hù)線(xiàn)的火線(xiàn)斷了，則氖管不會(huì)發(fā)光，D錯(cuò)。進(jìn)戶(hù)線(xiàn)的零線(xiàn)斷了，斷路之后的電線(xiàn)將會(huì)通過(guò)連著的用電器和火線(xiàn)相通，造成兩個(gè)插孔都帶電，但因電流沒(méi)有回路，故用電器不能工作，C正確。

習(xí)題2 如圖2所示是某居民家中的部分電路，開(kāi)始時(shí)各部分工作正常。將錄音機(jī)的插頭插入插座后，正在燒水的電熱壺突然不能工作，但電燈仍然正常工作，拔出錄音機(jī)的插頭，電壺仍不能工作，把測(cè)電筆分別插入插座的左、右插孔，氖管均能發(fā)光，若電路中僅有一處故障，則（ ）

A．電熱壺所在電路的b、d兩點(diǎn)間開(kāi)路

B．插座的左、右插孔短路

C．插座的左、右插孔斷路

D．電路的c、d兩點(diǎn)間導(dǎo)線(xiàn)開(kāi)路

答案 D

分析 若電壺所在電路的b、d兩點(diǎn)間開(kāi)路，插座不受影響，不會(huì)出現(xiàn)兩孔都發(fā)光的情況，A錯(cuò)。插座的左右插孔就應(yīng)該不相通——斷路，若插座的左、右插孔短路，整個(gè)家庭電路的用電器都不能工作，B、C錯(cuò)；電路的c、d兩點(diǎn)間導(dǎo)線(xiàn)開(kāi)路，才會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)題中的情形。

習(xí)題3 張陽(yáng)在家做實(shí)驗(yàn)急需一些導(dǎo)線(xiàn)，抬頭看見(jiàn)天花板上垂著一段廢棄的燈線(xiàn)，他便用電工鉗剪斷了兩根燈線(xiàn)，與此同時(shí)，只聽(tīng)“啪”的一聲，閃出一團(tuán)耀眼的火花。等他鎮(zhèn)靜下來(lái)，按了一下電燈的開(kāi)關(guān)，燈泡不亮，家中所有的用電器也不能工作了。他拿出測(cè)電筆，測(cè)試了插座左右兩插孔，氖管都發(fā)光，斷開(kāi)閘刀開(kāi)關(guān)，打開(kāi)熔斷器，發(fā)現(xiàn)熔絲斷了一根！請(qǐng)解釋題中出現(xiàn)的各種電現(xiàn)象的原因是什么？

答案 家中電路如圖3所示。兩根廢棄的燈線(xiàn)，一根是火線(xiàn)，一根是零線(xiàn)，張陽(yáng)剪切時(shí)，火線(xiàn)與零線(xiàn)相接觸，造成短路，電流很大，于是出現(xiàn)火花，發(fā)出聲響，同時(shí)串聯(lián)在零線(xiàn)上的熔絲燒斷，家中停電。插座的左插孔通過(guò)用電器和火線(xiàn)相通，造成左、右兩插孔都和火線(xiàn)相連帶電，氖管均發(fā)光，因用電器沒(méi)有電流回路，所以不能再工作。

(欄目編輯王柏廬)