Научно-исследовательская работа 'Организм человека и электричество'

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!