杠杆原理在人体中的应用 ppt课件
人体骨杠杆的分类及其在康复过程
人体骨杠杆的分类及其在康复过程的原理应用
人体骨杠杆可分为三类:
①平衡杠杆:关节中心位于肌肉的动力点与运动环节的阻力点之间。
②省力杠杆:运动环节的阻力点在关节中心与肌肉的动力点之间。
③速度杠杆:肌肉的动力点在关节中心与运动环节的阻力点之间。
杠杆原理应用:
①利用杠杆原理省力:增大动力臂和缩短阻力臂。
例如，通过某些骨性结构增大肌肉力臂;提起重物时，让重物越靠近身体，缩短阻力臂，就越省力。
一②利用杠杆原理获得速度:缩短力臂和增大阻力臂。
例如，身体上肌肉起、止点一般靠近关节中心，即力臂较短。
③利用杠杆原理发展肌肉力量:增加阻力和延长阻力臂。
例如，增加阻力负荷;仰卧举腿时，直腿延长阻力臂来发展肌肉力量。
杠杆原理的生活应用示意图
杠杆原理的生活应用示意图1. 引言杠杆原理是物理学中的一个重要概念，它在日常生活中有着广泛的应用。
本文将就几个常见的生活应用场景，通过列点方式展示这些应用。
2. 工具在生活中，我们常常使用杠杆原理来辅助完成一些工作。
下面列举几个常见的工具应用：•梯子：梯子是杠杆原理的应用之一。
当我们需要到达高处时，梯子可以提供支持，让我们站在梯子上，通过杠杆的原理来提供足够的力量，轻松到达目标高度。
•起重机：起重机也是杠杆原理的应用之一。
通过杠杆的力量，起重机可以轻松地举起重物。
这大大提高了工程施工的效率，减少了人力成本。
•刀具：在日常生活中，刀具是我们常用的工具之一。
通过底刀作为支点，刀片作为杆的一端，我们可以用较小的力量切割或割开较硬的物体。
3. 运动和健身杠杆原理也在运动和健身领域有着重要的应用。
下面列举几个例子：•弓箭：弓箭时古老的武器。
它利用弓弦作为杠杆，将拉弓的力量转化为箭的能量，实现远程攻击。
•哑铃：在健身房中，哑铃是常见的健身工具。
当我们使用哑铃进行举重运动时，杠杆原理可以帮助我们更有效地锻炼肌肉。
•跷跷板：跷跷板是儿童乐园常见的游乐设施。
通过杠杆原理，两端的人可以轻松地实现协同运动，增强协调能力和平衡能力。
4. 机械原理在工程和机械领域，杠杆原理是必须掌握的基本原理。
下面列举几个例子：•车床：车床是金属加工工程中常用的机床。
通过杠杆原理，车床可以通过手柄的操作，实现对工件的加工和切削。
•扳手：扳手是常见的修理工具。
通过扳手的设计和杠杆原理，我们可以用较小的力量扭动螺栓或螺母，实现紧固或松开。
•自行车：自行车是大家常见的交通工具。
自行车通过踩踏脚蹬，将人体的力量转化为车轮的动力，实现前进。
5. 日常生活在日常生活中，我们在很多方面都可以看到杠杆原理的应用。
下面列举几个例子：•钳子：钳子作为工具，利用其设计和杠杆原理，可以夹住物体，实现夹持和固定。
•鞋拔：鞋拔是我们常用的日常用品之一。
通过杠杆原理，鞋拔可以帮助我们轻松地将鞋子从脚上脱下。
常用的人体力学原理.
作者：孙孟军
第9页/共11页
教育部老年服务与管理专业教学资源库
3.1 平衡原理的特点
常用的人体力学原理
支撑面的大小与稳定度成正比 支撑面越大，人或物的稳定性越好。如，老年人在行走时，通过借
助拐杖扩大支撑面来增加身体的稳定性。
作者：孙孟军
第10页/共11页
教育部老年服务与管理专业教学资源库
杠杆。
作者：孙孟军
第4页/共11页
教育部老年服务与管理专业教学资源库
常用的人体力学原理
1.2 省力杠杆
阻力点在支点和力点之间。杠杆运动幅度小，但效应 大，所以省力，例如人在提足跟时。
作者：孙孟军
图2 足部杠杆作用
第5页/共11页
教育部老年服务与管理专业教学资源库
1.3 速度杠杆
常用的人体力学原理
面积。
常用的人体力学原理
作者：孙孟军
第8页/共11页
教育部老年服务与管理专业教学资源库
常用的人体力学原理
3.1 平衡原理的特点
物体的重量与稳定度成正比 相同体积下，人或物的质量越大，稳定性越好
物体重心高度与稳定度成反比 当人垂直双臂站立时，重心位于骨盆的第二骶椎前约7cm处；手臂 上举过头时，重心上升；身体下蹲，甚至吸气时膈肌下降，重心也
✓护理床、轮椅等物体的轮子加油后，可以减小接触面的摩擦系数降 低摩擦力，利于使用
✓在浴室或者老年拐杖前增加橡皮垫，增加摩擦系数加大摩擦力，防 止老年人跌倒。
作者：孙孟军
第7页/共11页
教育部老年服务与管理专业教学资源库
3、平衡原理
平衡的基本原理是重心低， 支撑面大，重力线在支撑面以内时
物体的稳定度大。 重心是重量的中心。人体重心的 位置随着四肢和躯干的姿势而改变。 重力线是自重心垂直于地面的线。 支撑面是指人或物体与地面的接触
杠杆原理在人体中的应用副本
➢ 第二类杠杆：省力杠杆 阻力点在支点和动力点之间
➢ 第三类杠杆：费力（速度）杠杆 动力点在支点和阻力点之间
3.1第一类杠杆
平衡杠杆
➢ 支点位于动力点和阻力点之间 ➢ 传递力和平衡，即产生力又产生速度
阻力F2 阻力臂L2
动力F1 动力臂L1
支点
3.2第二类杠杆
省力杠杆
➢ 阻力点在支点和动力点之间
支点
➢ 动力臂大于阻力臂，用较小的力
克服较大的阻力
= F1 X L1 F2 X L2
小大
大小
阻力F2
动力F1
阻力臂L2 动力臂L1
3.3第三类杠杆
费力（速度）杠杆
➢ 动力点在支点和阻力点之间
➢ 动力臂小于阻力臂，动力小于阻力 支点 ➢ 获得较大的运动速度和幅度
= F1 X L1 F2 X L2
大
小
小
大
动力F1 动力臂L1
阻力臂L2
阻力F2
人体中普遍存在杠杆系统
4.人体中的杠杆
➢ 支点： 关节 ➢ 动力： 收缩的肌肉 ➢ 阻力： 肢体的重力，拮抗肌张力，韧带
筋膜的张力，外物的重力
4.人体中的杠杆
4.人体中的杠杆
4.人体中的杠杆
Force
second-class lever
4.人体中的杠杆
? Fi X Li Fo X Lo
2.杠杆的力学原理
力矩
➢ 物理学里，作用力促使物体绕着转动轴或支点转动的趋向 ➢ 大小为力与力臂的乘积，单位牛顿.米 ➢ 方向逆正顺负
力臂
➢ 支点到力的作用线的垂直距离。 ➢ 与动力对应的力臂叫动力臂 ➢ 阻力对应的力臂叫阻力臂
杠杆的原理和应用课件
杠杆的原理和应用课件一、杠杆的定义和基本原理•杠杆是一种简单机械，由杠杆臂、支点和作用力构成。
•杠杆臂是杠杆的一个部分，作用力作用于杠杆臂上，支点是杠杆的旋转点。
•杠杆遵循力矩平衡原理，即力矩的乘积相等。
二、杠杆的种类1. 一级杠杆•一级杠杆的支点在中间，作用力和负载力分别在支点两端。
•一级杠杆典型的例子是平衡木和秋千。
2. 二级杠杆•二级杠杆的支点在一侧，作用力和负载力分别在支点的两侧。
•二级杠杆的典型例子是推土机的杆臂。
3. 三级杠杆•三级杠杆的支点在一侧，作用力和负载力都在支点同侧。
•三级杠杆的典型例子是人体的肌肉运动。
三、杠杆的应用1. 杠杆在物理学中的应用•杠杆是物理学中一个重要的概念，广泛应用于力学、静力学等方面。
•杠杆可以通过改变杠杆臂、作用力和负载力来实现平衡或输出更大的力。
•杠杆的原理在物理学中有广泛的应用，如工程中的起重机和桥梁结构的设计。
2. 杠杆在工程中的应用•杠杆原理在工程中被广泛运用，例如桥梁、摩天大楼的建造等。
•杠杆可以通过合理设计，减小负载力对结构造成的压力，提高结构的稳定性。
•杠杆的应用能够使得工程设计更加经济、合理，提高工程的承载能力。
3. 杠杆在生活中的应用•杠杆在我们的日常生活中随处可见，例如开门、撬锁等。
•通过合理运用杠杆原理，可以轻松完成一些看似困难的任务。
•杠杆的应用使得我们的生活更加便利，提高了效率。
四、杠杆的优缺点1. 优点•杠杆可以通过合理设定杠杆臂和作用力，将小力量放大，实现更大的输出力。
•使用杠杆可以使得工程设计更加经济合理，提高结构的承载能力。
•在生活中，合理利用杠杆可以简化很多工作，提高效率。
2. 缺点•杠杆运用不当或设计不合理时，可能会导致系统失衡或者杠杆断裂等问题。
•杠杆的使用需要一定的技术和知识，不当使用可能导致事故发生。
•杠杆的应用需要考虑材料的强度和稳定性等因素，设计复杂度较高。
五、总结•杠杆是一种简单机械，可以通过改变杠杆臂和作用力的位置，实现力量的放大和平衡。
人教版《杠杆》ppt课件pptx
每个小组选派一名代表上台展示本组的讨论成果，包括杠杆在生活中的应用实例、存在的 问题以及改进的建议等。其他小组和教师可以对展示内容进行评价和补充，促进课堂交流 和互动。
谢谢您的聆听
THANKS
高性能的杠杆结构。
陶瓷材料
陶瓷材料具有高硬度、高耐磨性 和高化学稳定性等特点，可用于
制造特殊要求的杠杆部件。
精密制造技术提升杠杆性能
精密铸造技术
01
通过精密铸造技术，可以制造出形状复杂、精度高的杠杆部件
，提高杠杆的整体性能。
精密加工技术
02
采用先进的加工设备和工艺，对杠杆进行高精度加工，可以提
高杠杆的表面质量和装配精度。
压实机械
如压路机，其振动轮通过杠杆机构将激振 力传递给被压实的材料，达到压实效果。
交通运输领域杠杆作用
01
02
03
汽车制动系统
汽车制动器中的杠杆机构 可以将驾驶员的踏板力放 大，使车轮产生足够的制 动力。
火车制动系统
火车制动器中也采用了杠 杆原理，通过小力控制大 力，确保列车在紧急情况 下能够迅速停车。
挖掘机
挖掘机的铲斗通过液压缸和杠杆机 构的组合实现挖掘和卸载动作。
人体中杠杆结构剖析
骨骼杠杆
人体骨骼中许多部位都存在着杠杆结 构，如肘关节、膝关节等。这些杠杆 结构使得人体可以完成各种复杂的动 作。
肌肉杠杆
人体肌肉通过肌腱与骨骼相连，构成 肌肉杠杆。肌肉收缩时产生的拉力通 过肌腱传递给骨骼，使骨骼绕关节转 动。
3D打印技术
3D打印技术可以实现复杂结构的快速制造，为杠杆的创新设计和制造总结回顾与课堂互动环节
关键知识点总结回顾
杠杆的定义和原理
(骨生物力学课件)人体运动的杠杆原理
2020/10/4
3
有关杠杆的名词
▪ 力矩(M) 表示力对物体转动作用的大小，是力和力臂的乘积，即M=E×d。 ▪ 阻力矩（Mw）阻力和阻力臂的乘积为阻力矩，即Mw=W×dw。
阻力臂dw
W 阻202力0/1点0/4或重力点
力臂d 支点F
E力点
6
杠杆的分类
第1类杠杆： 又称平衡杠杆
—特征：支点在力点与阻力 点中间。
14
杠杆原理在康复医学中的应用
2. 获得速度： 许多动作不要求省力，而要求获得较大的
运动速度和幅度，如投掷物体、踢球、挥拍 击球等。为使阻力点移动距离和速度增大， 就要增长阻力臂和缩短力臂。
2020/10/4
15
2020/10/4
16
举例：
人体中大多数杠杆虽属速度杠杆，但 为了获得更大速度，常需使几个关节组 成一个杠杆臂，这就要求肢体伸展，如 掷铁饼时，就要先伸展手臂。有时甚至 需要附加物体延长阻力臂，如利用球棒 或球拍来延长阻力臂。
1. 省力：要用较小的力去克服较大阻力，就要缩 短阻力臂或延长力臂。在人体杠杆中肌肉拉力 的力臂一般都很短，人体有一些补偿机制可以 使之增大。
2020/10/4
10
2020/10/4
举例：
通过籽骨来增长力臂，如膑 骨就延长了股四头肌的力臂。
11
举例：
通过肌肉在骨上附着点的隆起、突起来 延长力臂，如股骨大转子就增大了臀中肌、 臀小肌的力臂，小转子则延长了髂腰肌的 力臂。
人体运动的杠杆原理
141002047 林威
▪ 阿基米德有一句豪言壮语――“给我一根杠 杆和一杆原理
人体在进行正常的运动时，肌肉收缩产生的实 际力矩输出，受到运动节段杠杆效率的影响， 因而人的运动均遵循杠杆原理，各种复杂的人 体运动均可以分解为一系列的杠杆运动。
人体中的杠杆(共7张PPT)
屈肘举哑铃（球）的杠杆分析
手是一个杠杆，腕关节是支点，球压在掌心上的力是阻力，通过前臂中的伸肌伸展和屈肌收缩产生动力，使托住铁球的手向上运动。
屈肘举哑铃肉（球作）的用杠杆于分析小腿骨骼组
尽管人体的各种运动相当复杂，但最基本的运动都是由骨骼绕关节转动产生的，其模型就是杠杆。
成的杠杆模型在转动。 当上臂中的肱三头肌伸展、肱二头肌收缩时，肌肉收缩产生的拉力使前臂骨骼绕肘关节转动。
当上臂中的肱三头肌伸展、肱二头 肌收缩时，肌肉收缩产生的拉力使 前臂骨骼绕肘关节转动。
因此手握哑铃向上运动。
托铅球的屈肘锻炼
托铁球转腕的杠杆分析
当你托住一只铁球并绕腕关节向上转动时：
手是一个杠杆，腕关节是支点，球压在掌心
上的力是阻力，通过前臂中的伸肌伸展和 当你摆手的时候，或是咀嚼食物的时候，你用到了杠杆。
人体中形形色色的杠杆
当你摆手 的时候， 或是咀嚼 食物的时 候，你用 到了杠杆。
你知道它 们的原理 吗？
人体中形形色色的杠杆
当你拉小提 琴的时候， 你在使用你 手臂和手指 构成的杠杆。
你想了解它 们的原理吗？
人体中的杠杆
人体中的杠杆
骨骼、肌肉和关节构成了人体的运动 系统。
尽管人体的各种运动相当复杂，但最 基本的运动都是由骨骼绕关节转动产 生的，其模型就是杠杆。
人体中的杠杆
人的手臂绕肘关节转动， 可以看成是由肌肉和手
臂骨骼组成的杠杆模型 当你拉小提琴的时候，你在使用你手臂和手指构成的杠杆。
关节运动的杠杆原理
关节运动的杠杆原理
关节运动的杠杆原理是指在关节处施加力量，通过杠杆作用来产生和控制运动。
杠杆原理的基本概念是通过在支点上施加力量来实现运动。
关节是人体骨骼系统中连接两个骨头的部分，它充当着杠杆的支点。
身体的肌肉通过牵引或收缩来施加力量，从而在关节处产生运动。
在关节上，骨头被连接和支持着，这种连结通常由肌肉、韧带和其他软组织完成。
略微改变这些结构的角度，就可以改变施加在关节上的力。
当施加力量时，肌肉缩短并扩展，形成力臂和运动力。
这种力量的应用会导致在关节上旋转和移动骨头，从而让身体完成各种动作。
在关节运动中，杠杆原理的作用可以解释为力量和力臂的乘积等于负载和负载臂的乘积。
负载是指施加在关节上的外部力，负载臂是从关节中心到外部力的距离。
力量是施加在关节的肌肉收缩所产生的力，力臂是从关节中心到施加力的肌肉起点的距离。
通过改变力量臂、负载臂和力量的大小和方向，可以实现不同类型的运动。
例如，当力量臂较长且大于负载臂时，施加的力量可以产生较大的旋转力，从而使关节快速移动。
相反，当负载臂较长且大于力量臂时，施加的力量需要更大才能移动关节。
总的来说，关节运动的杠杆原理是通过调整力臂、负载臂和力
量的大小和方向，来控制身体在关节处的运动。
这种原理在人体运动中起着至关重要的作用，使我们能够完成各种动作，如走路、跑步、举重等。
杠杆ppt课件
THANKS 感谢观看
在机械制造中，杠杆原理的应用可以实现力的放大和缩小，从而实现对加工过程的 精确控制。
杠杆原理在机械制造中还可以实现力的平衡和调节，提高机器的稳定性和可靠性。
建筑行业中的杠杆应用
在建筑行业中，杠杆原理的应用 主要体现在建筑设备和工具上，
如吊车、升降机等。
这些设备和工具利用杠杆原理实 现重物的升降、移动和搬运，提
。
改变力的方向
通过使用杠杆，可以改变力的方向 ，使得工作更加方便。
改变运动状态
通过使用杠杆，可以改变物体的运 动状态，例如加速或减速。
02 杠杆的工作原理
杠杆平衡条件
杠杆平衡条件是指杠杆在动力 和阻力作用下保持静止或匀速 转动的状态。
杠杆平衡时，动力矩等于阻力 矩，即动力乘以动力臂等于阻 力乘以阻力臂。
高了建筑工地的作业效率。
建筑行业中杠杆原理的应用还体 现在建筑结构的稳定性设计上， 如桥梁、高层建筑的支撑结构等
。
交通运输中的杠杆应用
01
02
03
04
在交通运输领域，杠杆原理的 应用主要体现在车辆的悬挂系
统和转向系统上。
车辆的悬挂系统利用杠杆原理 来吸收和缓冲路面不平引起的
振动，提高乘坐舒适性。
转向系统则利用杠杆原理实现 车轮的转向，使车辆能够按照
驾驶员的意图进行行驶。
交通运输中的杠杆应用还体现 在车辆的制动系统上，通过杠 杆原理实现车辆的减速和停车
。
05 杠杆的拓展知识
滑轮与滑轮组
滑轮
滑轮是一个可以绕着轴心转动的机械 零件，通常由金属或塑料制成。滑轮 可以分为定滑轮和动滑轮两种类型。
滑轮组
滑轮与滑轮组的应用
在建筑、起重、运输、纺织等行业中 ，滑轮与滑轮组被广泛应用于各种机 械设备中，以提高工作效率和安全性 。
人体中的杠杆
3、滑轮组 ①概念：把定滑轮和动滑轮组合 在一起。 ②作用：即可改变力的方向，又 可省更多得力。 ③省力的规律：使用滑轮组时， 重物和动滑轮的总重由几段绳子承担， 提起重物所用的力就是总重的几分之 一。不计动滑轮重量时，动滑轮上有 几段绳，提起重物所用的力就是重物 的几分之一。
四、斜面
1、斜面可以省力。 2、为什么省力？ ①从力的角度 ②从任何机械不省功的角度。
1、定滑轮
①定义：滑轮的中心轴固定不动，这种滑轮叫做 定滑轮。 ②实质：动力臂是和阻力臂都是半径，相当于 一个等臂杠杆。 ③作用：它可以改变力的方向，但是不能省力。
2、动滑轮
①定义：滑轮的中心轴可以随物体一起运动。 ②动力臂是直径，阻力臂是半径。相当于一个省 力杠杆。 ③它可以省一半力，但是不能改变力的方向。
人 体 中 的 杠 杆
二、轮轴
如图，轮轴是一种变形的杠杆，轮半径OA就是 杠杆的动力臂，轴半径OB则是阻力臂。动力和阻力 的关系是：F1OA＝F2OB。由于轮半径OA比轴半径 OB大，所以利用轮轴可以省力。但也有费力的（如 图2示）。
A B A B
轮轴工作示意图1
轮轴工作示意图2三、滑源自及滑轮组
关节中的杠杆原理
关节中的杠杆原理杠杆原理是物理力学中的基本原理之一，它描述了在杠杆系统中力的平衡和作用的关系。
关节是人体骨骼系统中连接两个或多个骨头的部分，通过关节的作用可以实现人体的运动。
在关节中应用杠杆原理，可以解释关节力的平衡和身体平衡的原理。
首先，我们来探讨关节中的力的平衡问题。
在一个关节中，骨头和肌肉通过肌腱来连接。
当肌肉收缩时，通过肌腱的拉力作用于骨头上。
根据杠杆原理，力的平衡可以通过力矩的平衡来实现。
力矩是用来描述力在杠杆上的作用效果的物理量，它等于力的大小乘以力臂的长度。
力臂是指力作用点到杠杆的轴线的距离。
在关节中，肌腱的拉力作用于骨头上的力可以分解成两个分力，一个垂直于骨头的力，称为正压力，一个与骨头平行的力，称为剪切力。
当正压力和剪切力的力矩平衡时，关节中的力就达到平衡状态。
在关节中，一般会存在两个骨头，分别被肌肉通过肌腱连接。
这时，肌腱的拉力就可以看作是作用于杠杆的力，骨头则是杠杆的杆。
通过调整肌腱拉力的大小和方向，可以使得关节中的力达到平衡状态。
例如，当我们举起物体时，肌肉的收缩产生力，通过肌腱作用于关节的骨头上，使得关节能够承受物体的重力。
此外，关节中的肌腱还可以改变力的方向。
根据杠杆原理，力的方向可以通过改变力臂的方向来实现。
在关节中，肌肉收缩产生的力作用于肌腱，然后通过肌腱传递给骨头。
通过改变肌腱的拉力方向，可以改变关节中力的方向。
例如，在我们举重时，肌肉的收缩力向上作用于肌腱，然后通过肌腱传递给骨头，从而使得骨头向上运动。
除了关节中的肌腱，关节中的其他组织也可以发挥杠杆作用。
例如，关节中的韧带可以连接两个骨头，并通过杠杆作用来保护关节。
当关节受到外力冲击时，韧带会发挥杠杆作用，减轻关节的负担，从而避免或减少关节损伤。
综上所述，杠杆原理在关节中起到了重要作用。
通过调整肌腱的拉力大小和方向，关节中的力可以达到平衡状态，并实现人体的运动。
此外，关节中的其他组织如韧带也可以发挥杠杆作用，保护关节免受损伤。
杠杆原理及生活中的应用课件
动力臂
动
力
支点
阻力臂
费力杠杆
阻 力
费力杠杆：动力臂小于阻力臂
学习交流PPT
11
学习交流PPT
12
杠杆的种类
阻力臂
动力臂
阻
动
力
力
支点
省力杠杆：动力臂大于阻力臂
费力杠杆：动力臂小于阻力臂
学习交流PPT
13
学习交流PPT
14
杠杆原理及生活中的应 用
学习交流PPT
1
学习交流PPT
2
学习交流PPT
3
O
该杠杆是 省力杠杆
学习交流PPT
4
学习交流PPT
5
学习交流PPT
6
学习交流PPT
7
学习交流PPT
8
杠杆的种类
动力臂
阻
阻力臂 力 支点
动 力
省力杠杆
省力杠杆：动力臂大于阻力臂学习交流PPT9学习交流PPT10
杠杆的种类
前臂是费力杠杆课件
定期进行体检和评估
定期进行体检和评估，了解自己的身 体状况和前臂力量的水平，根据评估 结果制定合理的训练计划。
如果在训练过程中出现异常症状或疑 虑，应及时就医检查和咨询专业医生 的意见。
THANKS
感谢观看
体育运动中的应用场景
举重
在举重时，前臂作为费力 杠杆，通过肌肉的力量来 平衡杠铃的重量，使杠铃 能够被稳定地举起。
投掷
在投掷时，前臂作为费力 杠杆，通过肌肉的力量来 平衡投掷物的重量，使投 掷物能够被稳定地投出。
游泳
在游泳时，前臂作为费力 杠杆，通过肉的力量来 平衡水的阻力，使身体能 够稳定地前进。
前臂是费力杠杆课件
contents
目录
• 前臂杠杆介绍 • 费力杠杆的特点 • 前臂作为费力杠杆的实例分析 • 前臂作为费力杠杆的应用场景 • 如何提高前臂作为费力杠杆的效率 • 前臂作为费力杠杆的注意事项
01
前臂杠杆介绍
前臂杠杆的定义
定义
前臂杠杆是指人体前臂骨和肌肉 构成的杠杆结构，用于支撑和传 递力量。
费力杠杆的工作原理
总结词
费力杠杆通过增加力的作用点来改变力的方向或分散力量， 从而更省力。
详细描述
费力杠杆的工作原理是通过改变力的作用点和方向，或者分 散力量，使得实际施加的力小于理论上的力。这样可以在一 定程度上省力，但需要多移动距离。
费力杠杆的优缺点
总结词
费力杠杆的优点是省力，缺点是需要多移动距离。
当进行伸肘动作时，肱三头肌作为动力臂，阻力 来自重物，由于肱三头肌的力矩小于阻力矩，因 此需要更多的肌肉力量才能完成动作，所以前臂 作为费力杠杆。
当进行旋后动作时，旋后圆肌和旋后肌作为动力 臂，阻力来自重物，由于这两块肌肉的力矩小于 阻力矩，因此需要更多的肌肉力量才能完成动作 ，所以前臂作为费力杠杆。
初中物理沪科版物理时空〖人身上的杠杆〗
人身上的杠杆
在人体生理卫生课上已经过，人身上有2021骨，其中有许多起着杠杆作用。
当然这些起杠杆作用的骨不可能自动地绕支点转动，必须受到动力的作用，这种动力自附着在它上面的肌肉。
肌肉靠坚韧的肌腱附着在骨上。
例如，肱二头肌上端肌腱附着在肩胛骨上，下端肌腱附着在桡骨上（图12－35），肱三头肌上端有肌腱分别附着在肩胛骨和肱骨上，下端附着在尺骨上。
人前臂的动作最容易看清是杠杆在工作了，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。
从图12－35很容易看出，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。
图12－35
图12－36
图12－36是跑动时腿部肌肉的示意图。
为了使画面简单容易看清，右腿没有画出臀大肌、股四头肌，左腿没有画出髂腰肌、股二头肌。
当右腿向前跨步时，是右腿的髂腰肌收缩、臀大肌松弛，使右大腿抬起；股四头肌松弛，股二头肌收缩，使右膝弯曲。
这时候，左腿由于它的髂腰肌松弛、臀大肌收缩、股四头肌收缩、股二头肌松弛而伸直。
初中物理 人体中的杠杆专辑讲义-word文档
初中物理人体中的杠杆专辑讲义-word文档人体中的杠杆——手臂如图是手臂的简化图，手托住重物时，肌肉对前臂的拉力沿图中ab线.(1)在图中画出重物对手的压力;(2)画出肌肉对前臂的拉力方向;(3)画出拉力的力臂;(4)根据公式________判断肌肉对前臂的拉力________重物对手的拉力(选填“大于”、“等于”、“小于”).人体中的杠杆——低头族“低头族”长时间低头看手机，会引起颈部肌肉损伤.当头颅为竖直状态时，颈部肌肉的拉力为零，当头颅低下时，颈部肌肉会产生一定的拉力.为了研究颈部肌肉的拉力与低头角度大小的关系，我们可以建立一个头颅模型来模拟实验.如图甲所示，把人的颈椎简化成一个支点O，用1kg的头颅模型在重力作用下绕着这个支点O转动，A点为头颅模型的重心，B点为肌肉拉力的作用点.将细线的一端固定在B点，用弹簧测力计拉着细线模拟测量肌肉的拉力，头颅模型在转动过程中，细线拉力的方向始终垂直于OB，如图乙所示，让头颅模型从竖直状态开始转动，通过实验记录出低头角度θ及细线拉力F 的数据，如下表:低头角度θ/°0 15 30 45 60细线拉力F/N 0 7.3 14.0 20.2 25.0(1)设头颅质量为8kg，当低头角度为60°时，颈部肌肉实际承受的拉力是________N.(2)在图乙中画出细线拉力的示意图.(3)请解释:为什么低头角度越大，颈部肌肉的拉力会越大?答________.(4)请你就预防和延缓颈椎损伤提出一个合理化的建议:________.C．脚掌与地面接触的地方是支点，是省力杠杆；D．脚掌与地面接触的地方是支点，是费力杠杆答案：C解析：结合图片和生活经验，先判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆。
如图所示，踮脚时，脚掌与地面接触的地方是支点，小腿肌肉对脚的拉力向上，从图中可知动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。
2. 从地面上搬起重物我们的常见做法是弯腰(如图甲)或人下蹲弯曲膝盖(如图乙)把它搬起来，哪种方法好呢?下面就建立模型说明这个问题.把脊柱简化为杠杆如图丙所示，脊柱可绕骶骨(轴)O转动，腰背部复杂肌肉的等效拉力F1作用在A点，其实际作用方向与脊柱夹角为12°且保持不变.搬箱子拉力F2作用在肩关节B点，在B点挂一重物代替箱子.用测力计沿F1方向拉，使模型静止，可测出腰背部复杂肌肉拉力的大小.接着，改变脊柱与水平面的夹角即改变杠杆与水平面的夹角α，多次实验得出结论.(1)在丙图中画出F2力臂L1.(2)当α角增大时，L2________(填“变大”“不变”或“变小”)，F1________(填“变大”“不变”或“变小”).(3)如果考虑到人上半身的重力，那么腰背部肌肉的实际拉力将比丙图中F1要________(填“大”或“小”).(4)对比甲、乙两种姿势所对应丙图中的两种状态，由以下分析可得，________(填“甲”或“乙”)图中的姿势比较正确.答案：(1)如图所示(2)变小变小(3)大(4)乙解析：本题考查杠杆平衡条件的应用.(1)延长F2作用线，由支点作其作用线的垂线，支点与垂线间的距离l2即是其力臂.(2)由图可知:当α角增大时，力臂l2变小;由于拉力F1的方向与脊柱夹角始终为12°，且OA这段距离不变，则O点到F1作用线的距离不变，即动力臂l1不变，阻力为箱子的重力不变，根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知，F1变小.(3)由于上半身的重力会阻碍杠杆的转动，则实际拉力将变大.(4)比较甲、乙两种姿势可知:甲的支点太高，在搬起物体时，阻力臂减小得慢，则腰背部复杂肌肉的等效拉力F1减小得也慢，所以甲姿势不正确，乙姿势比较正确.。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
ppt课件
19
期待您的指导
ppt课件
20
ppt课件
? Fi X Li Fo X Lo 6
2.杠杆的力学原理
力矩
物理学里，作用力促使物体绕着转动轴或支点转动的趋向 大小为力与力臂的乘积，单位牛顿.米 方向逆正顺负
力臂
支点到力的作用线的垂直距离。 与动力对应的力臂叫动力臂 阻力对应的力臂叫阻力臂
ppt课件
7
3.杠杆的分类
杠杆在人体中的应用
ppt课件
1
目录
杠杆的定义 杠杆的力学原理 杠杆的分类 人体中的杠杆
ppt课件
2
1.杠杆的定义
物理学中，在力的作用下，能绕某一固定点或轴转动 的硬棒，叫做杠杆
ppt课件
3
1.杠杆的定义
杠杆五要素
支点: 杠杆绕着转动的点 动力: 使杠杆转动的力 阻力: 阻碍杠杆转动的力 动力臂: 从支点到动力作用线的垂直距离 阻力臂: 从支点到阻力作用线的垂直距离
ppt课件
4
2.杠杆的力学原理
力矩
物理学里，作用力促使物体绕着转动轴或支点转动的趋向 大小为力与力臂的乘积，单位牛顿.米 方向逆正顺负
ppt课件
5
1.杠杆的定义
杠杆五要素
支点: 杠杆绕着转动的点 动力: 使杠杆转动的力 阻力: 阻碍杠杆转动的力 动力臂: 从支点到动力作用线的垂直距离 阻力臂: 从支点到阻力作用线的垂直距离
支点，施力作用点，阻力作用点位置的不同，杠杆可分为以下三类
第一类杠杆：平衡杠杆 支点位于动力点和阻力点之间
第二类杠杆：省力杠杆 阻力点在支点和动力点之间
第三类杠杆：费力（速度）杠杆3.1第一类杠杆
平衡杠杆
支点位于动力点和阻力点之间 传递力和平衡，即产生力又产生速度
ppt课件
18
参考资料
• 黄晓琳，2013 . 人体运动学 . 人民卫生出版社，16-18 • Nancy Hamilton , 林文心译 , 2012 . 肌动学 : 人体动作的科学基础.合记图书出版社，333-346 • Margareta Nordin , 郭霞译，2008 . 肌肉骨骼系统基础生物力学.人民卫生出版社，2-4
筋膜的张力，外物的重力
ppt课件
13
4.人体中的杠杆
ppt课件
14
4.人体中的杠杆
ppt课件
15
4.人体中的杠杆
ppt课件
16 Force
second-class lever
4.人体中的杠杆
ppt课件
17
小结
在力的作用下，能绕某一固定点转动的硬棒，叫做杠杆 杠杆五要素：支点，动力，阻力，动力臂，阻力臂 物理学里，作用力促使物体绕着转动轴或支点转动的趋向称为力矩 杠杆分为平衡杠杆，省力杠杆，费力（速度）杠杆三类 人体中杠杆的分析
阻力F2 阻力臂L2
动力F1 动力臂L1
ppt课件
支点
9
3.2第二类杠杆
省力杠杆
阻力F2
动力F1
阻力点在支点和动力点之间
支点
动力臂大于阻力臂，用较小的力
克服较大的阻力
阻力臂L2
= F1 X L1 F2 X L2
小大
大小
动力臂L1
ppt课件
10
3.3第三类杠杆
费力（速度）杠杆
动力点在支点和阻力点之间
动力臂小于阻力臂，动力小于阻力 支点 获得较大的运动速度和幅度
= F1 X L1 F2 X L2
大
小
小
大
ppt课件
动力F1 动力臂L1
阻力臂L2
阻力F2
11
人体中普遍存在杠杆系统
ppt课件
12
4.人体中的杠杆
支点： 关节 动力： 收缩的肌肉 阻力： 肢体的重力，拮抗肌张力，韧带