全国青少年机器人一级考试（全国青少年机器人技术等级考试）

​《全国青少年机器人技术等级考试（一级）》课程，本系列课程以机器人相关的物理力学、机械原理、基础电子知识为主要内容，将孩子们带入一个妙趣横生的充满技术知识的机器人世界！

什么是跷跷板

跷跷板是我国一种民间游戏所用的器材，是由一块中间有横轴的条形厚木板架在支柱上，两人对坐两端，轮流用脚蹬地，使一端跷起，另一端下落，如此反复。

在玩跷跷板的时候，我们会发现一种现象：越是重量大的人越容易压下来，而体重轻的人就不太容易压下来把对方翘起来。重量轻的人可能会发现，当他努力往后坐的时候，就能够把比自己重的人翘起来。

本节课程知识点

杠杆的起源：

古希腊科学家阿基米德有这样一句流传很久的名言：“给我一个支点，我就能撬起整个地球！”这句话便是对杠杆原理的阐述。

关于阿基米德撬到地球的说法，是他在亚历山大留学时候的事。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，同时还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，用现在的表达方式表述就是：动力 X 动力臂 = 阻力 X 阻力臂。为此，阿基米德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。”

杠杆原理

杠杆是能绕某一固定点转动的杆。在杠杆结构中，那个固定的点称为支点。支点两边力的关系是：

一边的重量 x 物体到支点的距离 = 另一边重量 x 另一边物体到支点的距离。

杠杆原理的公式是：F1L1 = F2L2

杠杆原理的五要素

动力点：使杠杆转动的力叫做动力，施力的点叫动力作用点。

动力臂：从支点到动力作用线的垂直距离叫做动力臂。

支点：杠杆绕着转动的固定点叫做支点。

阻力点：阻碍杠杆转动的力叫做阻力，施力的点叫阻力作用点。

阻力臂：从支点到阻力作用线的垂直距离叫做阻力臂。

说明：通过力的作用点沿力的方向的直线叫做力的作用线。

杠杆的分类

生活中的杠杆按照施加动力的大小分为省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆。

说明：省距离、费距离中的距离指的是力的作用点运动的距离，而不是力到支点的距离。

杠杆的应用

在杠杆结构中要想省力，就必须多移动距离；要想少移动距离，就必须多费些力。要想又省力而又少移动距离，是不可能实现的。

我们列举一些生活中常见的杠杆结构。

费力杠杆：费力杠杆的应用主要是为了省距离。例如：镊子、钓鱼竿、筷子等。

省力杠杆：省力杠杆的应用为了省力。例如：榨汁器、胡桃钳、门把手、扳手、铁钳、指甲刀等。

等臂杠杆：天平，主要用于测量两侧物体质量。

说明：剪刀也是我们生活中常见的杠杆结构，不过剪刀根据用途不同，有省力杠杆的剪刀，也有费力杠杆的剪刀。在剪较硬的物体时，因为要用较大的力才能剪开硬的物体，所以这样的剪刀是省力杠杆剪刀；而当剪纸或布这样较软的物体时，因为用力本身就比较小，而为了加快剪切速度，所以一般刀口比较长，这样的剪刀属于费力杠杆剪刀。

跷跷板的参考模型

任务拓展

尝试改变跷跷板的支点，看看怎样才能保持平衡？

课后习题

1、在生活中查找更多利用杠杆原理的物体，然后分析它们，哪些是省力杠杆、哪些是费力杠杆？

本节有关跷跷板内容就是这些，如果大家对本节课内容，以及“全国青少年机器人技术等级考试”还有什么问题，欢迎大家发消息给“智惠砖家”公众号，小编会及时回复大家的！

推 荐 阅 读

全国青少年机器人技术等级考试（一级）：秋千

全国青少年机器人技术等级考试（一级）：基本结构

一文秒懂机器人8大技术等级和核心知识点（5~8级）

一文秒懂机器人8大技术等级和核心知识点（1~4级）

学习机器人的孩子，为什么都要去参加全国青少年机器人等级考试？

,