Question

16．一同学站在地上用电笔检测插座请回答
（1）在图乙和图丙中，正确使用测电笔的是丙．
（2）当他正确使用时，电笔插入插座的左孔时氖管不亮，插入右孔时氖管发光，则说明火线在插座的右孔，而此时该同学没有触电．其原因是测电笔中电阻非常大，通过人体的电流非常小．
（3）若测电笔氖管发光时的电流为0.15毫安，人体的安全电压为36伏，则当测电笔的笔尖接触家用电路的火线时要使人处于安全状态，则测电笔中电阻的阻值至少应为1.23×10⁶欧（不计氖管发光时的电阻）

Answer 1

分析 （1）测电笔是用来辨别零线和火线的工具，在使用时手要接触笔尾的金属体，但不能接触笔尖的金属体；
（2）测电笔内阻很大，使用测电笔时，通过它的电流很小；使用测电笔时，应用手接触笔尾金属体，笔尖接触电线，若氖管不发光，表明测电笔和人体加在零线和大地之间，测电笔接触的是零线；
（3）对人体的安全电压不高于36V，根据串联电路的电压特点求出大电阻两端的电压，利用串联电路的电流特点和欧姆定律求出测电笔中电阻的最小阻值．

解答 解：（1）测电笔的使用方法：使用测电笔时，手要接触测电笔尾部的金属体．笔尖接触电线，氖管发光表明接触的是火线，不发光是零线．在图乙和图丙中，正确使用试电笔的是图丙；
（2）测电笔插入右孔时氖管发光，则说明火线在插座右孔．
当笔尖接触火线时，人体电阻与试电笔电阻串联接在220V的电源上，根据欧姆定律可知，此时通过人体电流会非常小，不超过安全电流，所以人不会触电；
（2）人体接触安全电压最大为36V，家庭电路的电压为220V，
串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以大电阻两端的电压：U_R=U-U_人=220V-36V=184V，
在串联电路中各处的电流相等，根据欧姆定律I=$\frac{U}{R}$可得，测电笔中电阻的最小值：
R=$\frac{{U}_{R}}{I}$=$\frac{184V}{0.15×1{0}^{-3}A}$=1.23×10⁶Ω．
故答案为：（1）丙；（2）右；测电笔中电阻非常大，通过人体的电流非常小；（3）1.23×10⁶．

点评 本题考查了测电笔结构、用途、使用方法及串联电路的特点，难度点是利用欧姆定律对测电笔中的电阻进行计算．