物理实验建模论文(18)

1.5

用电器安全问题

【摘要】本次实验主要针对用电器在家庭电路中的安全安置的问题进行研究，利用了两次不同实验方法并进行比对后得出了用电器位于零线（用电器比开关更接近零线）时比位于火线更加安全的结论。最后对于实验中无法得出的数据进行了进一步分析，并与老师进行了交流，学到电荷守恒的定律及直流交流电路的差别。 正文

一、提出问题

电灯是日常生活中必不可少的用电器之一，而触电就成为了使用用电器最大的隐患，根据相关资料，一般家庭触电是因为人体直接碰触带电设备其中的一相时，电流通过人体流入大地，这种触电现象称为单相触电。一旦触电，较低电压电流可使心跳 停止（或发生心室纤维颤动），继之呼吸停止。高压电流则由于对中枢神经系统强力刺激，先使呼吸停止，再随之心跳停止。

然而，我们在使用电灯时不会直接触碰电源，开关也相对安全，更多的问题是因为用电器，那么为何错误使用用电器会导致触电？这样的情况能否利用某种方式消灭这种隐患，以保证开关断开时用电器一定安全？

二、分析问题

首先，我们先搞清为何大地可以与带电设备形成回路，地线是用来将电流引入大地的导线;电器设备漏电时,电流通过地线进入大地。说明地线可能在家庭电路中起到了与零线相同的作用，也就是电源的负极。所以我们做出猜想：用电器位于零线、火线与人体是否触电有关。

其次，做出实验室电路图：

理论分析：

当用电器位于1处时，开关断开，人体与之接触，相当于与零线接触，没有触电危险； 当用电器位于2处时，开关断开，人体与之接触，相当于与火线接触，有触电危险。 （一）进行实验 (1)原理

人体触电说明有电流经过人体，所以可用一个电阻和一只电流表串联来替代人体。若电流表有示数，说明人体会触电；若电流表没有示数，说明人体不会触电。(为防止电流过小，在测电流的同时用试电笔测量有无电流)