​《全國青少年機器人技術等級考試（一級）》課程，本系列課程以機器人相關的物理力學、機械原理、基礎電子知識為主要内容，将孩子們帶入一個妙趣橫生的充滿技術知識的機器人世界！

跷跷闆是我國一種民間遊戲所用的器材，是由一塊中間有橫軸的條形厚木闆架在支柱上，兩人對坐兩端，輪流用腳蹬地，使一端跷起，另一端下落，如此反複。

在玩跷跷闆的時候，我們會發現一種現象：越是重量大的人越容易壓下來，而體重輕的人就不太容易壓下來把對方翹起來。重量輕的人可能會發現，當他努力往後坐的時候，就能夠把比自己重的人翹起來。

杠杆的起源：

古希臘科學家阿基米德有這樣一句流傳很久的名言：“給我一個支點，我就能撬起整個地球！”這句話便是對杠杆原理的闡述。

關于阿基米德撬到地球的說法，是他在亞曆山大留學時候的事。當時他從埃及農民提水用的吊杆和奴隸們撬石頭用的撬棍受到啟發，發現可以借助一種杠杆來達到省力的目的，同時還發現手握的地方到支點的這一段距離越長，就越省力氣。由此他提出了這樣一個定理：力臂和力（重量）的關系成反比例。這就是杠杆原理，用現在的表達方式表述就是：動力 X 動力臂 = 阻力 X 阻力臂。為此，阿基米德曾給當時的國王亥尼洛寫信說：“我不費吹灰之力，就可以随便移動任何重量的東西。隻要給我一個支點，給我一根足夠長的杠杆，我連地球都可以推動。”

杠杆原理

杠杆是能繞某一固定點轉動的杆。在杠杆結構中，那個固定的點稱為支點。支點兩邊力的關系是：

一邊的重量 x 物體到支點的距離 = 另一邊重量 x 另一邊物體到支點的距離。

杠杆原理的公式是：F1L1 = F2L2

杠杆原理的五要素

動力點：使杠杆轉動的力叫做動力，施力的點叫動力作用點。

動力臂：從支點到動力作用線的垂直距離叫做動力臂。

支點：杠杆繞着轉動的固定點叫做支點。

阻力點：阻礙杠杆轉動的力叫做阻力，施力的點叫阻力作用點。

阻力臂：從支點到阻力作用線的垂直距離叫做阻力臂。

說明：通過力的作用點沿力的方向的直線叫做力的作用線。

杠杆的分類

生活中的杠杆按照施加動力的大小分為省力杠杆、費力杠杆和等臂杠杆。

說明：省距離、費距離中的距離指的是力的作用點運動的距離，而不是力到支點的距離。

杠杆的應用

在杠杆結構中要想省力，就必須多移動距離；要想少移動距離，就必須多費些力。要想又省力而又少移動距離，是不可能實現的。

我們列舉一些生活中常見的杠杆結構。

費力杠杆：費力杠杆的應用主要是為了省距離。例如：鑷子、釣魚竿、筷子等。

省力杠杆：省力杠杆的應用為了省力。例如：榨汁器、胡桃鉗、門把手、扳手、鐵鉗、指甲刀等。

等臂杠杆：天平，主要用于測量兩側物體質量。

說明：剪刀也是我們生活中常見的杠杆結構，不過剪刀根據用途不同，有省力杠杆的剪刀，也有費力杠杆的剪刀。在剪較硬的物體時，因為要用較大的力才能剪開硬的物體，所以這樣的剪刀是省力杠杆剪刀；而當剪紙或布這樣較軟的物體時，因為用力本身就比較小，而為了加快剪切速度，所以一般刀口比較長，這樣的剪刀屬于費力杠杆剪刀。

嘗試改變跷跷闆的支點，看看怎樣才能保持平衡？

1、在生活中查找更多利用杠杆原理的物體，然後分析它們，哪些是省力杠杆、哪些是費力杠杆？

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