關(guān)于人體安全電壓不確定性的探討

余敏佳

摘 要：在教學(xué)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)現(xiàn)在的教材中提到對(duì)人體不造成危害的安全電壓值是24V，以前的教材中提到對(duì)人體不造成危害的安全電壓值是36V，兩者有出入。對(duì)此通過(guò)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明：由于個(gè)體的電阻不同以及同一個(gè)體不同環(huán)境條件下的電阻不同等原因造成人體安全電壓值的不確定性。

關(guān)鍵詞：安全電壓；不確定性；人體電阻；實(shí)驗(yàn)

在組織教學(xué)九年級(jí)上第四章電能的量度時(shí)講到安全用電，給學(xué)生介紹對(duì)人體不會(huì)造成危險(xiǎn)的安全電壓值是24伏。當(dāng)時(shí)就有學(xué)生提出來(lái)，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(huì)對(duì)人體造成危害。我愣住了，回想備課時(shí)其實(shí)我已經(jīng)注意到了這個(gè)問(wèn)題：以前的科學(xué)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(dāng)時(shí)沒(méi)有深入地去思考：為什么新教材要做這一變動(dòng)，是對(duì)原來(lái)錯(cuò)誤的糾正，還是有了新的規(guī)定，或者是兩者的標(biāo)準(zhǔn)不同？我只是照本宣科地告訴學(xué)生，對(duì)人體不會(huì)造成危險(xiǎn)的安全電壓值是24伏。學(xué)生的問(wèn)題難住了我，我只能和學(xué)生實(shí)話實(shí)說(shuō)。

下課后我馬上去查找資料，原來(lái)人的安全電壓是有等級(jí)的，在1983年頒布的《中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)》中，安全電壓的等級(jí)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(guò)50伏；在潮濕環(huán)境中，人體的安全電壓是12伏。為什么會(huì)有不同的安全電壓等級(jí)呢？原來(lái)安全電壓（即允許接觸電壓）和人體的電阻有關(guān)。人體的電阻在不同的環(huán)境條件下會(huì)發(fā)生改變。一般人體的電阻分為皮膚的電阻和內(nèi)部組織的電阻兩部分，由于人體皮膚的角質(zhì)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(zhì)外層。人的外表面角質(zhì)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(shí)，人的皮膚角質(zhì)外層絕緣就會(huì)出現(xiàn)緩慢破壞的現(xiàn)象，幾秒鐘后接觸點(diǎn)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(dǎo)電的化學(xué)物質(zhì)、精神狀態(tài)不良等情況都會(huì)使皮膚的電阻值顯著下降。人體內(nèi)部組織的電阻也不穩(wěn)定，不同的個(gè)體內(nèi)部組織的電阻也不同。相同電壓由于人體電阻的不同對(duì)人體會(huì)產(chǎn)生不同程度的傷害。

當(dāng)我把自認(rèn)為合理的解釋講給學(xué)生聽(tīng)時(shí)，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(huì)因?yàn)榄h(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(lái)為學(xué)生解開(kāi)這個(gè)疑惑呢？我想到了科學(xué)教學(xué)中最常用也最直觀有效的方法——實(shí)驗(yàn)。

下面是我設(shè)計(jì)并讓學(xué)生完成的實(shí)驗(yàn)：

材料準(zhǔn)備：4節(jié)干電池、一個(gè)靈敏電流計(jì)、導(dǎo)線若干、蒸餾水和一定濃度的食鹽水。

實(shí)驗(yàn)過(guò)程：

1.將干電池、靈敏電流計(jì)用導(dǎo)線連接起來(lái)，如右圖所示。

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

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

4.同一個(gè)體，分別用干燥的和用蒸餾水濕潤(rùn)過(guò)的手握住A、B兩處，觀察并比較靈敏電流計(jì)偏轉(zhuǎn)的程度。

學(xué)生丙干燥時(shí)的示數(shù) 學(xué)生丙用蒸餾水濕潤(rùn)后的示數(shù)

5.同一個(gè)體分別用蘸過(guò)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(jì)偏轉(zhuǎn)的程度。

學(xué)生丙用蒸餾水濕潤(rùn)后的示數(shù) 學(xué)生丙用食鹽水濕潤(rùn)后的示數(shù)

6.同一個(gè)體分別用蘸過(guò)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(jì)偏轉(zhuǎn)的程度。

通過(guò)以上5組對(duì)比實(shí)驗(yàn)：不同高矮胖瘦的個(gè)體接入同一電路中時(shí)，靈敏電流計(jì)的示數(shù)不同；同一個(gè)體的手上皮膚分別在干燥和濕潤(rùn)的條件下接入同一電路中時(shí)，靈敏電流計(jì)的示數(shù)不同；同一個(gè)體的手上皮膚分別沾有食鹽水和自來(lái)水后接入同一電路中時(shí)，靈敏電流計(jì)的示數(shù)不同；同一個(gè)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(shí)，靈敏電流計(jì)的示數(shù)不同。學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程以及所觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，完全接受了人體電阻會(huì)因?yàn)榄h(huán)境條件的不同而不同的事實(shí)。從而也進(jìn)一步說(shuō)明了安全電壓的不確定性，安全電壓不是絕對(duì)安全的。不同個(gè)體的安全電壓有差異，同一個(gè)體在不同的情況下如出汗等，安全電壓也會(huì)有差異。換句話說(shuō)，同一個(gè)電壓值對(duì)不同個(gè)體會(huì)帶來(lái)不同的傷害，同一個(gè)電壓值對(duì)同一個(gè)體不同情況下也可能會(huì)帶來(lái)不同的傷害。教師在組織教學(xué)時(shí)應(yīng)教育學(xué)生要安全用電，特別是不能用濕的或出汗的手對(duì)一些電器進(jìn)行操作。

通過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn)不僅解決了學(xué)生心中的疑惑，同時(shí)還培養(yǎng)了學(xué)生的興趣愛(ài)好，激發(fā)他們的求知欲，更重要的是培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能，以及觀察問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，為全面提高每個(gè)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)服務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳曉周.山區(qū)學(xué)校如何有效加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)[J].新課程導(dǎo)學(xué)，2012（8）.

[2]趙玉紅.中小學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀及影響因素[J].中國(guó)教育技術(shù)裝備，2011（23）.

？誗編輯 李博寧