關于人體安全電壓不確定性的探討

余敏佳

（浙江省寧波市李興貴中學）

在組織教學九年級上第四章電能的量度時講到安全用電，給學生介紹對人體不會造成危險的安全電壓值是24伏。當時就有學生提出來，他在課外資料中看到人的安全電壓值是36伏，即電壓36伏以下不會對人體造成危害。我愣住了，回想備課時其實我已經(jīng)注意到了這個問題：以前的科學教材中介紹人體的安全電壓值是36伏，與現(xiàn)在教材中講到的24伏有出入。但當時沒有深入地去思考：為什么新教材要做這一變動，是對原來錯誤的糾正，還是有了新的規(guī)定，或者是兩者的標準不同？我只是照本宣科地告訴學生，對人體不會造成危險的安全電壓值是24伏。學生的問題難住了我，我只能和學生實話實說。

下課后我馬上去查找資料，原來人的安全電壓是有等級的，在1983年頒布的《中華人民共和國國家標準》中，安全電壓的等級分為42伏、36伏、24伏、12伏、6伏。正常情況下人體的安全電壓不超過50伏；在潮濕環(huán)境中，人體的安全電壓是12伏。為什么會有不同的安全電壓等級呢？原來安全電壓（即允許接觸電壓）和人體的電阻有關。人體的電阻在不同的環(huán)境條件下會發(fā)生改變。一般人體的電阻分為皮膚的電阻和內部組織的電阻兩部分，由于人體皮膚的角質外層具有一定的絕緣性能，因此，決定人體電阻的主要是皮膚的角質外層。人的外表面角質外層的厚薄不同，電阻值也不相同。一般人體承受50伏的電壓時，人的皮膚角質外層絕緣就會出現(xiàn)緩慢破壞的現(xiàn)象，幾秒鐘后接觸點即生水泡從而破壞了干燥皮膚的絕緣性能，使人體的電阻值降低。人體出汗、身體有損傷、環(huán)境潮濕、接觸帶有能導電的化學物質、精神狀態(tài)不良等情況都會使皮膚的電阻值顯著下降。人體內部組織的電阻也不穩(wěn)定，不同的個體內部組織的電阻也不同。相同電壓由于人體電阻的不同對人體會產(chǎn)生不同程度的傷害。

當我把自認為合理的解釋講給學生聽時，他們雖然能跟著我的思路理解和接受，但始終帶著一些困惑：人體的電阻會因為環(huán)境條件的不同而不同嗎？師者，傳道授業(yè)解惑也，該如何來為學生解開這個疑惑呢？我想到了科學教學中最常用也最直觀有效的方法——實驗。

下面是我設計并讓學生完成的實驗：

材料準備：4節(jié)干電池、一個靈敏電流計、導線若干、蒸餾水和一定濃度的食鹽水。

實驗過程：

1.將干電池、靈敏電流計用導線連接起來，如右圖所示。

2.讓胖瘦相近、高矮不同的個體左右手分別握住A、B兩處，觀察并比較靈敏電流計偏轉的程度。

個體對比

學生甲

學生甲對應的示數(shù)

學生乙

學生乙對應的示數(shù)

3.讓高矮相近、胖瘦不同的個體左右手分別握住A、B兩處，觀察并比較靈敏電流計偏轉的程度。

4.同一個體，分別用干燥的和用蒸餾水濕潤過的手握住A、B兩處，觀察并比較靈敏電流計偏轉的程度。

學生丙干燥時的示數(shù)

學生丙用蒸餾水濕潤后的示數(shù)

5.同一個體分別用蘸過食鹽水和蒸餾水的手握住A、B兩處，觀察并比較靈敏電流計偏轉的程度。

學生丙用蒸餾水濕潤后的示數(shù)

學生丙用食鹽水濕潤后的示數(shù)

6.同一個體分別用蘸過不同濃度食鹽水的手握住A、B兩處，觀察并比較靈敏電流計偏轉的程度。

通過以上5組對比實驗：不同高矮胖瘦的個體接入同一電路中時，靈敏電流計的示數(shù)不同；同一個體的手上皮膚分別在干燥和濕潤的條件下接入同一電路中時，靈敏電流計的示數(shù)不同；同一個體的手上皮膚分別沾有食鹽水和自來水后接入同一電路中時，靈敏電流計的示數(shù)不同；同一個體的手上皮膚分別沾有不同濃度食鹽水后接入同一電路中時，靈敏電流計的示數(shù)不同。學生通過實驗操作過程以及所觀察到的實驗現(xiàn)象，完全接受了人體電阻會因為環(huán)境條件的不同而不同的事實。從而也進一步說明了安全電壓的不確定性，安全電壓不是絕對安全的。不同個體的安全電壓有差異，同一個體在不同的情況下如出汗等，安全電壓也會有差異。換句話說，同一個電壓值對不同個體會帶來不同的傷害，同一個電壓值對同一個體不同情況下也可能會帶來不同的傷害。教師在組織教學時應教育學生要安全用電，特別是不能用濕的或出汗的手對一些電器進行操作。

通過這個實驗不僅解決了學生心中的疑惑，同時還培養(yǎng)了學生的興趣愛好，激發(fā)他們的求知欲，更重要的是培養(yǎng)了學生的實驗操作技能，以及觀察問題、分析問題和解決問題的能力，為全面提高每個學生的科學素養(yǎng)服務。

參考文獻：

［1］陳曉周.山區(qū)學校如何有效加強實驗教學［J］.新課程導學，2012（8）.

［2］趙玉紅.中小學實驗教學的現(xiàn)狀及影響因素［J］.中國教育技術裝備，2011（23）.