专题二十四 检测设备是否带电（教案）-山东省对口升学《电气测量技术》（第2版）(高教社）专题复习讲练测

专题二十四 检测设备是否带电（教案）-《电气测量技术》（第2版） 高教社-专题复习讲练测 一、考纲解读 1.能够准确识别试电笔的笔尖金属体、电阻、氖管、弹簧和笔尾金属体等组成部分 ，并详细阐述各部件在试电笔中的功能，例如说明电阻限流、氖管指示带电状态的作用。 2.深入理解试电笔的工作原理，熟练运用欧姆定律解释电阻在保障人体安全中的作用，清晰描述电流从带电体经试电笔各部件，通过人体流入大地的完整过程，准确分析氖管发光或不发光所代表的电路状态。 3.熟练掌握使用试电笔检测设备是否带电的正确操作流程，包括检测前在已知带电体上进行测试、检测时手指接触笔尾金属体、笔尖接触被测设备的规范动作，能够独立且准确地运用试电笔对家庭电路插座、电器金属外壳等常见设备进行带电检测。 二、知识点梳理 一、识--认识试电笔的结构和功能 试电笔,又称验电笔,是用来测试导线、开关、插座等电器和电气设备是否带电的工具。常用试电笔有螺丝刀式、钢笔式和数字式。螺丝刀式、钢笔式试电笔也称氖管式试电笔,其结构简单,价格低廉,应用比较广泛,其结构如图 5-3-2(a)所示。两种试电笔内部主要由电阻、氖管和弹簧三部分组成。其中,试电笔内的电阻是高值电阻,用来限制流过人体的电流,以免发生危险。氖管是一个充有氖气的小灯泡,如果被测设备带电,氖管点亮。 图 5-3-2(b)所示为数字式试电笔,包含两个检测按键、显示屏和探头。其中靠近末端的为直接检测按键( DIRECT),按下此键,直接接触被测对象,检测是否带电;靠近显示屏的为感应检测按键( INDUCTANCE),按下此键可以检测绝缘皮以内的线路是否带电。 除了检测设备是否带电以外,试电笔还具备辨别相线和中性线、区别交流电和直流电、区别直流电正负极、测直流电是否接地和进行低压核相等功能。 二、探--探--探究试电笔的工作原理 在试电笔内部( 如图 5-3-3 所示),点划线框内表示试电笔的内部结构,氖管端连接笔尖,另一端连接限流电阻R2R1表示人体电阻,它的下端与地线相连就表示人站在地上。使用时,被测电路通过试电笔、人体与大地之间形成一个电压,当电压超过氖管的启辉电压( 70 V左右)时,氖管产生辉光,其强弱与两极间电压成正比。 若将试电笔与触点1相连,相当于用试电笔接触中性线,试电笔两端电压为零,氖管不发光。试电笔与触点2相连,就相当于其接触相线,加于氖管的电压超过启辉电压,氖管发光。 3、 做--使用试电笔检测设备是否带电 氖管式试电笔使用方法 1.使用试电笔之前,首先要检查试电笔内有无限流电阻,有无损坏,有无受潮或进水,检查合格后才能使用。 2.手持试电笔的姿势要正确,食指顶住试电笔的笔帽端,拇指和中指、无名指轻轻捏住试电笔,保持稳定,然后用试电笔的笔尖接触被测设备的有效部分。 3.若测试环境光线很强,试电笔发光不易观察到,可用手遮挡光线。 数字式试电笔使用方法 1.使用之前,必须检查数字式试电笔显示是否正常,有无损坏,有无受潮或进水。 2.若需接触物体测量,就用拇指轻触直接测量按键,笔尖接触被测物体。如果显示屏显示闪电符号,就说明物体内部带电。 若需测量设备内部或绝缘皮内导线是否带电,就用拇指轻触感应按键。如果显示屏不显示闪电符号,就不带电。 3.使用时不要同时按住两个按键,否则测量结果不准确,没有参考价值。 ① 使用试电笔时,不能用手触及试电笔前端的笔尖,否则会发生触电事故。 ② 使用试电笔时,一定要用手触及试电笔末端的金属部分,否则被测物、试电笔、人体和大地无法形成回路,试电笔中的氖泡不会发光,造成误判,从而带来严重后果。 ③ 使用试电笔测量之前,先要找一个已知电源测一测试电笔的氖管能否正常发光。 ④ 在光线明亮的环境下测试时,应注意氖管是否真的发光,以免造成误判。 除了试电笔之外,还有一种称为插座验电器的新型验电器,如图 5-3-4 所示，可以用来检测插座是否带电,并且可以进一步指示出插座的故障。按照使用说明,左右两侧灯亮,插座正常工作。出现其他现象时,对应指示灯的情况可以确定插座的故障。 三、真题练讲 1.(2021年山东省统一考试)当试电笔接触设备时，氖管一闪一闪发光，可能的原因是（ ） A. 设备电压不稳定 B. 试电笔电阻短路 C. 人体电阻变化 D. 氖管即将损坏 答案：A 解析：设备电压不稳定会导致通过试电笔的电流大小波动，使氖管一闪一闪发光；试电笔电阻短路会使电流过大，可能直接损坏试电笔，不是氖管闪烁；人体电阻变化一般不会导致氖管明显闪烁；氖管即将损坏通常是不发光或发光异常，不是闪烁，所以选A。 2.(2021年山东省统一考试)关于试电笔的使用注意事项，下列说法错误的是（ ） A. 不能用试电笔检测非电气设备 B. 试电笔使用后应妥善保管 C. 长期不使用的试电笔无需检查即可使用 D. 检测时应避免与其他金属物体接触 答案：C 解析：试电笔是用于检测电气设备是否带电的，不能用于检测非电气设备；使用后妥善保管可防止损坏和保证下次正常使用；长期不使用的试电笔可能因元件老化等问题出现故障，使用前应先在已知带电体上测试检查；检测时避免与其他金属物体接触，防止短路或干扰检测结果，所以选C。 3.(2021年四川省统一考试)以下对试电笔工作过程的描述，正确顺序是（ ） ①电流通过人体流入大地 ②笔尖金属体接触带电体 ③氖管发光 ④电流通过电阻、氖管和弹簧 ⑤形成完整回路 A. ②④⑤①③ B. ②⑤④③① C. ②④③⑤① D. ②①④⑤③ 答案：B 解析：使用试电笔时，首先笔尖金属体接触带电体，然后形成“带电体 - 试电笔 - 人体 - 大地”的完整回路，电流依次通过电阻、氖管和弹簧，氖管因有电流通过而发光，最后电流通过人体流入大地，所以正确顺序是②⑤④③①，选B。 4.(2020年山东省统一考试)当试电笔接触某设备时，氖管不亮，更换新的试电笔后氖管仍不亮，最有可能的原因是（ ） A. 原试电笔和新试电笔都损坏 B. 设备根本不带电 C. 检测方法始终错误 D. 环境光线太强影响观察 答案：B 解析：原试电笔和新试电笔同时损坏的概率较低；若检测方法错误，更换试电笔后检测方法不变，情况应相同；环境光线强一般不会导致氖管完全不亮；最有可能的是设备本身根本不带电。 5.(2019年四川省统一考试)检测户外电线时，正确做法是？（ ） A. 直接用试电笔检测 B. 穿戴绝缘装备后检测 C. 通知专业电工处理 D. 用手触摸判断 答案：C 解析：户外高压电线检测需专业人员操作，普通试电笔无法检测且存在致命风险。 四、限时练讲 1. 下列不属于试电笔组成部分的是？（ ） A. 笔尖金属体 B. 弹簧 C. 发光二极管 D. 电池 答案：D 解析：试电笔依靠被测电路的电压工作，无需电池供电，由笔尖金属体、电阻、氖管（或发光二极管）、弹簧和笔尾金属体组成。 2. 使用试电笔检测时，人体必须接触的部位是？（ ） A. 笔尖金属体 B. 笔身塑料外壳 C. 笔尾金属体 D. 任何部位都可 答案：C 解析：人体需通过接触笔尾金属体形成电流回路，使试电笔中的氖管或发光二极管发光，但严禁触碰笔尖金属体以防触电。 3. 试电笔中的高值电阻作用是？（ ） A. 增大电流 B. 减小电流保护人体 C. 产生电压 D. 固定结构 答案：B 解析：高值电阻将通过人体的电流限制在安全范围内（通常为微安级），防止触电事故。 4. 当试电笔接触火线时，氖管发光是因为？（ ） A. 电流直接点亮氖管 B. 火线电压使氖管电离发光 C. 人体产生电流 D. 试电笔发热发光 答案：B 解析：火线与大地间存在电压，电流经试电笔、人体形成回路，使氖管内气体电离并发光。 5. 检测插座时，左右孔均使试电笔发光，可能的原因是？（ ） A. 插座正常 B. 零线断路 C. 火线断路 D. 地线断路 答案：B 解析：零线断路时，电流无法通过零线形成回路，导致插座左右孔均通过火线带电，试电笔检测均发光。 6. 试电笔可以检测的电压范围通常是？（ ） A. 36V以下 B. 100V - 500V C. 1000V以上 D. 任何电压 答案：B 解析：常见试电笔适用于检测100V - 500V交流电压，超出范围可能损坏或引发危险。 7. 下列操作正确的是？（ ） A. 用湿手握住试电笔 B. 检测前在已知火线处试测 C. 检测时不接触笔尾金属体 D. 检测高压设备 答案：B 解析：使用前需在已知火线处验证试电笔功能；湿手操作、不接触笔尾金属体或检测高压设备均存在安全隐患。 8. 试电笔发光但设备无法工作，可能原因是？（ ） A. 火线断路 B. 设备短路 C. 零线断路 D. 试电笔故障 答案：C 解析：火线正常但设备不工作，可能是零线断路导致无法形成电流回路。 9.简述试电笔的工作原理。 答案：当试电笔笔尖接触带电体时，电流经笔尖金属体、电阻、氖管、弹簧、笔尾金属体，再通过人体流入大地，形成回路。由于电阻的限流作用，通过人体的电流很小，此时氖管会发光，表明被测物体带电；若被测物体不带电，则无法形成回路，氖管不发光。 10.试电笔在什么情况下氖管会发光？ 答案：试电笔笔尖接触火线（带电体），且人体接触笔尾金属体，使整个试电笔、人体与大地形成完整的闭合电路时，氖管会发光。 五、学法建议 重点复习知识点： 1.试电笔主要由笔尖金属体、电阻、氖管、弹簧和笔尾金属体组成。笔尖金属体用于接触被测物体，是检测的起始端；电阻阻值很大，起到关键的限流作用，将通过人体的电流控制在安全范围内，避免触电危险；氖管是试电笔的指示核心，当有电流通过时，氖气电离发光，直观显示设备是否带电；弹簧保证各部件紧密接触，维持电路的良好导通；笔尾金属体是人体与试电笔电路连接的关键，只有接触笔尾金属体，才能形成“被测物体 - 试电笔 - 人体 - 大地”的完整导电回路 。 2.试电笔的工作基于气体导电原理。当笔尖接触带电体（如火线），且人体接触笔尾金属体时，电流依次经过笔尖金属体、电阻、氖管、弹簧、笔尾金属体和人体，最终流入大地，形成闭合回路。由于电阻的限流作用，通过人体的电流很小，此时氖管会发光，表明被测物体带电。若被测物体不带电（如接触零线，零线与大地电压差几乎为零），则无法形成有效回路，氖管不发光。该原理利用了一定电压下氖气电离导电并发光的特性，实现对设备带电情况的检测。 请同学们多结合实际操作，加深对理论知识的理解；操作需要反复练习，加深记忆；要注意安全，避免发生意外。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$