Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Физика / Другие методич. материалы / Научно-исследовательская работа "Организм человека и электричество"

Научно-исследовательская работа "Организм человека и электричество"


До 7 декабря продлён приём заявок на
Международный конкурс "Мириады открытий"
(конкурс сразу по 24 предметам за один оргвзнос)

  • Физика

Название документа Автореферат.docЛеонова Виктоа.doc

Поделитесь материалом с коллегами:

Автореферат

Добрый день, дорогие слушатели. Я, Леонов Виктор, ученик 7 класса МОУ СОШ с.Хохотуй представляю вашему вниманию исследовательскую работу на тему «Организм человека и электричество»

Мы живет в мире, устроенном и функционирующем в соответствии с законами, являющимися предметом изучения физики. Человек это сложная физическая система. В своей работе я хочу рассмотреть, как организм человека связан с электричеством.

Человек может характеризоваться множеством электрических параметров: силой тока, проходящей через тело человека, сопротивлением тела, безопасным напряжением и другими, но меня в большей мере интересует человек как источник, проводник электричества ,чем и обусловлена актуальность выбранной темы.

Целью данной работы является экспериментальное определение некоторых электрических параметров человеческого тела

Задачи:

  • экспериментально доказать существование электрического заряда на теле, проводимость тока телом человека.

  • определить сопротивление человеческого тела

  • рассчитать силу тока, проходящую через человека.

Предмет исследования - человек, объектом исследования- электрические параметры человека

Методы исследования представлены на слайде

Гипотеза: если я буду знать электрические параметры своего тела, то смогу контролировать их для поддержания собственного здоровья и безопасности свой жизни.




Ученые выяснили, что человеческий организм не может работать, без электрического тока. Электричество постоянно присутствует в нашей нервной системе. Например, при уколе человек моментально отдергивает руку, при этом время прохождения и  реакции человека, равна одной миллисекунде!

Наши нервы устроены так же как электрические провода. Их бывает много в одном пучке, и каждый нерв покрыт миелиновой

оболочкой. Она состоит из жира, который защищает нерв от

«замыкания» между другими нервами – все как и в многожильной проводке.

Как электричество моментально проходит по проводам, точно так же электрические импульсы проходят по нашим нервам. Они двигаются по нервным окончаниям до определенных мест, где эти нервы переключают импульс друг на друга. Это происходит благодаря электричеству в нашем теле.

Откуда появился термин «электричество»? Что он означает? Греки очень любили украшения из янтаря, названного ими «электрон» - солнечный камень. Именно от слова «электрон» произошло в дальнейшем и слово «электричество». Первым, кто заинтересовался этим явлением, стал греческий учёный Фалес Милетский за 600 лет до н.э. Он обнаружил, что янтарь, потертый о шерсть, приобретет свойства притягивать легкие предметы: пушинки, кусочки бумаги. В середине XVII века Отто фон Гарике разработал электрическую машину трения. Кроме того, им было обнаружено свойство электрического отталкивания однополярно заряженных предметов, английский ученый Стивен Грей обнаружил разделение тел на проводники электрического тока и изоляторы. А его коллега Роберт Симмер, наблюдая за электризацией своих шелковых чулок, пришел к выводу, что электрические явления обусловлены разделением на положительный и отрицательный заряд тел. В 1729 году Шарль Дюфе установил, что существует два рода зарядов.

Тела при трении друг о друга вызывают электризацию этих тел Электризация – это накопление на теле заряда одного знака, заряды одного знака отталкиваются, а заряды разного знака притягиваются друг к другу и компенсируются при соединении, делая тело нейтральным (незаряженным).

Мы провели опыты по электризации тел. Они получились очень наглядными и занимательными

Натираем резиновый шарик о стенку в кабинете, а затем прикасаемся к волосам соседки по парте. Наблюдаем, как волосы притягиваются к шарику. Чем сильнее электризуем шар, тем эффективнее опыт.

Натираем пластмассовую линейку о свои волосы и снова прикасаемся к волосам соседки. Почему волосы поднимаются вверх? Они электризуются одноименным зарядом. Так как, одноименные заряды отталкиваются.

На уроках физики мы изучили устройство электростатической машины

Когда учитель впервые продемонстрировал нам на уроке электрический разряд, как маленькую молнию в классе, мне казалось это каким- то чудом. И я подумал вот бы попробовать самому проделать ряд опытов с машиной.

Мы провели следующий эксперимент. Мои одноклассники становились на резиновый коврик. Брали в руку султанчик, а второй рукой держались за кондуктор машины. Машину приводили в движение и через некоторое время листочки султана начинали подниматься. У одного одноклассника волосы на голове встали дыбом а на руках скопился такой заряд, что он мог манипулировать султаном.

Нам удалось составить «живую цепь» из моих одноклассников. Они взялись за руки, крайние на полюса машины, образовывалась цепь. Если прикоснуться к носу одного из учеников, то проскакивает небольшая искра, а ученик чувствует легкое покалывание носа. Это говорит о том, что по ребятам течет электрический ток и они выполняют роль проводников. Мы убедились что человеческое тело - проводник электричества.

Можно ли ощутить на вкус электричества?

Да, это можно сделать. Возьмем плоскую батарейку гальванического элемента на 4,5 В. Смочим слюной язык и коснемся его кончиком металлических контактов батарейки. Язык ощущает кисло- горьковатый привкус. Это вкус электрического тока. Резкое быстрое покалывание, которое мы почувствуем, будет связано с потоком электрических зарядов, перемещающихся от одного вывода батарейки к другому . Слюна человека содержит в незначительном количестве различные органические соли, их раствор проводит ток.

Рассчитаем силу тока при замыкании контактов батареи языком:


Сопротивление мягкой ткани языка составляет 9000Ом. Испуьзуя закон Ома для участка цепи, получим что сила тока равна 0,5мА

Вывод: ток не составляет опасности , так как он составляет 0,5 мА

Но есть и другие значения силы тока, которые могут привести к непоправимым последствиям. Они представлены на слайде.

Тело человека является проводником электрического тока. Обладает электрическим сопротивлением. Сопротивление человеческого тела не имеет постоянного значения. Оно зависит от состояния человека, его кожи, наличия на ее поверхности пота.

Электрическое сопротивление различных тканей тела человека неодинаково: кожа, кости, жировая ткань, сухожилия и хрящи имеют относительно большое сопротивление, а мышечная ткань, кровь, лимфа и особенно спинной и головной мозг — малое. Снижается сопротивление и при различных повреждениях кожи (порезы, царапины, ссадины). При сухой и неповрежденной коже сопротивление тела человека от пальцев одной руки до пальцев другой составляет 100000 Ом и выше. Если же руки потные, то сопротивление между ними оказывается равным 1500 Ом и ниже.

Определили сопротивление моего тела с помощью прибора МУЛЬТИМЕТР DT-830B)

измеряли сопротивление тела человека между:

1) - внутренней и внешней сторонами сухой ладони (Rлр, кОм); - двумя сухими руками (Rрр, кОм); - сухими рукой и ногой (Rрн, кОм);

2) - внутренней и внешней сторонами ладони, мокрой руки (Rлр, кОм), - двумя мокрыми руками (Rрр, кОм); - мокрыми рукой и ногой (Rрн, кОм);

Результаты представлены в таблицах

Вывод: Сопротивление тела человека зависит от: - пути проходения электрического тока; - уменьшается с влажностью тела.



В ходе исследования мы выявили ,что человек имеет собственное электричество, весьма маломощное, но достаточное для управления всеми органами. В случае контакта человека с оголенным проводником электрический ток проходит через ткани человеческого тела. Опасность поражения током требует обязательного соблюдения правил безопасного труда при работе с электрическими цепями. Прикоснувшись к проводнику, находящемуся под напряжением, человек включает себя в электрическую цепь. Организм сразу реагирует на него, как будто на электрические сигналы своей центральной нервной системы. Но если внешний ток больше внутреннего, то это вызовет беспорядочное, судорожное сокращение мышц. Человек не может противостоять этому действию. Это приводит к разрывам связок, вывихам и даже переломам. Поэтому в фильмах и плакатах по технике безопасности, человека, попавшего под удар тока, изображают трясущимся и с волосами вставшими дыбом.

Изучение электрических параметров человека оказалось очень полезным. Теперь я знаю, как уберечь свой организм от поражения электрическим током и сделать свою жизнь безопасной.

Спасибо за внимание!










Название документа Леонов Виктор.pptx

Научно-исследовательская работа на тему: «Организм человека и электричество»...
Человек может характеризоваться множеством физических параметров и порой возн...
Целью данной работы является экспериментальное определение некоторых электрич...
Методы исследования: - методы систематизации теоретического материала; - иссл...
Ученые выяснили, что человеческий организм может работать, как живой организм...
Для чего в нашем теле необходимо электричество? Как оно влияет на функции наш...
В организме человека существует несколько нервных систем, есть периферическа...
Наши нервы устроены так же как электрические провода, их бывает много в одно...
Откуда появился термин «электричество»? Что он означает?
Впервые на электрический заряд обратил внимание Фалес Милетский за 600 лет до...
Отто фон Гарике разработал электрическую машину трения. Кроме того, им было о...
В 1729 году английский ученый Стивен Грей обнаружил разделение тел на проводн...
Шарль Дюфе установил, что существует два рода зарядов.
Эксперимент№1 «Электризация волос расческой, линейкой, резиновым шариком» При...
При натирании линейки, о волосы на голове, волосы соседки легко притягиваются...
Эксперимент№2 «Электростатическая машина и её заряд»» Вот и заряд!
Эксперимент№4: « «Живая» электрическая цепь» Тела учащихся являются проводник...
Эксперимент №3 « Можно ли ощутить на вкус электричество?» Слюна человека соде...
Продолжительность воздействия тока часто служит фактором, от которого зависит...
Эксперимент№5: «Определение сопротивления моего тела»
Сопротивление тела человека зависит от: - пути проходения электрического тока...
Опасность поражения током требует обязательного соблюдения правил безопасного...
1 из 27

Описание презентации по отдельным слайдам:

№ слайда 1 Научно-исследовательская работа на тему: «Организм человека и электричество»
Описание слайда:

Научно-исследовательская работа на тему: «Организм человека и электричество» Муниципальное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа с.Хохотуй Районная научно-практическая конференция «Шаг в науку» Выполнил: Леонов Виктор ученик 8 класса Научный руководитель: Шевелева Анна Николаевна учитель физики и информатики

№ слайда 2 Человек может характеризоваться множеством физических параметров и порой возн
Описание слайда:

Человек может характеризоваться множеством физических параметров и порой возникает необходимость знать эти параметры человека, а именно электрическое сопротивление тела человека, безопасную силу тока.

№ слайда 3 Целью данной работы является экспериментальное определение некоторых электрич
Описание слайда:

Целью данной работы является экспериментальное определение некоторых электрических параметров человеческого тела. Чем опасно для организма человека изменение этих параметров. Задачи: - экспериментально определить сопротивление, электрический заряд; - рассчитать силу тока, проходящего через тело человека, напряжение человека; Предмет исследования – человек; объект исследования электрические параметры человеческого тела.

№ слайда 4 Методы исследования: - методы систематизации теоретического материала; - иссл
Описание слайда:

Методы исследования: - методы систематизации теоретического материала; - исследовательские методы; - обобщение накопленного материала; - изучение и анализ научной и публицистической литературы по проблеме исследования; - эксперимент; - обработка и анализ данных эксперимента; - сопоставление данных эксперимента с литературными и справочными данными. Гипотеза: если я буду знать электрические параметры своего тела, то смогу контролировать их для поддержания собственного здоровья и узнать свои возможности, в том числе допустимые физические нагрузки.

№ слайда 5 Ученые выяснили, что человеческий организм может работать, как живой организм
Описание слайда:

Ученые выяснили, что человеческий организм может работать, как живой организм, только благодаря наличию механизмов, которые обеспечивают электрический ток. Электричество постоянно присутствует в нашем теле, а механизм возникновения и передача  электрических импульсов по всему организму, является сложнейшим механизмом.

№ слайда 6 Для чего в нашем теле необходимо электричество? Как оно влияет на функции наш
Описание слайда:

Для чего в нашем теле необходимо электричество? Как оно влияет на функции нашего организма?

№ слайда 7 В организме человека существует несколько нервных систем, есть периферическа
Описание слайда:

В организме человека существует несколько нервных систем, есть периферическая нервная система, есть спинной и головной мозг, но и там, и там, этот импульс должен перепрыгнуть с одного нерва на другой. Перепрыгивает он с помощью химических реакций в виде проведения импульса между двумя соприкасающимися нервами, так называемыми синусами, и этот процесс протекает мгновенно.

№ слайда 8 Наши нервы устроены так же как электрические провода, их бывает много в одно
Описание слайда:

Наши нервы устроены так же как электрические провода, их бывает много в одном пучке, и каждый нерв покрыт миелиновой оболочкой. Она состоит из жира, который защищает нерв от «замыкания» между другими нервами – все как и в многожильной проводке.

№ слайда 9 Откуда появился термин «электричество»? Что он означает?
Описание слайда:

Откуда появился термин «электричество»? Что он означает?

№ слайда 10 Впервые на электрический заряд обратил внимание Фалес Милетский за 600 лет до
Описание слайда:

Впервые на электрический заряд обратил внимание Фалес Милетский за 600 лет до н. э. Он обнаружил, что янтарь, потёртый о шерсть, приобретает свойства притягивать легкие предметы (пушинки, кусочки бумаги).

№ слайда 11 Отто фон Гарике разработал электрическую машину трения. Кроме того, им было о
Описание слайда:

Отто фон Гарике разработал электрическую машину трения. Кроме того, им было обнаружено свойство электрического отталкивания однополярно заряженных предметов.

№ слайда 12 В 1729 году английский ученый Стивен Грей обнаружил разделение тел на проводн
Описание слайда:

В 1729 году английский ученый Стивен Грей обнаружил разделение тел на проводники электрического тока и изоляторы. Вскоре его коллега Роберт Симмер, наблюдая за электризацией своих шелковых чулок, пришел к выводу, что электрические явления обусловлены разделением на положительный и отрицательный заряд тел.

№ слайда 13 Шарль Дюфе установил, что существует два рода зарядов.
Описание слайда:

Шарль Дюфе установил, что существует два рода зарядов.

№ слайда 14 Эксперимент№1 «Электризация волос расческой, линейкой, резиновым шариком» При
Описание слайда:

Эксперимент№1 «Электризация волос расческой, линейкой, резиновым шариком» При натирании шарика о стену, волосы стали притягиваться.

№ слайда 15 При натирании линейки, о волосы на голове, волосы соседки легко притягиваются
Описание слайда:

При натирании линейки, о волосы на голове, волосы соседки легко притягиваются к предмету.

№ слайда 16 Эксперимент№2 «Электростатическая машина и её заряд»» Вот и заряд!
Описание слайда:

Эксперимент№2 «Электростатическая машина и её заряд»» Вот и заряд!

№ слайда 17 Эксперимент№4: « «Живая» электрическая цепь» Тела учащихся являются проводник
Описание слайда:

Эксперимент№4: « «Живая» электрическая цепь» Тела учащихся являются проводниками электрического тока

№ слайда 18 Эксперимент №3 « Можно ли ощутить на вкус электричество?» Слюна человека соде
Описание слайда:

Эксперимент №3 « Можно ли ощутить на вкус электричество?» Слюна человека содержит в незначительном количестве различные органические соли (натрия, калия, кальция и др.). Когда через слюну проходит электрический ток, эти соли подвергаются электролизу, на полюсах батарейки выделяются их составные части и язык ощущает кисло - горьковатый привкус. Это вкус электрического тока. Ток не составляет опасности , так как он составляет 0,5 мА

№ слайда 19
Описание слайда:

№ слайда 20 Продолжительность воздействия тока часто служит фактором, от которого зависит
Описание слайда:

Продолжительность воздействия тока часто служит фактором, от которого зависит исход поражения. Чем продолжительнее воздействует электрический ток на организм, тем тяжелее последствия.

№ слайда 21 Эксперимент№5: «Определение сопротивления моего тела»
Описание слайда:

Эксперимент№5: «Определение сопротивления моего тела»

№ слайда 22
Описание слайда:

№ слайда 23
Описание слайда:

№ слайда 24
Описание слайда:

№ слайда 25 Сопротивление тела человека зависит от: - пути проходения электрического тока
Описание слайда:

Сопротивление тела человека зависит от: - пути проходения электрического тока; - уменьшается с влажностью тела. Влага, пот, токопроводящие химические вещества значительно снижают сопротивление кожного покрова и тогда увеличивается его негативное действие.

№ слайда 26 Опасность поражения током требует обязательного соблюдения правил безопасного
Описание слайда:

Опасность поражения током требует обязательного соблюдения правил безопасного труда при работе с электрическими цепями. Прикоснувшись к проводнику, находящемуся под напряжением, человек включает себя в электрическую цепь.

№ слайда 27
Описание слайда:

Название документа Организм человека и электричество.doc

Поделитесь материалом с коллегами:

Районная научно-практическая конференция

«ШАГ В НАУКУ»

Тема: «Организм человека и электричество»

Муниципальное общеобразовательное учреждение

Средняя общеобразовательная школа с.Хохотуй

Выполнил: Леонов Виктор, ученик 8 класса

Руководитель: Шевелёва Анна Николаевна, учитель физики и информатики






























с. Хохотуй

2015г.

Организм человека и электричество

Леонов Виктор

Россия, Забайкальский край, Петровск-Забайкальский район, село Хохотуй

Муниципальное общеобразовательной учреждение

Средняя общеобразовательная школа с.Хохотуй

8 класс

Краткая аннотация

Жизнь не менее разнообразна, чем физика. Наш мир, обогащённый физическим знанием, может стать новой прекрасной реальностью, в которой творческое поколение профессионалов создаст ещё непознанные человечеством блага цивилизации.

Электричество – электроэнергия, используемая в народном хозяйстве – основа современной цивилизации, фундамент нашей материально-технической базы.

Электричество – на редкость интересная, удивительная область, отрасль человеческого знания. Это пример силы и слабости человеческого общества, поставившего свою жизнь в зависимость от искусственно добываемой энергии. Поистине мы стали пленниками джина, выпущенного из бутылки. Однако прогресс не остановим.

Гигантские генераторы и агрегаты мощностью в сотни тысяч и миллионов киловатт работают на фабриках электричества, которые мы привыкли называть электростанциями. В то же время на полигонах и в лабораториях ведутся испытания моделей, рассчитанные ещё на более высокие напряжения. Наши ученые на всех этапах развития науки об электричестве вносили в неё ощутимую лепту.

Электричество – основа жизни амёбы и комара, рыбы, цветка, любой птицы, любого животного, - и нас с вами.

Данная работа рассматривает как организм человека связан с электричеством.


Организм человека и электричество

Леонов Виктор

Россия, Забайкальский край, Петровск-Забайкальский район, село Хохотуй

Муниципальное общеобразовательной учреждение

Средняя общеобразовательная школа с.Хохотуй

8 класс

Аннотация

Мы живет в мире, устроенном и функционирующем в соответствии с законами, являющимися предметом изучения физики. Человек - это сложная физическая система. В данной работе рассматривается как организм человека связан с электричеством.

Человек может характеризоваться множеством электрических параметров: силой тока, проходящей через тело человека, сопротивлением тела, безопасным напряжением и другими, но меня в большей мере интересует человек как источник, проводник электричества, чем и обусловлена актуальность рассматриваемой темы.

Целью данной работы является экспериментальное определение некоторых электрических параметров человеческого тела

В результате рассмотрения теоретического материала и экспериментальной проверки, в работе экспериментально доказано существование электрического заряда на теле, проводимость тока телом человека, определено сопротивление человеческого тела и рассчитана сила тока, проходящая через человека.

План

Организм человека и электричество 2

Краткая аннотация 2

Организм человека и электричество 3

Аннотация 3

План 4

Организм человека и электричество 5

Введение 5

Организм человека и электричество 7

Глава I. Живой организм, обеспечивающий электрический ток 7

Организм человека и электричество 9

Глава II. История электричества 9

Организм человека и электричество 10

Глава III. Тело человека – хороший проводник электрического тока 10

Глава IV. Электрическое сопротивление тела человека 13

Организм человека и электричество 16

Глава V. Эксперименты по электризации тел и его сопротивлению 16

Организм человека и электричество 20

Глава VI. Опасность поражения человека электрическим током 20

6.1. Правила оказания первой медицинской помощи человеку, пораженному током. 21

Организм человека и электричество 22

Заключение 22

Организм человека и электричество 23

Список литературы 23

Организм человека и электричество 24

Приложение 24

Организм человека и электричество

Леонов Виктор

Россия, Забайкальский край, Петровск-Забайкальский район, село Хохотуй

Муниципальное общеобразовательной учреждение

Средняя общеобразовательная школа с.Хохотуй

8 класс

Введение

"Кто знает себя, тот знает, что для него полезно,

и ясно понимает, что он может и чего он не может".

Сократ

Бесконечно разнообразен мир, в котором мы живем. Бесконечно разнообразна окружающая нас природа. Бесконечно сложны и различны люди - части этой природы.

Мы живет в мире, устроенном и функционирующем в соответствии с законами, являющимися предметом изучения физики. Человек - сложная физическая система: функционирование отдельных её частей (физиологические системы, органы, клетки), взаимодействие с окружающей средой определяется физическими процессами.

Таким образом, изучая физику, можно продвинуться по пути познания человеком самого себя, лучше понять его природу и возможности.

В своей работе я хочу рассмотреть как организм человека связан с электричеством.

Человек может характеризоваться множеством физических параметров и порой возникает необхо­димость знать эти параметры человека, а именно температуру, объём, массу, площадь поверхности тела и некоторые другие, но меня интересует человек как источник, проводник электричества ,чем и обусловлена актуальность выбранной темы.

Целью данной работы является экспериментальное определение некоторых электрических параметров человеческого тела. Чем опасно для организма человека изменение этих параметров

Задачи:

  • экспериментально определить сопротивление, электрический заряд

  • рассчитать силу тока, проходящего через тело человека, напряжение человека

Предмет исследования - человек, а соответственно, объектом исследования являются электрические параметры человеческого тела.

Методы исследования:

  • методы систематизации теоретического материала;

  • исследовательские методы;

  • обобщение накопленного материала;

  • изучение и анализ научной и публицистической литературы по проблеме исследования;

  • эксперимент;

  • обработка и анализ данных эксперимента;

  • сопоставление данных эксперимента с литературными и справочными данными.

Гипотеза: если я буду знать электрические параметры своего тела, то смогу контролировать их для поддержания собственного здоровья и узнать свои возможности, в том числе допустимые физические нагрузки.

Организм человека и электричество

Леонов Виктор

Россия, Забайкальский край, Петровск-Забайкальский район, село Хохотуй

Муниципальное общеобразовательной учреждение

Средняя общеобразовательная школа с.Хохотуй

8 класс

Глава I. Живой организм, обеспечивающий электрический ток

Ученые выяснили, что человеческий организм может работать, как живой организм, только благодаря наличию механизмов, которые обеспечивают электрический ток. Электричество постоянно присутствует в нашем теле, а механизм возникновения и передача  электрических импульсов по всему организму, является сложнейшим механизмом. Для чего в нашем теле необходимо электричество? Как оно влияет на функции нашего организма?

Нервная система человека построена таким образом, что без электричества она просто не будет функционировать. Например, при уколе человек моментально отдергивает руку, при этом время прохождения и  реакции человека, равна одной миллисекунде! Это происходит благодаря электричеству в нашем теле. Человек не осознает, что с ним произошло – просто благодаря болевому синдрому он рефлекторно отдергивает руку.

В этом случае электричество дает возможность не размышляя, действовать мгновенно.

Как электричество моментально проходит по проводам, точно так же электрические импульсы проходят по нашим нервам. Суть проведения болевого импульса - это электричество в буквальном смысле, которое мгновенно вырабатывается специальными клетками в особых приспособлениях, которые имеются в нашем организме. Электрические импульсы двигаются по нервным окончаниям до определенных мест, где эти нервы переключают импульс друг на друга.

В организме человека существует несколько нервных систем, есть периферическая нервная система, есть спинной и головной мозг, но и там, и там, этот импульс должен перепрыгнуть с одного нерва на другой. Перепрыгивает он с помощью химических реакций в виде проведения импульса между двумя соприкасающимися нервами, так называемыми синусами, и этот процесс протекает мгновенно.

Наши нервы устроены так же как электрические провода, их бывает много в одном пучке, и каждый нерв покрыт миелиновой оболочкой. Она состоит из жира, который защищает нерв от «замыкания» между другими нервами – все как и в многожильной проводке.

При прохождении импульсов, электричество из одних нервов не может переходить на другие нервы, и это очень важно для слаженной работы нашего организма. Поэтому мы можем одновременно двигать пальцами, говорить, моргать, кушать, и т.д. и все это благодаря электричеству.





Организм человека и электричество

Леонов Виктор

Россия, Забайкальский край, Петровск-Забайкальский район, село Хохотуй

Муниципальное общеобразовательной учреждение

Средняя общеобразовательная школа с.Хохотуй

8 класс

Глава II. История электричества

Откуда появился термин «электричество»? Что он означает? Греки очень любили украшения из янтаря, названного ими «электрон» - солнечный камень. Именно от слова «электрон» произошло в дальнейшем и слово «электричество». И первым, кто заинтересовался этим явлением, стал греческий учёный Фалес Милетский за 600 лет до н.э. Он обнаружил, что янтарь, потертый о шерсть, приобретет свойства притягивать легкие предметы: пушинки, кусочки бумаги. Позже считалось, что таким свойством обладает только янтарь.

В середине XVII века Отто фон Гарике разработал электрическую машину трения. Кроме того, им было обнаружено свойство электрического отталкивания однополярно заряженных предметов, а в 1729 году английский ученый Стивен Грей обнаружил разделение тел на проводники электрического тока и изоляторы. Вскоре его коллега Роберт Симмер, наблюдая за электризацией своих шелковых чулок, пришел к выводу, что электрические явления обусловлены разделением на положительный и отрицательный заряд тел. Тела при трении друг о друга вызывают электризацию этих тел, то есть электризация – это накопление на теле заряда одного типа, причем заряды одного знака отталкиваются, а заряды разного знака притягиваются друг к другу и компенсируются при соединении, делая тело нейтральным (незаряженным).

В 1729 году Шарль Дюфе установил, что существует два рода зарядов. Опыты, проведенные Дюфе, говорили, что один из зарядов образуется при трении стекла о шелк, а другой – при трении смолы о шерсть. Понятие о положительном и отрицательном заряде ввел немецкий естествоиспытатель Георг Кристоф. 

Организм человека и электричество

Леонов Виктор

Россия, Забайкальский край, Петровск-Забайкальский район, село Хохотуй

Муниципальное общеобразовательной учреждение

Средняя общеобразовательная школа с.Хохотуй

8 класс

Глава III. Тело человека – хороший проводник электрического тока

Тело человека очень хорошо проводит электрический ток, поскольку содержит ионные растворы. Характер и глубина воздействия электрического тока на организм человека зависит от силы и рода тока и времени его действия, пути прохождения через тело человека, физического и психологического состояния последнего. Наибольшую опасность представляет прохождение тока через мозг и те нервные центры, которые контролируют дыхание и сердце человека. Смерть человека может наступить при силе тока 0,1А (100 мА). Особенно опасны участки, расположенные на висках, спине, тыльных сторонах рук, голенях, затылке и шее. Их сопротивление существенно меньше, чем у остальных частей тела. Самыми уязвимыми у человека являются, так называемые, акупунктурные точки на шее и мочках ушей: при ударе током в эти точки смертельным может оказаться даже напряжение 10–15 В.

Степень поражения организма во многом определяет путь, по которому электрический ток проходит через тело человека. Наиболее часты в практике варианты 1, 2, 5, 6, 7, показанные на рис. 2.1.

hello_html_m6ab2670d.jpg

Рис. 2.1. Варианты путей прохождения электрического тока через тело человека: 1 — «рука—рука».; 2 — «рука—ноги»; 5 — «нога—нога»; 6 — «голова—ноги»; 7 — «голова—рука»

- человек дотрагивается двумя руками до токоведущих проводов или частей оборудования, находящихся под напряжением. В этом случае движение тока идет от одной руки к другой через легкие и сердце. Путь этот принято называть «рука — рука»;

- человек стоит двумя ногами на земле и прикасается одной рукой к источнику тока. Путь протекания тока в этом случае называют «рука — ноги». Ток проходит через легкие и, возможно, через сердце;

- человек стоит обеими ногами на земле в зоне стекания на землю тока от неисправного электрооборудования, выполняющего в данном случае роль заземлителя. Земля в радиусе до 20 м получает потенциал напряжения, уменьшающийся с удалением от заземлителя. Каждая из ног человека получает разный потенциал напряжения, определяемый удаленностью от неисправного электрооборудования. В результате возникает электрическая цепь «нога — нога», напряжение в которой называют шаговым;

- прикосновение головой к токоведущим частям может создать цепь, где путь тока будет «голова — руки» или «голова — ноги».

Наиболее опасными являются те варианты, при реализации которых в зону поражения попадают жизненно важные системы организма, — головной мозг, сердце, легкие. Это цепи: «голова — рука», «голова — ноги», «руки — ноги», «рука — рука».

Пример. Переменный ток частотой 50 Гц и напряжением 220 В, являющийся стандартным для отечественных электрических сетей, при прохождении по пути «рука — ноги» в зависимости от силы тока может оказывать различное воздействие. Так, если сила тока составляет 0,6—1,5 мА, он уже ощутим. Ему сопутствует слабый зуд, легкое дрожание пальцев. При силе тока 2,0—2,5 мА появляются болевые ощущения и сильное дрожание пальцев. При силе тока 5,0—7,0 мА возникают судороги кистей рук. Ток силой 20,0—25,0 мА — это уже неотпускающий ток. Человек не может самостоятельно оторвать руки от проводника, наблюдаются сильные боли и судороги, затрудненное дыхание. При силе тока 50,0—80,0 мА происходит паралич дыхания (при длительном протекании тока может возникнуть фибрилляция сердца). При 90,0—100,0 мА наступает фибрилляция. Через 2—3 с наступает паралич дыхания (табл. 1).

Таблица 1. Характер воздействия на человека при протекании через тело (участки тела) электрического тока

hello_html_m52eb3da4.jpg

Организм человека и электричество

Леонов Виктор

Россия, Забайкальский край, Петровск-Забайкальский район, село Хохотуй

Муниципальное общеобразовательной учреждение

Средняя общеобразовательная школа с.Хохотуй

8 класс

Глава IV. Электрическое сопротивление тела человека

Тело человека является проводником электрического тока. Однако проводимость живой ткани в отличие от обычных проводников обусловлена не только ее физическими свойствами, но и сложнейшими биохимическими и биофизическими процессами, присущими лишь живой материи.

В результате сопротивление тела человека является переменной величиной, имеющей нелинейную зависимость от множества факторов, в том числе от состояния кожи, параметров электрической цепи, физиологических факторов и состояния окружающей среды.

В живой ткани нет свободных электронов, и поэтому она не может быть уподоблена металлическому проводнику, электрический ток в котором представляет собой упорядоченное движение свободных электронов.

Большинство тканей тела человека содержит значительное количество воды (до 65% массы). Поэтому живую ткань можно рассматривать как электролит т. е. раствор, разлагающийся химически при прохождении по нему тока, и, таким образом, считать, что она обладает ионной проводимостью.

Электрическое сопротивление различных тканей тела человека неодинаково: кожа, кости, жировая ткань, сухожилия и хрящи имеют относительно большое сопротивление, а мышечная ткань, кровь, лимфа и особенно спинной и головной мозг — малое.

По сравнению с другими тканями кожа обладает очень большим удельным сопротивлением, которое является главным фактором, определяющим сопротивление тела человека в целом.

Роговой слой обладает относительно высокой механической прочностью, плохо проводит теплоту и электричество и является как бы защитной оболочкой, покрывающей все тело человека. В сухом и незагрязненном состоянии этот слой можно рассматривать как диэлектрик: его удельное сопротивление достигает 105 — 106 Ом м, т. е. в сотни и тысячи раз превышает сопротивление других слоев кожи и внутренних тканей организма.

Сопротивление тела человека, т. е. сопротивление между двумя электродами, наложенными на поверхность тела, у разных людей различно. Неодинаковым оказывается оно и у одного и того же человека в разное время и в разных условиях измерения. При сухой, чистой и неповрежденной коже сопротивление тела, измеренное при напряжении до 15 — 20 В, колеблется в пределах примерно (3 - 100) 103 Ом, а иногда и в более широких пределах. Если на участках кожи, где прикладываются электроды, соскоблить роговой слой, сопротивление тела упадет до (1 - 5)-103 Ом, а при удалении всего наружного слоя кожи (эпидермиса) — до 500 — 700 Ом. Если же под электродами полностью удалить кожу, то будет измерено сопротивление подкожных тканей тела, которое у всех людей практически одинаково и составляет лишь 300 — 500 Ом.

Сопротивление человеческого тела не имеет постоянного значения. Оно зависит от состояния человека, его кожи, наличия на ее поверхности пота, содержания алкоголя в крови. Сухая, огрубевшая кожа имеет высокое сопротивление, а тонкая, нежная и влажная – низкое. Снижается сопротивление и при различных повреждениях кожи (порезы, царапины, ссадины). При сухой и неповрежденной коже сопротивление тела человека от пальцев одной руки до пальцев другой составляет 100000 Ом и выше. Если же руки потные, то сопротивление между ними оказывается равным 1500 Ом и ниже. Каждому из этих случаев соответствует свое смертельное напряжение.




Таблица 2. Электрические характеристики тканей тела человека.

Вид ткани

Удельное

сопротивление

Мышцы

1.5 Ом • м

Кровь

1,8 Ом • м

Эпидермис (сухой)

3,3 • 105 Ом • м

Кость

106 Ом • м



Организм человека и электричество

Леонов Виктор

Россия, Забайкальский край, Петровск-Забайкальский район, село Хохотуй

Муниципальное общеобразовательной учреждение

Средняя общеобразовательная школа с.Хохотуй

8 класс

Глава V. Эксперименты по электризации тел и его сопротивлению

Опыты по электризации тел очень интересны и занимательны

Эксперимент №1. «Электризация волос расческой, линейкой, резиновым шариком»

Вывод: При проведении опытов были получены следующие результаты: при натирании линейки, расчески о волосы на голове волосы соседки легко притягиваются к предметам. При натирании шарика о стену класса опыт более нагляден. Значит, заряды накапливались и распределялись в обоих случаях при электризации тел трением.

Почему у наэлектризованных людей волосы поднимаются вверх? Волосы электризуются одноименным зарядом. Как известно, одноименные заряды отталкиваются, поэтому волосы, подобно листочкам бумажного султана, расходятся во все стороны.

Эксперимент №2. «Электростатическая машина и её заряд»

Мы изучили устройство электрофорной (электростатической) машины. Эта машина разделяет заряды двух знаков: положительные и отрицательные и накапливает эти заряды. В устройство машины входят два диска, сделанные из изолированного материала (оргстекла или стекла), на которые наклеены проводящие станиолевые полоски. Диски вращаются в противоположные стороны, по поверхностям полосок скользят щетки. Благодаря трению о щетки, с обеих сторон на полосках возникают заряды противоположного знака. Они перемещаются к вилочкам.. Например, к передней все положительные заряды, а к задней отрицательные. На вилочках есть щетки, которые не касаются дисков, но за счет явления электростатической индукции на щеточках скапливаются электрические заряды, которые перетекают на лейденские банки. Одна банка заряжается положительно, другая отрицательно. К банкам подсоединяются кондукторы, заканчивающиеся шариками, которые раздвигаются на разные расстояния. Если раздвинуть на расстояние 1см при напряжении 10000В, проскакивает искра. Можно заряжать и до 100000В при расстоянии 4-5см, искра будет более длиной и массивной.

С помощью электростатической машины тело человека можно зарядить до потенциала в десятки тысяч вольт, но любое проводящее тело, в том числе и человеческое, надо обязательно изолировать от земли. Человеческое тело - проводник электричества. Если его изолировать от земли и зарядить, то заряд располагается исключительно по поверхности тела, поэтому заряжение до сравнительно высокого потенциала не влияет на нервную систему, так как нервные волокна находятся под кожей. Влияние электрического заряда на нервную систему сказывается в момент разряда, при котором происходит перераспределение зарядов на теле. Это перераспределение представляет собой кратковременный электрический ток, проходящий не по поверхности, а внутри организма.

Так что же такое электричество? Электричество – совокупность явлений, обусловленных существованием, движением и взаимодействием электрически заряженных тел или частиц. Взаимодействие электрических зарядов осуществляется с помощью электромагнитного поля (в случае неподвижных электрических зарядов – электростатического поля).

Эксперимент №3. « Можно ли ощутить на вкус электричество?»

Да, это можно сделать. Нам понадобится батарейка с напряжением 4,5 В. Смочим слюной язык и коснемся его кончиком металлических контактов батарейки. Резкое быстрое покалывание, которое мы почувствуем, будет связано с потоком электрических зарядов, перемещающихся от одного вывода батарейки к другому (рис. 2) по влаге, которой смочен наш язык. Поскольку кожа нашего языка очень тонкая (это практически слизистая мембрана) и нервы расположены очень близко к его поверхности, вы можете очень легко ощутить этот поток.

hello_html_m558c0a0c.jpgРис.2

Вывод: Слюна человека содержит в незначительном количестве различные органические соли (натрия, калия, кальция и др.). Когда через слюну проходит электрический ток, эти соли подвергаются электролизу, на полюсах батарейки выделяются их составные части и язык ощущает кисло горьковатый привкус. Это вкус электрического тока.

Эксперимент №4: «Живая» электрическая цепь»

Мы предложили своим одноклассникам создать живую электрическую цепь, предлагается взяться за руки и образовать «живую» электрическую цепь. Электрофорную машину заряжаем (причем расстояние между полюсами машины должно быть не более 15 мм). Крайние ученики одновременно касаются свободными руками полюсов заряженной электрофорной машины, и по цепи протекает кратковременный электрический ток.
Вывод: Тела учащихся являются продниками электрического тока

Эксперимент №5: «Определение сопротивления моего тела»

Мультиметром (МУЛЬТИМЕТР DT-830B) измеряли сопротивление тела человека между:

1) - внутренней и внешней сторонами сухой ладони (Rлр, кОм);

- двумя сухими руками (Rрр, кОм);

- сухими рукой и ногой (Rрн, кОм);

2) - внутренней и внешней сторонами ладони, мокрой руки (Rлр, кОм),

- двумя мокрыми руками (Rрр, кОм);

- мокрыми рукой и ногой (Rрн, кОм);

Вывод: Сопротивление тела человека зависит от: пути проходения электрического тока; уменьшается с влажностью тела. Влага, пот, токопроводящие химические вещества значительно снижают сопротивление кожного покрова и тогда увеличивается его негативное действие.

Общее сопротивление тела человека постоянному току (от конца одной руки до конца другой) при сухой неповрежденной коже рук составляет 104 – 106 Ом. Влажная кожа может уменьшить сопротивление тела до 103 Ом.

Интересно: Встречаются люди с уникальными электрическими характеристиками. Например, электрик из болгарского города Габролово Г. Иванов обладает электрическим сопротивлением в 8 раз более высоким, чем у обычных людей. Он может работать с электрическими цепями, находящимися под напряжением 380 В, без защитных средств и не отключая питания. Для обычного человека напряжение 380 В смертельно.

Организм человека и электричество

Леонов Виктор

Россия, Забайкальский край, Петровск-Забайкальский район, село Хохотуй

Муниципальное общеобразовательной учреждение

Средняя общеобразовательная школа с.Хохотуй

8 класс

Глава VI. Опасность поражения человека электрическим током

Опасность поражения током требует обязательного соблюдения правил безопасного труда при работе с электрическими цепями. Прикоснувшись к проводнику, находящемуся под напряжением, человек включает себя в электрическую цепь.

Переменный ток  более опасен, чем постоянный. Напряжение, действующее при соприкосновении с одним полюсом или фазой источника тока, называется напряжением прикосновения. В случае, когда человек оказывается вблизи упавшего на землю провода, находящегося под напряжением, возникает опасность поражения шаговым напряжением Напряжение шага – это напряжение между двумя точками цепи тока, находящимися одна от другой на расстоянии шага, на которых одновременно стоит человек. Такую цепь создает растекающийся по земле от провода ток. Оказавшись в зоне растекания тока, человек должен соединить ноги вместе и, не спеша выходить из опасной зоны так, чтобы при передвижении ступня одной ноги не выходила полностью за ступню другой. При случайном падении можно коснуться земли руками, чем увеличить разность потенциалов и опасность поражения. Действие электрического тока на организм характеризуется основными поражающими факторами: электрический удар, приводящий к судорогам, остановке дыхания и сердца; электрические ожоги; механическое воздействие; биологическое действие тока выражается в раздражении и перевозбуждении нервной системы.

6.1. Правила оказания первой медицинской помощи человеку, пораженному током.

В первую очередь следует обесточить проводник. Если отключить его невозможно, надо срочно отделить от него пострадавшего, используя сухие палки, веревки и другие средства.

При поражении человека электрическим током нужно освободить пострадавшего от проводника с током. Можно взять пострадавшего за одежду, если она сухая и отстает от тела, не прикасаясь при этом к металлическим предметам и частям тела, не покрытым одеждой.

При оказании помощи надо изолировать себя от «земли», встав на непроводящую ток подставку (сухая доска, сухая резиновая обувь и т. п.), и обернуть руки сухой тканью. Пострадавшему обеспечить покой и наблюдение за пульсом и дыханием.

Чтобы избежать поражения электрическим током, необходимо все работы с электрическим оборудованием и приборами проводить после отключения их от электрической сети.

Электроприборы и электромашины в доме, ванной и на кухне – потенциальные источники опасности. Стоя под душем или держась одной рукой за водопроводный кран, опасно мокрым пальцем даже дотрагиваться до неисправного выключателя.

Организм человека и электричество

Леонов Виктор

Россия, Забайкальский край, Петровск-Забайкальский район, село Хохотуй

Муниципальное общеобразовательной учреждение

Средняя общеобразовательная школа с.Хохотуй

8 класс

Заключение

Жизнь не менее разнообразна, чем физика. Наш мир, обогащённый физическим знанием, может стать новой прекрасной реальностью, в которой творческое поколение профессионалов создаст ещё непознанные человечеством блага цивилизации.

Электричество – электроэнергия, используемая в народном хозяйстве – основа современной цивилизации, фундамент нашей материально-технической базы.

Электричество – основа жизни амёбы и комара, рыбы, цветка, любой птицы, любого животного, - и нас с вами.

В работе мы рассматривали как организм человека связан с электричеством.

В ходе исследования мы выявили, что человек имеет собственное электричество, весьма маломощное, но достаточное для управления всеми органами. В случае контакта человека с оголенным проводником электрический ток проходит через ткани человеческого тела. Организм сразу реагирует на него, как будто на электрические сигналы своей центральной нервной системы. Но если внешний ток больше внутреннего, то это вызовет беспорядочное, судорожное сокращение мышц. Человек не может противостоять этому действию. Это приводит к разрывам связок, вывихам и даже переломам. Поэтому в фильмах и плакатах по технике безопасности, человека, попавшего под удар тока, изображают трясущимся и с волосами вставшими дыбом.




Организм человека и электричество

Леонов Виктор

Россия, Забайкальский край, Петровск-Забайкальский район, село Хохотуй

Муниципальное общеобразовательной учреждение

Средняя общеобразовательная школа с.Хохотуй

8 класс

Список литературы

  1. Безопасность жизнедеятельности /Под ред. Э.А. Арустамова. - М: Дашков и К, 2000.- 678 с.

  2. Большая детская энциклопедия (интерактивное путешествие в мир знаний) ЗАО « Новый диск»,2008

  3. Ивашкина Д.А. Лабораторные исследования /физика. Прилож. к газете «1 сентября», 2007 г.

  4. Перышкин А.В. Физика 8 кл. М.: Дрофа, 2010

  5. Интернет-ресурс http://www.ostec-smt.ru/

  6. http ://www.electrik.info



Организм человека и электричество

Леонов Виктор

Россия, Забайкальский край, Петровск-Забайкальский район, село Хохотуй

Муниципальное общеобразовательной учреждение

Средняя общеобразовательная школа с.Хохотуй

8 класс

hello_html_cc82616.pnghello_html_2cc304d3.pngПриложение






hello_html_m1b18745c.pnghello_html_m5d19ae21.png



























Рис. 1-4. Электризация волос расчесткой, линейкой, резиновым шариком

hello_html_m41fc49ff.png























Рhello_html_m7e01d6a.jpgис. 5. Электростатическая машина и ее заряд























Рис. 6. «Живая» электрическая цепь

hello_html_1d513e2.pnghello_html_626771fc.png













Рис. 7-8. Электричество « на вкус»

hello_html_1b1cd1ca.pnghello_html_m561379a8.png





















Рис. 9-10. Измеряем сопротивление тела

hello_html_33c9675a.png


57 вебинаров для учителей на разные темы
ПЕРЕЙТИ к бесплатному просмотру
(заказ свидетельства о просмотре - только до 11 декабря)

Автор
Дата добавления 25.09.2015
Раздел Физика
Подраздел Другие методич. материалы
Просмотров1091
Номер материала ДВ-009570
Получить свидетельство о публикации
Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх