Действие электрического тока на человека - Урок 2 - ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ

Цель урока:

Показать, что тело человека является проводником электрического тока; отметить факторы, влияющие на тяжесть поражения человека током.

Оформление:

Плакат-таблица «Некоторые эффекты действия тока в организме человека».

Ход урока

Учащиеся должны нарисовать таблицу «Некоторые эффекты действия токов в организме человека» и подготовить доклады «Действие электрического тока на тело человека» и «Поражения током в быту и первая помощь пострадавшему».

I. Вступительное слово учителя

Вертясь, стеклянный шар дает удары с блеском,

С громовым сходственны сверканием и треском.

М. В. Ломоносов.

Учитель: Объясните явление.

Ответ: В строках Ломоносова дается описание машины для получения электричества с помощью трения. Когда натирали сукном вращающийся шар, а затем дотрагивались до него рукой, то между шаром и рукой в темноте проскакивали искры, и слышался треск.

II. Тестовые задания

Выберите правильный ответ.

1. Если напряжение на концах проводника 6 В, его сопротивление 3 Ом, то сила тока равна:

а) 12 А.

б) 2 А.

в) 0,5 А.

2. Работа электрического тока на участке цепи за 5 с при напряжении 10 В и силе тока 2 А равна:

а) 20 Дж;

б) 50 Дж;

в) 100 Дж.

3. Мощность тока, выделяемая на участке цепи за 5 с при напряжении 10 В и силе тока 2 А, равна:

а) 20 Вт;

б) 10 Вт;

в) 4 Вт.

4. Если длина константанового провода 10 м, площадь поперечного сечения 2 мм², удельное сопротивление константана 0,5 Ом · мм²/м, то электрическое сопротивление такого провода равно:

а) 0,4 Ом;

б) 2,5 Ом;

в) 10 Ом.

III. Доклады учащихся

Действие электрического тока на тело человека

Ток, который протекает по телу, определяется законом Ома, а значит, зависит от приложенного напряжения и от сопротивления тела: сопротивление кожи при контакте является определяющим фактором, который ограничивает ток. При высоких частотах более существенным фактором является внутреннее сопротивление тела. Следовательно, в большинстве случаев ток, протекающий через тело, в основном зависит от состояния тела в точке контакта. Сухая кожа имеет высокое сопротивление, а сырая или мокрая кожа будет обладать низким сопротивлением, так как ионы, находящиеся во влаге, обеспечат беспрепятственное прохождение тока в тело. При сухой коже сопротивление между крайними точками тела, например от ноги до руки или одной руки до другой, может быть равно 10⁵ Ом. Полное сопротивление тела между обычными потными руками равно 1500 Ом.

В отмеченных ситуациях максимальные токи, возможные при контакте с бытовой электроцепью напряжением 220 В переменного тока, будут равны:

I = 220 В /10⁵ Ом = 2,2 мА (сухая кожа);

I = 220 В /1500 Ом = 150 мА (мокрая кожа).

Наиболее чувствительными к электрическому току являются мозг, грудные мышцы и нервные центры, которые контролируют дыхание и сердце.

Если ток от внешнего источника пропускать через сердце, то возникают нескоординированные сокращения желудочков. Этот эффект называется желудочковые фибрилляциями. Однажды самопроизвольно возникнув, желудочковые фибрилляции уже не прекращаются, даже если прекратилось действие вызвавшего их тока. В состоянии желудочковых фибрилляций сердце может быть приведено слабыми токами значением от 50 до 100 мкА.

В течение 1-2 мин сердечные мышцы, не получающие коронарной крови, слабеют, в результате чего они не могут быть снова приведены в состояние нормальных сокращений и наступает смерть. Если до того момента будут приняты экстренные меры, то регулярное действие сердца может быть сохранено.

Обычная техника, применяемая для дефибрилляции, заключается в пропускании через сердце за несколько миллисекунд тока примерно 10 А. Некоторые эффекты действия токов в организме приведены в таблице.

Сила тока при частоте 60 Гц	Эффект действия тока
0 - 0,5 мА	Отсутствует.
0,5 - 2 мА	Потеря чувствительности.
2 - 10 мА	Боль, мышечные сокращения.
10 - 20 мА	Растущее воздействие на мышцы, некоторые повреждения.
16 мА	Ток, выше которого человек уже не может освободиться от электродов.
20 - 100 мА	Дыхательный паралич.
100 мА - 3 А	Смертельные желудочковые фибрилляции (необходима немедленная реанимация).
Более 3 А	Остановка сердца (если шок был кратким, сердце можно реанимировать). Тяжелые ожоги.

Поражения током в быту и первая помощь пострадавшему

Токи, величины которых недостаточны, чтобы вызвать желудочковые фибрилляции, могут привести к остановке дыхания, парализуя действие нервных центров, контролирующих легкие. Этот эффект сохраняется даже после прерывания тока. Дыхательный паралич в теле может возникнуть оттоков, величины которых лежат в диапазоне от 25 до 100 мА. Даже токи значением 10 мА могут сократить грудные мышцы так, что дыхание прекратиться.

Возможность электрического шока существует во многих повседневных ситуациях. Источниками смертельным ударом током являются электрические устройства, которые собраны неправильно или не аккуратно или же используются не по назначению. Предположим, что какая либо ошибка привела к тому, что нагревательная спираль соединилась с металлическим корпусом обогревателя. Это может произойти, если изоляция проводника перетерлась в том месте, где он касается корпуса, или же образовалась перемычка из пыли и грязи, которая открывает току путь к корпусу. Если заземленный человек дотронется до корпуса обогревателя, то его тело становится частью электронной цепи. Если человек стоит в ванной комнате на влажном полу или держится за заземленную трубу, то сопротивление будет низким и через него пройдет значительный ток, что может привести к смертельному исходу. Однако если будут приняты экстренные меры, то жизнь человека, подвергнувшегося действию электрического тока, может быть сохранена.

При всех несчастных случаях прежде всего необходимо освободить человека от дальнейшего воздействия на него электрического тока.

При низком напряжении можно воспользоваться сухой палкой, доской, веревкой, одеждой или другими сухими изоляторами. Нельзя пользоваться металлическими или мокрыми предметами. Ни в коем случае нельзя работать не изолированными руками: в противном случае вы тоже окажетесь в этой цепи и не сможете освободиться. Для изоляции от земли и от пострадавшего подающий помощь может одеть резиновую обувь, встать на сухую доску, на непроводящую ток пластинку или надеть резиновые перчатки. Можно предложить пострадавшему самому отделиться от земли: например, подпрыгнуть над полом.

Пострадавшему надо дать полный покой, расстегнуть пояс и одежду; необходимо дать понюхать нашатырный спирт, а также растереть и согреть тело.

Если пострадавший не подает признаков жизни, следует применять признаки искусственного дыхания и массаж сердца, для чего необходимо положить пострадавшего на спину, подложить ему под лопатки сверток одежды, чтобы можно было слегка запрокинуть голову, а затем пострадавшему раскрыть рот. Затем надо встать на колени над головой пострадавшего, захватить его руки у локтя и, считая «раз», «два», «три», поднять руки пострадавшего, закинуть их за голову (вздох). Считая дальше, слегка прижать руки к бокам (выдох). При этом попробовать массажировать сердце и во время выдоха впускать с помощью своих легких через рот пострадавшему воздух. В любом случае при поражении электрическим током надо вызвать врача.

IV. Практическое задание

Надо продемонстрировать, как практически нужно оказывать первую доврачебную помощь пострадавшему от поражения электрическим током, где один учащийся изображает человека, пострадавшего от поражения электрическим током, два других делают ему искусственное дыхание и массаж сердца.

V. Подведение итогов

Учитель выставляет оценки за урок.

Домашнее задание

1. п. 15; задачи 58, 59,60.