Методична розробка уроку на тему: "Основні відомості про електробезпеку"

Тема програми: Основні відомості про електробезпеку

Тема: Дія електричного струму на організм людини. Перша допомога при ураженні електричним струмом. Технічні способи та засоби захисту від ураження електричним струмом. Захисні заземлення, занулення та ін..

Мета:

1.   навчальна: Розглянути вплив на організм людини електричного струму, технічні способи та засоби захисту від ураження електричним струмом, захисні заземлення, занулення; навчити учнів надавати першу допомогу при ураженні електричним струмом;
2.   розвивальна: розвивати уміння моделювання  та надання першої допомоги потерпілому;
3.   виховна:  виховувати дисциплінованість, наполегливість, працьовитість, розуміння  необхідності оволодіння матеріалом уроку з метою урятування  людського  життя.

Тип уроку: вивчення нового матеріалу

Дидактичне забезпечення: підручник, презентація.

Міжпердметні зв’язки: фізика, біологія, інформатика, охорона праці

Список основної і додаткової літератури:

• http://elezona.com.ua/vpliv-elektrichnogo-strumu-na-organizm-lyudini.html
• Жидецький В. Ц., Джигирей В. С., Мельников О. В. Основи охорони праці — Вид. 2-е, стериотипне. — Львів: Афіша, 2000. — 348 с.
• http://buklib.net/books/31473/
• http://olgagoncharuk2015.blogspot.com/2015/11/4.html
• http://pidruchniki.com/11151212/bzhd/zahist_lyudey_vid_urazhennya_elektrichnim_strumom
• http://pidruchniki.com/18340719/bzhd/zahodi_zahistu_vid_urazhennya_elektrichnim_strumom
• http://buklib.net/books/35195/

Хід уроку

І. Організаційний момент

Заводжу учнів в клас, вітаюсь. Перевіряю присутність, наявність навчального приладдя. Призначаю чергових

ІІ. Мотивація навчальної діяльності

У 1862 році француз Леура де Меркюр вперше описав випадок ураження людини електричним струмом при випадковому дотику до провідника в мережі постійного струму. Смерть настала миттєво. Далі з'являються нові публікації в різних електротехнічних часописах. У 1882 році австрійський вчений С. Еллінек описав першу електротравму при дії змінного струму. З поширенням використання змінного електричного струму кількість електротравм почала зростати. З'ясувалось, що змінний струм небезпечніший, ніж постійний. Автори описували нещасні випадки, коли від дії електричного струму людина помирала. В цих публікаціях вказувалось, що електричний струм викликає миттєву смерть людини, як правило, без будь-яких суттєвих змін на її тілі.

Засновник науки про небезпеку електрики - австрійський вчений          С. Еллінек в кінці 20-х років минулого сторіччя вперше висунув припущення про те, що вирішальну роль у багатьох випадках ураження має "фактор уваги", тобто наслідки дії струму значною мірою залежать від стану нервової системи людини на момент ураження.

Причина цих уражень добре відома. Вони виникають внаслідок дії технічного або атмосферного електричного струму. Невміле користування електричними приладами в техніці і в побуті, а також несправність цих приладів призводить до електротравм. Дія електричного струму на організм людини залежить від типу струму, напруги, тривалості його проходження, шляху проходження, ідивідуальних особливостей і оточуючого середовища.

Сьогодні ми вивчимо тему «Дія електричного струму на організм людини. Перша допомога при ураженні електричним струмом. Технічні способи та засоби захисту від ураження електричним струмом. Захисні заземлення, занулення та ін.». Цю тему ми розглянемо, щоб ви могли правильно надати першу допомогу потерпілому при ураженні електричним струмом без шкоди своєму здоров’ю, розрізняти види електротравм, засоби їх попередження.

ІІІ. Актуалізація опорних знань

Самостійна робота учнів (учні письмово дають відповіді на запитання з теми, яка вивчалася на минулому уроці)

ІV. Виклад нового матеріалу

Ушкодження, що виникають від дії електричного струму (як технічного, так і атмосферного – блискавки),  називаються електротравмою.

Ураження струмом - складний фізико-хімічний процес, пов'язаний з біологічною, термічною, електрохімічною та механічною дією на організм.

Тяжкість ураження залежить від виду струму (змінний струм небезпечніший, ніж  постійний), величини струму, віку і стану здоров’я потерпілого. Мають також значення ступінь опору тканин ( так, електричний струм добре проходить крізь вологі тканини тіла і погано – крізь шкіру долонь і п’ят ), шлях, який проходить струм в організмі людини (більш небезпечне проходження струму крізь голову, серце).

Дія електричного струму на організм людини:

Біологічна дія струму проявляється в подразненні і збудженні живої тканини, а також у порушенні внутрішніх біоелектричних процесів, які пов'язані з його життєвими функціями. Дія струму відчувається вже при силі 3-5 мА, струм силою 20-25 мА викликає мимовільні м'язові скорочення, зокрема м'язів серця та легень. При цьому кровообіг і функції органів дихання порушуються або повністю припиняються.

Термічна (теплова) дія струму призводить до опіків окремих ділянок тіла, нагрівання кровоносних судин, нервів, серця, мозку та інших органів, через які пройшов струм. Це може викликати в них значні функціональні розлади. Опіки можуть бути внутрішні і зовнішні.

Електрохімічна (електролітична) дія струму спричиняє розклад органічних рідин, зокрема крові, що супроводжується значними змінами її фізико-хімічного складу.

Механічна дія струму полягає в розшаруванні, розриві та інших механічних пошкодженнях тканин організму, зокрема, м'язевої, стінок кровоносних судин, судин легенів внаслідок електродинамічного ефекту, а також миттєвого вибухоподібного утворення пари від теплової дії струму.

Ці три види дії струму на організм мають загальнофізичний характер, тобто вони властиві як живій, так і неживій природі.

Електричні травми поділяють на два види: 

• місцеві, коли виникає місцеве ураження організму,
• загальні, так звані електричні удари, коли уражається (або створюється загроза ураження) весь організм внаслідок порушення нормальної діяльності життєво-важливих органів і систем.

Локальні (місцеві) зміни виявляються опіками тканини ІІІ – ІУ ступеня в місцях входу і виходу електричного струму – „знаки струму”. При впливі струмів високої напруги можливо розшарування тканин, в кістках можуть бути тріщини. При ураженні блискавкою на шкірі внаслідок розширення капілярів з’являється зигзагоподібний малюнок, який нагадує блискавку і зберігається кілька днів.

Загальні зміни  при легких ураженнях можуть виявлятися у вигляді загальної слабкості, головного болю, зниження пам’яті, зору, слуху, непритомності; у тяжких випадках, крім зазначених симптомів, може спостерігатися втрата свідомості, судороги, припинення  подиху, глибоке гноблення серцевої діяльності, паралічі тощо.

При проходженні електричного струму через організм одночасно виникають всі види дії. Це зумовлено природою електричних явищ і біоелектричною природою живої тканини, але негативний вплив на людину може бути різний, в залежності від обставин.

Орієнтовний розподіл нещасних випадків при дії електричного струму в промисловості за вказаними видами травм: 20% - місцеві електротравми; 25% електричні удари; 55% - змішані травми, тобто одночасно місцеві електротравми і електричні удари.

Електротравми частіше трапляються навесні, влітку та восени, коли підвищується пітливість шкіряних покривів.

Смертельне ураження електричним струмом може настати при його напрузі 127-220 В і більше. При ураженні струмом напругою більш ніж       10 000 В смерть настає від значних опіків. При однаковій напрузі змінний струм небезпечніший ніж постійний.

Уражаючим чинником є сила струму. Збільшення сили струму залежить безпосереднє від напруги і опору ланцюгу, замкнутого людиною.

Сила струму, що проходить крізь тіло, прямо пропорційна його напрузі й зворотно пропорційна опору шкіряних покривів і предметів, які є між постраждалим і земною поверхнею. Електричний опір організму головним чином залежить від опору його шкіри. Опір однієї й тієї ж ділянки шкіри може бути різний: чим шкіра м'якша і вологіша, тим менший її опір.

Експерментально встановлено, що порогові величини відчуття проходження струму через електрод, який знаходиться у руці, наступні:

Порогові величини відчуття проходження струму

Струм, проходячи через м'язи, викликає їх сильне скорочування, судоми. Це стосується, головним чином, м'язів-згиначів. У людини яка тримає у руці дріт, виникають переважно скорочення м'язів, які згинають пальці, які в результаті цього сильно стискають предмет який знаходиться у руці. Не дивлячись на зусилля, руку відірвати неможливо. На основі досліджень на добровольцях встановлена величина "величина струму відривання", тобто, така максимальна сила, яка ще дозволяє розігнути пальці і самостійно відірватися від дроту

Величина струму відривання

Шлях струму від точки входу до місця виходу з тіла має назву "петля струму". Розрізняють нижню, верхню й повну петлі.

Нижня петля - від ноги до ноги - менш небезпечна, верхня - від руки до руки - більш небезпечна; повна петля найнебезпечніша, оскільки струм проходить не тільки через кінцівки, але й крізь серце, що може спричинити порушення серцевої діяльності. В місцях входу та виходу утворюються електричні опіки, так звані "ознаки струму". Вони мають вигляд колових або еліпсоїдної форми плям сухої змертвілої шкіри. "Ознаки струму" більш виражені у місцях виходу струму, особливо при контакті з металом.

Залежно від наслідків ураження електричні удари можна поділити на п'ять ступенів:

I ступінь - судомне, ледве відчутне скорочення м'язів;

II ступінь - судомне скорочення м'язів без втрати свідомості;

III ступінь - судомне скорочення м'язів, яке супроводжується втратою свідомості;

IV ступінь - втрата свідомості і порушення серцево-судинної діяльності та дихання;

V ступінь - стан клінічної смерті.

Клінічна картина ураження електричним струмом має загальні і місцеві ознаки. Суб'єктивні відчуття постраждалого під час проходження крізь нього електричного струму різноманітні: легкий поштовх, пекучий біль, судомні скорочення м'язів тощо. Загальні ознаки - блідість шкіряних покривів, синюшність, збільшення виділення слини, іноді блювання, біль у серці. Після припинення дії струму постраждалий відчуває втому, розбитість, важкість в усьому тілі, загальне пригнічення або збудження.

Перша допомога постраждалому

Перша допомога при електротравмі - швидке припинення дії електроструму на постраждалого.

Робити це потрібно обережно з дотримуванням правил безпеки, щоб самому не стати частиною електричного кола. Краще це робити за допомогою предметів, що не проводять струму (суха палиця, дошка та ін.) В жодному разі не можна торкатись до постраждалого, поки він перебуває під дією струму.

Якщо ураження сталося від високовольтної мережі, то підходити до потерпілого треба маленькими кроками, щоб не потрапити під "крокову напругу", тому що навколо людини утворюється електромагнітне поле, і якщо підходити до потерпілого великими кроками, то можна також постраждати від дії електромагнітного поля.

Забезпечення безпеки рятівника:

-   гумові чоботи, рукавиці, килимок, суха палка;

-   вимкнення (по можливості) електроструму;

-  якщо вимкнення неможливе, необхідно терміново звернутися до служби «101».

Після звільнення постраждалого від дії струму оцінюють його стан. При непритомності, відсутності дихання, пульсації на магістральних судинах слід негайно зробити серцево-легеневу реанімацію.

Потерпілого потрібно обов'язково госпіталізувати.

Технічні способи та засоби захисту від ураження електричним струмом. Захисні заземлення, занулення

Для забезпечення захисту людей від ураження електричним струмом використовуються окремо або в поєднанні один з одним такі технічні способи та засоби як:

• захисне заземлення,
• занулення,
• вирівнювання потенціалів,
• мала напруга,
• захисне відімкнення,
• ізоляція провідників із струмом,
• огороджувальні пристрої,
• попереджувальна сигналізація,
• блокування,
• знаки безпеки,
• засоби захисту 
• запобіжні пристрої

Захисне заземлення  - навмисне електричне з'єднання з землею або її еквівалентом металевих струмопровідних частин, що можуть опинитися під напругою.

 Заземлення здійснюється за допомогою природних, штучних або змішаних заземлювачів. Заземлення бувають виносні і контурні.

В першому випадку заземлювачі розміщують на деякому віддаленні від обладнання, що заземлюється. Вони захищають за рахунок малого їх опору (максимальне значення опору заземлення 4 Ом). При контурному заземленні заземлювачі розміщують по контуру навколо заземленого обладнання на невеликій відстані один від одного.

Занулення - це навмисне електричне з'єднання з нульовим захисним провідником металевих струмонепровідних частин, які можуть опинитися під напругою (корпуси електроустаткування, кабельні конструкції, сталеві труби тощо).

Занулення використовують при чотирьох провідній системі трьохфазного струму з глухо заземленою нейтраллю. Занулення перетворює замикання на корпус в однофазне коротке замикання. Внаслідок цього спрацьовує максимальний струмовий захист (перегорає запобіжник), який відключає пошкоджену ділянку мережі. Для збільшення безпеки нульовий провід заземлюють в декількох точках.

Захисне відімкнення - захист швидкої дії, що забезпечує автоматичне відімкнення електроустановки під час виникнення в ній небезпеки ураження людини струмом. Така небезпека може виникнути під час замикання фази на корпус, зниженні опору ізоляції мережі нижче відповідного рівня, а також у випадку дотику людини безпосередньо до струмоведучої частини, що знаходиться під струмом.

Блокування застосовується в електроустановках напругою вище 220 В, в яких часто ведуться роботи на струмоведучих частинах, що огороджуються. Блокування забезпечує зняття напруги із струмоведучої частини і електроустановки під час проникнення до них без зняття напруги.

Часто використовується звукова та світлова сигналізація, надписи, плакати та інші засоби інформації, що попереджують про небезпеку.

За призначенням електрозахисні засоби поділяються на ізолюючі (діалектричні рукавиці, боти, калоші, килимки, ізольовані підставки, інструмент з ізолюючими ручками, ізолюючі штанги, кліщі тощо), огороджувальні (переносні огородження, заземлення тощо) та запобіжні (пояси, захисні окуляри, каски, спеціальні рукавиці). Засобами індивідуального електрозахисту є захисні костюми, взуття і рукавиці.

V. Закріплення вивченого матеріалу

Проблемне запитання: Чи однакова дія електричного струму на організм людини? Відповідь обґрунтуйте.

 «Моделювання ситуації допомоги при ураженні електричним струмом»

Мета: навчитися рятувати людину, яка зазнала удару  електричним струмом.

Модель ситуації:  людина  доторкнулася  до  оголеного  електричного дроту, що лежить на землі, і її почало трясти. 

Запропонуйте правильну послідовність дій.

Дії:

- перевірити, чи є в постраждалого пульс;

- відкинути за допомогою дерев’яної палиці електричний дріт від людини;

-  викликати «швидку допомогу»;

- перевірити, чи втратив свідомість постраждалий;

- перевірити, чи дихає постраждалий;

- відтягнути постраждалого від електричного дроту;

- виходити із зони дроту слід-у-слід;

- повідомити про пригоду в аварійну електричну службу або за телефоном «101».

Питання:

1.Що таке електротравма?

2. В чому небезпека ураження електрострумом?

3.Яка перша допомога надається при ураженні електричним струмом?

Потрібно обов'язково пам'ятати, що людський організм вражає не напруга, а величина струму. За несприятливих умов навіть низька напруга (30 - 40 В) може бути небезпечною для життя. Якщо опір тіла людини дорівнює 700 Ом, то небезпечною буде напруга 35 В.

VI. Домашнє завдання

Опрацювати конспект.