人体中的杠杆
人体中的杠杆协作学习第组：目的：探索人体中的各种杠杆的原理及作用方法摘要：人体的骨骼和肌肉可以组成各种不同的杠杆以便利人体的运动。
骨骼可以起到杠杆臂的作用,骨头之间的关节通常是杠杆围绕其转动的支点,而肌肉则可提供使杠杆转动的作用力。
[1] 本文针对杠杆原理在人体中的体现以及在康复治疗中的应用将展开进行综述。
第一部分杠杆的原理研究杠杆是指在外力作用下能绕着杆上一固定点或固定轴转动的简单机械，杠杆的受力点称为力点，固定点称为支点，克服阻力的点称为重点。
身体中的大多数机械都是由肌肉和骨骼组成的。
每做一个动作，都要用到肌肉。
骨骼和肌肉是由人体内强劲的连接组织——韧带连接在一起的。
韧带和肌肉牵动骨骼，使它像杠杆一样工作。
韧带与骨骼相连的地方——关节就相当于杠杆的支点，肌肉则产生动力。
[2]力臂是关节中心到肌肉拉力线的垂直距离,阻力臂是从关节中心到阻力作用线的垂直距离。
在人体中，骨在肌拉力作用下围绕关节轴转动，它的作用和杠杆相同，称为骨杠杆。
人体的骨杠杆运动有三种形式：1．平衡杠杆：支点在力的作用点和重力作用点之间。
杠杆的动力臂等于阻力臂，平衡时动力等于阻力。
这样的杠杆既不省力，也不省距离。
如颅进行的仰头和俯首运动。
2．省力杠杆：重力作用点在支点和力的作用点之间。
杠杆的动力臂大于阻力臂，平衡时动力小于阻力，这样的杠杆省力但费距离。
如行走时提起足跟的动作，这种杠杆可以克服较大的体重。
当把脚尖翘起来的时候，是脚跟后面的肌肉在起作用，脚尖是支点，体重落在两者之间。
这是一个省力杠杆，肌肉的拉力比体重要小。
而且脚越长越省力。
3．速度杠杆：力的作用点在重力作用点和支点之间。
杠杆的动力臂小于阻力臂，平衡时动力大于阻力，这样的杠杆不省力但省距离。
人体中的杠杆大部分都是费力的，如肘关节的活动，这种活动必须以较大的力才能克服较小的重力，但运动速度和范围很大。
人前臂的动作是杠杆运动，它的支点在肘关节。
当肱二头肌收缩、肱三头肌松弛时，前臂向上转，引起曲肘动作；而当肱三头肌收缩、肱二头肌松弛时，前臂向下转，引起伸肘动作。
前臂是个费力杠杆，但是肱二头肌只要缩短一点就可以使手移动相当大的距离。
可见，费了力，但省了距离。
第二部分人体运动中杠杆的作用分析1、咀嚼运动中的杠杆（1）切咬运动：切咬食物时，前牙切咬食物为重点、颞下颌关节为支点，提下颌肌群以咬肌和颞肌为主要动力点，从矢状面观察构成第Ⅲ类杠杆，则阻力臂较动力臂长，机械效能较低。
因此，越向前牙区咀嚼食物，牙齿承受的咀嚼力就越小，这有利于维护狭小的单根前牙和其牙周组织的健康。
（2）侧方咀嚼运动：一般为左侧或右侧的单侧型咀嚼，此时非工作侧髁突虽向工作侧移动，但仍为翼外肌、颞肌和舌骨上、下肌群所稳定，并作为支点。
工作侧的升颌肌主要以咬肌与翼内肌收缩为力点，研磨食物处为重点，从额状面观察构成第Ⅱ类杠杆，此时动力臂较阻力臂长，可使机械效能增加。
当研磨食物的后阶段下颌接近牙尖交错位时，则同时可存在第Ⅱ类和第Ⅲ类杠杆作用。
2、瑜伽运动中的杠杆在瑜伽体位中最明显的杠杆就是船式，开始时仰卧，两腿伸直，两臂掌心向下平方身体两侧，随后髋关节及肩关节屈曲，以坐骨为支点，脚趾和头部与地面呈30度的角，双肩屈曲，双臂平行于地面。
该动作杠杆类型为速度杠杆，支点为臀肌，力点为腹肌群及背部肌群，重点为双腿及上半身，阻力为地心引力。
3、推铅球运动中的杠杆最后的用力阶段是2个速度杠杆的有序叠加。
一是以左脚为支点，身体左侧的牢固支撑位力臂的速度杠杆；二是持球的右臂，其肱三头肌的收缩发力推球也是一个速度杠杆。
所以出手高度越高，其右手在最后用力阶段作用于铅球的工作距离就越长，从而可有效的提高铅球出手瞬间的出手速度。
[3]4、跑步运动中的杠杆根据杠杆原理,阻力点移动距离和速度与阻力臂长度成正比,与力臂长度成反比。
教学训练中,许多特定动作不要求省力而要获得较大的运动速度和运动幅度。
在这种情况下,就必须想方设法增加阻力臂。
在人的肌体中,大多数肌肉的阻力臂大大超过力臂;肌肉收缩长度小而环节的远端移动距离大,速度快。
在跑步比赛中,腰肌收缩力越强,大腿幅度就越大,跑时迈出的步子就越大,速度也就越快,获得的成绩就越佳。
[4]5、仰卧起坐中的杠杆仰卧起坐是训练腹肌力量的练习，可有三种姿势：将手放在体侧、胸前和枕在头后的姿势，手枕在在头后的姿势，重力矩最大（因阻力臂增大），所以腹肌的负担量最大。
同理，仰卧举腿时，直腿的阻力臂就比屈腿大，因此髂腰肌的负担量也大。
第三部分在疾病治疗中的应用1、骨质增生或者骨赘形成是一个缓慢的过程,这是机体应对异常应力刺激的病理性表现。
骨质增生的本质是槊型,骨质增生的部位往往正是长期应力作用的地方,这个过程与机制可能和骨折修复的机制相类似,新增加的纵向应力,剌激成骨细胞功能使得骨组织生长活跃,并且缓慢改型。
然而,观察骨赘的形态并不是很成规则,可能与相关部位所受到应力的大小和方向不恒定有关。
出现骨质增生的个体差异很大,由此得出结论:骨质增生或者骨赘生成,反映了应力在结构内重新分布的现象,成为了结构己经发生变异的证据。
在治疗腰腿痛的病例时,要重视对椎小关节的调整,而整个的治疗程序当中也要以调整椎小关节为治核心,能够:终止异常张力对痛觉感受器的刺激,止痛；松解错位,调整了关节的对位对线关系,平衡肌肉张力,恢复脊柱稳定性；恢复关节的活动度,恢复节段性的平衡调节能力。
[5]2、牵引疗法牵引疗法是应用外力对身体某一部位或关节施加牵引力，使其发生一定的分离，以解除周围血管、神经等组织的受压状况，从而达到治疗目的的一种疗法。
常用于颈椎、腰椎、以及四肢关节等骨科相关疾病的治疗与康复。
对于出现痉挛的肌肉和活动范围刚出现受限的四肢关节，可进行扩大关节活动范围的重力牵引。
在该类牵引中，牵引作用力方向通常与关节运动方向一致，以促进恢复关节活动功能，这种关节活动度训练方法称为四肢关节功能牵引。
3、颈椎杠杆扳法脊柱的正骨手法可粗浅地分为长杠杆与短杠杆两种扳法。
长杠杆扳法以“颈椎旋转扳法”为例进行分析：患者坐势，颈项放松，颈略前屈或后伸（10°～15°）。
医者站于后侧，用一手扶住其头顶部，另一手托住下颏部，两手协同动作使头向一侧慢慢旋转，当旋转到有明显阻力时，稍微停顿一下，随即用颈再做一个有控制的增大旋转幅度（5°～7°）的快速扳动，此时常可听到关节弹响声，表示手法成功。
长杠杆脊柱手法操作过程中，手法力要通过多个应力传递联结才能最后作用于目标节段，这些应力传递联结又或多或少存在解剖和病理上的差异，给传递联结的调整和控制带来一定的困难，因此临床上常有难以准确定位于目标节段的事例，传递过程中均有能量损耗，这样就形成了应力分布在各连结的不均匀分布。
[6]而脊柱短杠杆微调手法操作时力量直接作用于病变节段，通常以组成该节段的上下两椎的棘突或横突为骨杠杆，颈部无需过度旋转，不受“位置性眩晕”的影响。
此外，与长杠杆手法相比，脊柱微调手法还有下列优点：首先，在手法的可控性方面，由于短杠杆脊柱微调手法无需象长杠杆手法那样将手法力通过多个链节的应力传递作用于目标节段，避免了手法应力的多链节传递，力量更加稳妥、准确，使得非病变节段不需承受额外的负荷，不会伤及无辜组织；其次，短杠杆脊柱微调手法使脊柱的总体被动运动一般控制在5～15°之间，而这一运动幅度范围在正常生理范围之内。
[7]2、治疗骨折骨折的本身就是一个力学总用过程，具有瞬间作用的特性，即损伤当时暴力的能量及作用方向就决定了骨折的类型和损伤的程度。
在临床实践中，常以骨折断端为支点，前臂为动力臂，手掌为阻力臂，显而易见这是动力臂比阻力臂长的杠杆，是省力的杠杆。
复位时在拔伸牵引几分钟克服肌紧张后，在维持牵引力的情况下，只要在骨折的远端完成掌曲和尺偏的手法，通过术者的手摸心会复位即告完成。
这样只用最小的力就完成了整个复位过程，减少了周围软组织的损伤，减轻了患者的痛苦，真正达到了“法之所出，患者不知其苦，待有所觉，法已终矣”的治疗效果。
[8]3、假肢研发假肢利用身体重心转移和杠杆原理，为截肢者提供了许多方便。
在组件式假肢出现的早期膝关节一般以单轴为主。
这种关节结构简单，制造容易，成本低廉。
但是人体生理膝关节是一个复合关节。
它转动的同时还具有水平运动。
4、杠杆扳法治疗肩周炎该法是在传统手法放松肌肉,舒经活络的基础上,结合现代医学成果,运用手法巧妙地牵拉肩关节、松解关节内组织粘连、痉挛,以达到消除炎症,扩大肩峰下间隙的作用,从而最终改善肩关节功能。
[9]参考文献：[1] 物理教学1984年07期骆世铮《人体杠杆模型》[2]浙江教育出版社《探索者丛书》，奥云《藏在人体内的杠杆》[3]2013年5月总第65期竞技体育，李海军《推铅球技术中的杠杆原理分析》[4]王寿文《浅论杠杆原理在体育教学训练中的应用》[5]关秉俊《人体动态结构模型指导下正骨推拿干预腰腿痛的临床研究》[6]陈波《颈部扳法分析》[7]中国中医药信息杂志2003年7月第10卷第7期李成林于漾《脊柱短杠杆微调手法治疗椎动脉型颈椎病临床疗效分析》[8]包晋、唐镇江《巧用杠杆原理治疗骨折临床感悟》[9]浙江中医杂志2007年8月第42卷第8期，郑胜明、陈鹏、范炳华《杠杆扳法治疗肩周炎30例疗效观察》。
生活中杠杆原理的例子
生活中杠杆原理的例子杠杆原理是物理学中的一个重要概念，它也被广泛运用在生活中的各个领域。
简单来说，杠杆原理就是利用杠杆的作用，通过施加力的方式来实现增加力的效果。
在生活中，我们可以找到很多杠杆原理的例子，下面就让我们来看看其中一些具体的案例。
首先，我们可以从日常生活中的工具开始。
比如开瓶器，它就是一个很好的杠杆原理的例子。
当我们使用开瓶器打开瓶盖时，我们施加的力作用在开瓶器的一端，而另一端则作用在瓶盖上。
由于开瓶器的结构设计，它能够将我们施加的力放大，从而轻松地打开瓶盖。
这就是利用杠杆原理来增加力的一个很好的例子。
其次，我们可以看看人体的运动。
在日常生活中，我们经常需要举起重物，比如提行李箱。
而在这个过程中，我们往往会利用杠杆原理来减轻自己的力气。
当我们用手臂举起行李箱时，我们的手臂就像一个杠杆，而行李箱则作为重物的支点。
通过这种方式，我们可以用较小的力气来举起较重的物体，这就是杠杆原理在人体运动中的应用。
另外，我们还可以看看金融领域中的杠杆原理。
在投资中，杠杆原理被广泛运用。
比如股票市场中的杠杆交易，投资者可以通过杠杆来放大自己的投资收益。
当投资者使用杠杆进行交易时，他们可以用较小的资金来控制更大的资产，从而在市场波动时获取更大的收益。
当然，杠杆交易也存在较大的风险，一旦市场出现逆转，投资者也会面临更大的损失。
最后，我们还可以看看工程领域中的杠杆原理。
比如建筑工程中的起重机，它就是一个典型的杠杆原理的应用。
起重机通过合理设计的杠杆结构，可以用较小的力气来举起非常重的物体，这为建筑工程提供了很大的便利。
综上所述，杠杆原理在生活中的应用是非常广泛的。
无论是日常生活中的工具，还是人体的运动，亦或是金融和工程领域，我们都可以找到很多杠杆原理的例子。
通过合理利用杠杆原理，我们可以在生活中更加高效地完成各种任务，这也充分展示了杠杆原理的重要性和实用性。
希望通过这些例子，大家对杠杆原理有了更深入的理解，也能在日常生活中更好地应用这一原理。
杠杆原理
关于阿基米德推动地球的说法， 却还是他在亚历山大里亚留学时候 的事。当时他从埃及农民提水用的吊杆和奴隶们撬石头用的撬棍受到 启发，发现可以借助一种杠杆来达到省力的目的， 而且发现，手握 的地方到支点的这一段距离越长， 就越省力气。由此他提出了这样 一个定理：力臂和力（重量）的关系成反比例。这就是杠杆原理。用 我们现在的表达方式表述就是：动力×动力臂=阻力×阻力臂。为此， 他曾给当时的国王亥尼洛写信说： `我不费吹灰之力，就可以随便移 动任何重量的东西；只要给我一个支点， 给我一根足够长的杠杆， 我连地球都可以推动．'可现在这个小国王并不懂得什么叫科学， 他 只知道在大难临头的时候，借助阿基米德的神力来救他的驾。 可是罗马军队实在太厉害了．他们作战时列成方队， 前面和两侧的 士兵将盾牌护着身子，中间的士兵将盾牌举在头上， 战鼓一响这一 个个方队就如同现代的坦克一样，向敌方阵营步步推进， 任你乱箭 射来也丝毫无损。罗马军队还有特别严明的军纪，发现临阵脱逃的立 即处死， 士兵立功晋级，统帅获胜返回罗马时要举行隆重的凯旋仪 式。这支军队称霸地中海,所向无敌， 一个小小的叙拉古哪里放在眼 里。况且旧恨新仇，早想进行一次彻底清算。这时由罗马执政官马赛 拉斯统帅的四个陆军军团已经挺进到了叙拉古城的西北。现在城外已 是鼓声齐鸣， 杀声震天了。在这危急的关头，阿基米德虽然对因国 王目光短浅造成的这场祸灾非常不满， 但木已成舟，国家为重， 他 扫了一眼沉闷的大殿，捻着银白的胡须说：“如果单靠军事实力， 我们决不是罗马人的对手。现在若能造出一种新式武器来，或许还可 守住城池， 以待援兵。”国王一听这话，立即转忧为喜说：“先王 在世时早就说过， 凡是你说的，大家都要相信．这场守卫战就由你 全权指挥吧。”
1、杠杆的五要素：支点、动力、阻力、动力臂和
人体十倍力量的原理
人体十倍力量的原理人体十倍力量的原理可以从生理学和力学两个方面进行解释。
从生理学角度来看，人体的肌肉系统是实现力量输出的主要组织。
肌肉由肌纤维组成，肌纤维中含有许多肌原纤维。
肌原纤维是肌肉的基本收缩单位，其中包含有丰富的肌纤维蛋白质，如肌球蛋白和肌动蛋白。
当肌原纤维受到神经冲动刺激时，肌动蛋白和肌球蛋白会结合并产生肌肉收缩，从而实现力量输出。
此外，肌肉收缩还需要能量供应，这些能量主要来自于肌肉的三磷酸腺苷（ATP）和肌糖原。
当肌肉受到神经刺激时，ATP和肌糖原会被分解释放出能量，从而促使肌肉产生收缩。
因此，人体十倍力量的原理首先是基于肌肉系统的生理机制。
从力学角度来看，人体十倍力量的原理还与杠杆原理和肌肉协调运动有关。
人体的骨骼系统是支撑和运动的基础，它由骨骼、关节和肌肉组成。
在力量输出过程中，人体利用骨骼和关节构成的杠杆系统来增加力臂，从而提高力的输出。
此外，肌肉的协调运动也是实现力量输出的关键。
在进行一些高强度的运动时，肌肉群的协调配合可以最大限度地发挥力量输出，从而实现十倍力量的效果。
因此，人体十倍力量的原理还包括了杠杆原理和肌肉协调运动的影响。
综合生理学和力学的原理，人体十倍力量的效果可以通过以下几个方面来解释：1. 肌肉和神经系统的适应性：通过长期的力量训练，人体的肌肉纤维可以得到增加和改善，肌肉内肌球蛋白和肌动蛋白的结合效率也会提高。
这些生理调整可以使肌肉系统更好地适应高强度的力量输出，从而实现十倍力量的效果。
2. 杠杆原理的发挥：人体运动过程中，骨骼和关节构成的杠杆系统可以有效地放大力量输出。
例如，在举重运动中，人体可以利用杠杆原理来提高力量输出，从而实现十倍力量的效果。
3. 肌肉协调运动的作用：高强度的运动需要多个肌肉群的协调运动来发挥最大的力量输出。
通过训练和技巧的提高，人体可以更好地进行肌肉协调运动，从而实现十倍力量的效果。
总的来说，人体十倍力量的原理是一个复杂的生理和力学过程，它涉及肌肉系统的生理适应、杠杆原理和肌肉协调运动等多个方面。
人体运动学重点
人体运动学重点整理第一章人体运动学总论一、名词解释1、人体运动学：是研究人体活动科学的领域,是通过位置、速度、加速度等物理量描述和研究人体和器械的位置岁时间变化的规律活在运动过程中所经过的轨迹，而不考虑人体和器械运动状态改变的原因。
2、刚体：是由相互间距离始终保持不变的许多质点组成的连续体，它有一定形状、占据空间一定位置，是由实际物体抽象出来的力学简化模型。
在运动生物力学中，把人体看作是一个多刚体系统。
运动形式有平动、转动和复合运动。
3、复合运动:人体的绝大部分运动包括平动和转动，两者结合的运动称为复合运动。
4、力偶：两个大小相等、方向相反、作用线互相平行,但不在同一条直线上的一对力。
5、人体运动的始发姿势:身体直立,面向前，双目平视，双足并立，足尖向前，双上肢下垂于体侧,掌心贴于体侧。
6、第三类杠杆：其力点在阻力点和支点的中间，如使用镊子，又称速度杠杆.此类杠杆因为力臂始终小于阻力臂，动力必须大于阻力才能引起运动，但可使阻力点获得较大的运动速度和幅度。
7、非惯性参考系:把相对于地球做变速运动的物体作为参考系标准的参考系叫非惯性参考系,又称动参考系或动系。
8、角速度：人体或肢体在单位时间内转过的角度,是人体转动的时空物理量。
9、人体关节的运动形式：（1)屈曲(flexion)、伸展(extension）：主要是以横轴为中心，在矢状面上的运动。
（2)内收(adduction）、外展（abduction)：主要是以矢状轴为中心,在前额面上的运动. （3)内旋（internal rotation）、外旋（external rotation）：主要是以纵轴为中心，在水平面上的运动。
（4）其他:旋前（pronation）、旋后（supernation）、内翻（inversion)、外翻(eversion）。
二、单选题【相关概念】·第一类杠杆:又称平衡杠杆,其支点位于力点和阻力点中间,如天平和跷跷板等.主要作用是传递动力和保持平衡，它即产生力又产生速度。
人体力量的产生原理
人体力量的产生原理人体力量的产生原理涉及多个生理和生物力学因素，包括肌肉收缩、神经系统控制、杠杆作用和身体协调。
以下是人体力量产生的主要原理：1.肌肉收缩：人体力量的主要来源是肌肉的收缩。
肌肉是由肌肉纤维组成的，这些纤维在神经系统的控制下通过收缩产生力量。
肌肉的收缩是通过神经冲动触发的，这些冲动传递到肌肉纤维，导致它们缩短。
这种肌肉缩短产生了力量，使身体能够执行各种动作，如抬重物、行走和跑步。
2.神经系统控制：神经系统是肌肉活动的控制中心。
大脑通过神经冲动发送信号到神经元，然后通过神经元传递到肌肉，从而触发肌肉收缩。
神经系统可以调整肌肉的力量和收缩速度，以适应不同的任务和需求。
3.杠杆作用：人体使用杠杆原理来增加力量。
关节是身体内的杠杆，肌肉通过关节施加力量。
比如，膝盖关节和肘关节允许肌肉在较短的距离内产生更大的位移和力量。
这种杠杆作用有助于人体执行各种动作，如弯曲和伸展。
4.协调和技巧：人体力量的产生还依赖于协调和技巧。
身体的不同部分需要协调合作，以有效地产生力量。
这包括正确的姿势、动作和技巧，以最大程度地利用肌肉力量。
5.训练和适应：人体力量可以通过锻炼和训练进行适应和增强。
通过定期的体育锻炼，肌肉可以变得更强大，神经系统可以变得更加高效，从而提高力量水平。
总之，人体力量的产生是一个复杂的过程，涉及肌肉、神经系统、杠杆作用和协调等多个因素。
这些因素共同作用，使人体能够执行各种动作和任务。
力量训练和合理的身体技巧可以帮助提高力量水平。
第一章 人体运动的力学原理.
华中科技大学同济医学院附属梨园 医院康复中心 程凯
第一章 人体运动的力学原理
力→人体→平衡 （equilibrium） 生物力学（biomechanics ） 运动（movement） 力：静力（static）维持人体平衡 的力 动力（dynamic）使人体运动 的力 人体生物力学：人体运动静力学 人体运动运动学
1.一个自由度铰链关节 一个自由度是指这个关节只有一个活动 轴。 如屈戊（hingo）关节—指间关节。 尺桡 关节 —前臂旋前，旋后。 2.两个自由度是指该关节具有两个活动轴 如髁状关节—掌指关节 ＼可作环绕动作 拇指鞍状关节—掌指关节／ 3.三个自由度是指具有三个活动轴的关节 球窝关节（ball and socket）→髋 、肩。 应注意：活动轴和活动方向是两回事。
9.下列哪种杠杆既产生力,又产生速度? #A.支点在重点和力点之间 B.支点在一端,重臂大于力臂 C.支点在一端, 力臂大于重臂 10.下列哪项可提高杠杆机械效率? #A.增加力臂 B.增加重臂 C.增加作用力 D.增加重力
问答题: 1.什么是开链和闭链?请各举一例. 开链是指远端是自由的运动链—如人体四肢和躯干。 闭链是指运动链的远端组合成环状---如骨盆带，胸腔→ 活动范围极小. 2.人体有哪三类杠杆?请各举一例,并说出各类杠杆的特 点. 第一类杠杆： 支点位于重点、力点之间 如，环枕关 节,又有力又有速度. 第二类杠杆：支点在一端，力臂>重臂 .如，小腿三头 肌做踮脚.产生力. 第三类杠杆:支点在一端，重臂 >力臂。四肢关节均属 此类。产生速度,移动较长距离.
二.以身体平面的运动术语 中立位 解剖位 （常用来描述运动的起始点）
三.关节运动的术语： 体段运动 关节运动 前臂上引＼ 体位上引— 屈肘 拉 锯 ／ 小腿抬高＼ 蹲 — 立— 伸膝 坐 —立 ／ 1.屈曲—伸展 2.外展—内收 3.外旋—内旋
人教版八年级物理下册课件 12-1 第2课时 生活中的杠杆
等臂杠杆 动力臂等于阻力臂的杠杆是等臂杠杆。
l1= l2
F1 =F2
o
F2
F1
三类杠杆的对比
省力杠杆
费力杠杆
等臂杠杆
概念
动力臂大于阻力臂的杠杆
动力臂小于阻力臂的杠 杆
动力臂小于阻力臂的杠杆
特点
省了力，但费了距离
费了力，但省了距离
不省力也不费力
例题 1.如图所示的工具中，使用时属于费力杠杆的是（ B ）
第十二章 简单机械
第1节 杠杆
第2课时 生活中的杠杆
新课导入
托盘天平
老虎钳
使用这三种杠杆的目的相同吗？
钓鱼竿
学习目标
1.知道省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆的特点。 2.根据一定的标准对杠杆的使用、特点以及作用效果等进行分类。 3.知道杠杆在生活中的应用。
一、杠杆的分类
省力杠杆 动力臂大于阻力臂的杠杆是省力杠杆。
F A
●OLeabharlann 4.画出把圆桶滚上台阶所用的最小动力 F 。
F
●
O G
二、生活中的杠杆
生活中的一些省力杠杆
核桃夹
羊角锤
起子
生活中的一些费力杠杆
镊子
扫把
船桨
人体中的杠杆
F1 O F2
杠杆的支 点在脊柱 顶端。
抬头
课堂小结
省力杠杆
杠杆的 类别与 应用
费力杠杆
等臂杠杆
l1 ＞l2 ，F1＜ F2 l1 ＜l2 ，F1＞ F2 l1 =l2 ， F1= F2
A.瓶盖起子
B.食品夹
C.起钉
D.核桃夹
2.各式各样的剪刀都是一对对杠杆。下列剪刀，最适合剪开较硬物体的是( B )
初中物理 人教版八年级下 12.1 杠杆
中物理
人教版 物理
（八年级）
第十二章 简单机械 第1节 杠杆 第2课时
1 课堂导入
观察下面几幅图，你有什 么发现？
02 学习目标
学习目标
1.知道省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆的特点（重点） 2.知道杠杆在生活中的应用。
2 课堂活动
活动：请每个小组4名同学每人画一个图，标出图中杠 杆的支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂。
C．动力和阻力臂一定时，动力臂和阻力的关系
D．动力臂和阻力臂一定时，动力和阻力的关系
迁移训练 2
5.（2020•长沙模拟）如图，杠杆处于平衡状态。如果杠杆两侧的钩码各
减少一个，杠杆将（ ）
A
A．左端下降 B．右端下降
C．仍然平衡 D．无法判断
6．（2020•武汉模拟）如图所示，将一把米尺从中点O处支起，并在其 两边分别挂四个钩码和两个钩码，此时米尺恰好平衡。下列增减或移动
D.先减小，后增大
5.（2019•抚顺）如图甲所示是一个钥匙形“瓶起子”，图乙为其简化的 示意图，图中O为支点，F2是A点受到的阻力。请在图乙中画出：（1）阻 力臂l2。 （2）作用在B点的最小动力F1及其力臂l1。
6.（2019•葫芦岛）图甲是汽车上的手动刹车装置，为防止车移动需要把刹 车杆拉起。刹车杆相当于一个绕O点转动的杠杆，其简化示意图如图乙所 示，F2是杠杆受到的阻力。请在图乙中画出杠杆平衡时的阻力臂l2、作用在 A点的最小动力F1及其动力臂l1
F2 O
F1
费力杠杆
由 F1l1=F2l2 ∵l1 〈 l2 ∴F1 〉 F2
这是费力杠杆
2.费力杠杆： 动力臂小于阻力臂，动力大于阻力。
在生活中，你还发现了哪些工具是费力杠杆？
第3-3人体生物力学特性
曲线
克服阻力 不克服阻力
0.22
0.72 0.22
旋转动作
脚 腿 躯干
直线
克服阻力 直线 脚向侧面 弯曲 倾斜
0.36
0.72 0.36 0.72～1.45 0.72～1.62 1.26
表3-20 人体各部分动作的最大频率
动作部位 手 手指 前臂 臂 腿 脚 动作的最大频率（次/min） 204～406 360～431 160～292 99～344 300～373 330～400
图3-13 力的应用（甲）
图3-13
力的应用（乙）
2、 体 位
• 操作者的体位（立位、坐位、躺位）、躯干的稳定 性对人的作用力也有一定的影响。 • 立位作业可以经常改变操作的姿势，活动范围大， 易于用力，但单调作业会引起疲劳 • 立位可适当地走动，有助于维持工作能力，但立位 不易进行精确而细致的工作，不易转换操作，而且 肌肉要作更多的功用以维持体重，易引起疲劳。 • 坐位则可以进行较长时间地精确而细致的工作，可 以手足并用，但是坐位作业则不易改变姿势，用力 受限制，工作范围受局限，久坐会导致生理性疲劳 • 躺位操作易疲劳，汽车修理工修理汽车时就有时必 须仰躺着工作。
图3-11 不同体位下脚的蹬力及在 各个角度时的压力比值
表3-17 脚的操纵力比较
脚别 右脚 左脚 屈曲力/N 男 326 299 女 234 209 男 478 421 伸展力/N 女 344 299
二、人体活动的速度与准确度 1、肢体的动作速度
• 肢体动作速度的大小，基本上决定于肢体 肌肉收缩的速度 • 对于操作动作速度，还取决于动作方向和 动作轨迹等特征
图3-9 坐姿操纵力侧视图 （a）侧视图 （b）俯视图
拉力
老虎凳的尴杠杆原理
老虎凳的尴杠杆原理老虎凳主要运用杠杆原理：膝关节在人体四肢各大关节中活动的范围最小，两端大腿小腿的长度有利于施刑者用杠杆原理，以较小的力度强迫受难者。
反关节使用老虎凳的关键点：一是使受难者处于坐姿(两臂反绑或绑成十字刑)，这样会加重腿部韧带的牵拉力度，而仰卧的姿势由于髋关节的放松，连带腿部韧带放松，会减弱痛苦程度。
二是腿部捆绑在膝盖上的大腿部，而不是以下部位。
因为老虎凳的作用在于牵拉受难者腿部的关节韧带和造成膝关节脱臼，不在于折断受难者的小腿。
因为折断小腿腓骨需要很大力量，痛苦时间短(受难者很快昏厥)不符合施刑者既要折磨受难者又自己省力的要求。
令受难者赤脚，往往是为在使用老虎凳同时对她脚心用刑。
据史料记载，受难者坐老虎凳一般垫上三块砖时就会大汗淋漓，五块砖时膝关节完全脱臼，人会昏厥。
施刑者通常每加一块砖后会暂停一会，令受难者的痛苦持续一段时间后再加重用刑力度。
女性的韧带通常比男性柔软，所以她们在老虎凳上的受难时间会更长，往往要加到六块砖时才昏厥，记载上最长的有八块砖，这大概与砖的厚度不同有关。
在使用老虎凳时，会出现受难者大腿骨被折断的情况，这与施刑者对用刑力度掌握不当(过于急躁或者是愤怒)和腿部捆绑位置过高、松紧程度不当等因素有关。
绳索捆绑并不是越紧越好，而是以受难者腿部不能活动为限度。
渣滓洞女烈李青林大腿骨被老虎凳折断，就是在县城被捕受刑时，那里的施刑者过于急躁造成的。
江竹筠在渣滓洞监狱受难时也坐过老虎凳，就没有出现断腿的情况，这是两地施刑者用刑水平的不同。
用刑正确的话，受难者最多只是膝关节脱臼，腿骨不会折断。
有过这样的记载：施刑者在受难者昏厥苏醒后，将她从老虎凳上解下来，再由两个身强力壮的施刑者架着她强行跑步，以增加她膝关节的痛苦。
如果大腿骨被折断，就难以继续用刑了。
老虎凳的关键点在于反向弯曲人的双膝关节而给人造成痛苦，所以对于老虎凳本身来说，穿鞋袜与光脚并不重要。
但是，光脚却有着诸多的好处。