人体中的杠杆_教学参考-查字典物理网

人体中的杠杆

查字典物理网 2020-11-18

骨骼肌肉和关节构成了人体的运动系统，尽管人体的运动相当复杂，但最基本的运动都是有骨骼绕关节转动产生的，其模型就是杠杆。杠杆分为等臂杠杆、省力杠杆、费力杠杆三种类型，这些类型在我们人体中都是存在的。

1．人的头颅——等臂杠杆

点一下头或抬一下头是靠杠杆的作用，杠杆的支点在脊柱顶端，支点前后各有肌肉，头颅的重力是阻力。支点前后的肌肉所用的力是动力。支点前后的肌肉配合起来，有的收缩有的拉长形成低头仰头动作。

2．人的手臂——费力杠杆

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在转动。肘关节是支点，肱二头肌肉所用的力是动力，手拿的重物的重力是阻力，显然我们的前臂是一种费力杠杆，举起一个重物，肌肉要化费约6倍以上的力气。虽然费力，但是可以省距离（少移动距离），提高工作效率。

3．走路时的脚——省力杠杆

我们走路抬起脚时，脚就是一个杠杆。脚掌根是支点，人体的重力就是阻力，腿肚肌肉产生的拉力就是动力。杠杆模型如图所示。这种杠杆可以克服较大的体重。

除上述三个部位之外，在身体中还有多处杠杆。如：小腿绕膝盖的转动可看成小腿肌肉和胫骨组成的杠杆；弯腰时，腰部肌肉和脊骨之间形成杠杆；奔跑时，向前跨步，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。仰卧起坐时，上身受到腹肌和上身重力的作用。这些杠杆模型怎样？是哪种类型的杠杆？请同学们相互讨论，并请教老师。

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