关于人体安全电压不确定性的探讨

余敏佳

摘 要：在教学过程中发现现在的教材中提到对人体不造成危害的安全电压值是24V，以前的教材中提到对人体不造成危害的安全电压值是36V，两者有出入。对此通过实验说明：由于个体的电阻不同以及同一个体不同环境条件下的电阻不同等原因造成人体安全电压值的不确定性。

关键词：安全电压；不确定性；人体电阻；实验

在组织教学九年级上第四章电能的量度时讲到安全用电，给学生介绍对人体不会造成危险的安全电压值是24伏。当时就有学生提出来，他在课外资料中看到人的安全电压值是36伏，即电压36伏以下不会对人体造成危害。我愣住了，回想备课时其实我已经注意到了这个问题：以前的科学教材中介绍人体的安全电压值是36伏，与现在教材中讲到的24伏有出入。但当时没有深入地去思考：为什么新教材要做这一变动，是对原来错误的纠正，还是有了新的规定，或者是两者的标准不同？我只是照本宣科地告诉学生，对人体不会造成危险的安全电压值是24伏。学生的问题难住了我，我只能和学生实话实说。

下课后我马上去查找资料，原来人的安全电压是有等级的，在1983年颁布的《中华人民共和国国家标准》中，安全电压的等级分为42伏、36伏、24伏、12伏、6伏。正常情况下人体的安全电压不超过50伏；在潮湿环境中，人体的安全电压是12伏。为什么会有不同的安全电压等级呢？原来安全电压（即允许接触电压）和人体的电阻有关。人体的电阻在不同的环境条件下会发生改变。一般人体的电阻分为皮肤的电阻和内部组织的电阻两部分，由于人体皮肤的角质外层具有一定的绝缘性能，因此，决定人体电阻的主要是皮肤的角质外层。人的外表面角质外层的厚薄不同，电阻值也不相同。一般人体承受50伏的电压时，人的皮肤角质外层绝缘就会出现缓慢破坏的现象，几秒钟后接触点即生水泡从而破坏了干燥皮肤的绝缘性能，使人体的电阻值降低。人体出汗、身体有损伤、环境潮湿、接触带有能导电的化学物质、精神状态不良等情况都会使皮肤的电阻值显著下降。人体内部组织的电阻也不稳定，不同的个体内部组织的电阻也不同。相同电压由于人体电阻的不同对人体会产生不同程度的伤害。

当我把自认为合理的解释讲给学生听时，他们虽然能跟着我的思路理解和接受，但始终带着一些困惑：人体的电阻会因为环境条件的不同而不同吗？师者，传道授业解惑也，该如何来为学生解开这个疑惑呢？我想到了科学教学中最常用也最直观有效的方法——实验。

下面是我设计并让学生完成的实验：

材料准备：4节干电池、一个灵敏电流计、导线若干、蒸馏水和一定浓度的食盐水。

实验过程：

1.将干电池、灵敏电流计用导线连接起来，如右图所示。

2.让胖瘦相近、高矮不同的个体左右手分别握住A、B两处，观察并比较灵敏电流计偏转的程度。

3.让高矮相近、胖瘦不同的个体左右手分别握住A、B两处，观察并比较灵敏电流计偏转的程度。

4.同一个体，分别用干燥的和用蒸馏水湿润过的手握住A、B两处，观察并比较灵敏电流计偏转的程度。

学生丙干燥时的示数 学生丙用蒸馏水湿润后的示数

5.同一个体分别用蘸过食盐水和蒸馏水的手握住A、B两处，观察并比较灵敏电流计偏转的程度。

学生丙用蒸馏水湿润后的示數 学生丙用食盐水湿润后的示数

6.同一个体分别用蘸过不同浓度食盐水的手握住A、B两处，观察并比较灵敏电流计偏转的程度。

通过以上5组对比实验：不同高矮胖瘦的个体接入同一电路中时，灵敏电流计的示数不同；同一个体的手上皮肤分别在干燥和湿润的条件下接入同一电路中时，灵敏电流计的示数不同；同一个体的手上皮肤分别沾有食盐水和自来水后接入同一电路中时，灵敏电流计的示数不同；同一个体的手上皮肤分别沾有不同浓度食盐水后接入同一电路中时，灵敏电流计的示数不同。学生通过实验操作过程以及所观察到的实验现象，完全接受了人体电阻会因为环境条件的不同而不同的事实。从而也进一步说明了安全电压的不确定性，安全电压不是绝对安全的。不同个体的安全电压有差异，同一个体在不同的情况下如出汗等，安全电压也会有差异。换句话说，同一个电压值对不同个体会带来不同的伤害，同一个电压值对同一个体不同情况下也可能会带来不同的伤害。教师在组织教学时应教育学生要安全用电，特别是不能用湿的或出汗的手对一些电器进行操作。

通过这个实验不仅解决了学生心中的疑惑，同时还培养了学生的兴趣爱好，激发他们的求知欲，更重要的是培养了学生的实验操作技能，以及观察问题、分析问题和解决问题的能力，为全面提高每个学生的科学素养服务。

参考文献：

[1]陈晓周.山区学校如何有效加强实验教学[J].新课程导学，2012（8）.

[2]赵玉红.中小学实验教学的现状及影响因素[J].中国教育技术装备，2011（23）.

？誗编辑 李博宁