2018-06-18

杠杆定义：在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。 说明：①杠杆可直可曲，形状任意。 ②有些情况下，可将杠杆实际转一下，来帮助确定支点。如：鱼杆、铁锹。 2、杠杆五要素——组成杠杆示意图。 ①支点：杠杆绕着转动的点。用字母O 表示。 ②动力：使杠杆转动的力。用字母 F1 表示。 ③阻力：阻碍杠杆转动的力。用字母 F2 表示。 说明：动力、阻力都是杠杆的受力，所以作用点在杠杆上。      动力、阻力的方向不一定相反，但它们使杠杆的转动的方向相反 ④动力臂：从支点到动力作用线的距离。用字母l1表示。 ⑤阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。用字母l2表示。 画力臂方法：一找支点、二画线、三连距离、四标签 ⑴ 找支点O；⑵ 画力的作用线（虚线）；⑶ 画力臂（虚线，过支点垂直力的作用线作垂线）；⑷ 标力臂（大括号）。 3、研究杠杆的平衡条件： 杠杆平衡是指：杠杆静止或匀速转动。 实验前：应调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。这样做的目的是：可以方便的从杠杆上量出力臂。 ⑴ 结论：杠杆的平衡条件（或杠杆原理）是： 动力×动力臂＝阻力×阻力臂。写成公式F1l1=F2l2 也可写成：F1 / F2=l2 / l1 ⑵  解题指导：分析解决有关杠杆平衡条件问题，必须要画出杠杆示意图；弄清受力与方向和力臂大小；然后根据具体的情况具体分析，确定如何使用平衡条件解决有关问题。（如：杠杆转动时施加的动力如何变化，沿什么方向施力最小等。） ⑶  解决杠杆平衡时动力最小问题：此类问题中阻力×阻力臂为一定值，要使动力最小，必须使动力臂最大，要使动力臂最大需要做到①在杠杆上找一点，使这点到支点的距离最远；②动力方向应该是过该点且和该连线垂直的方向。 4、应用： F1 l1 O l2 F2。

动力臂 省力 大于 杠杆 阻力臂 动力臂 费力 小于 杠杆 阻力臂 动力臂 等臂 等于 杠杆 阻力臂 说明：应根据实际来选择杠杆，当需要较大的力才能解决问题时，应选择省力杠杆，当为了使用方便，省距离时，应选费力杠杆。 第二部分：经典例题讲解 不费力 不省力 天平，定滑轮 省距离 人的前臂、理发剪刀、钓鱼杆 费力、 缝纫机踏板、起重臂 费距离 丝钳、手推车、花枝剪刀 省力、 撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢特 点 应用举例  1．如下图所示是指甲刀示意图和垃圾筒示意图，它们哪些部分可以看作杠杆？各为什么性质的杠杆(省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆)？

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、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。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。