综合健身器材使用方法

　健身器材有着传统体育项目所没有的特点，突出表现在健身器材的训练具有明显的针对性。这里就几种人们常用的健身器材的功能和使用方法做下简单介绍。

　 一、哑铃

　哑铃是一种起源于古希腊的健身器械，它是最常用、最方便且最为有效的健身健美器材之一，有“雕塑肌肉的锤凿”的美誉，只要具备一副哑铃和一条长凳，训练者就能随心所欲地锻炼几乎全身每一块肌肉。哑铃分为固定重量哑铃和可调节重量哑铃，前者一般多用生铁浇铸而成，重量固定，在2-10KG之间不等，后者类似于缩小的杠铃，多用硬塑或者生铁制成，在短铁棒两端套上重量不等的圆形铁片，长约40～45厘米，可以根据需要，通过增加或减少哑铃片的数量来调节活动哑铃的重量。还有一种袖珍哑铃，表面电镀抛光，重量很轻，小巧玲珑，常用语女子的体操训练。

　哑铃的使用方法多种多样，可单手握铃练习也可双手同时握铃练习。也有将哑铃套在脚腕部进行练习，锻炼者可根据不同的需要以及自身的具体情况选择不同的练习方法。长期坚持练习哑铃，可以修饰肌肉线条，增加肌肉耐力，经常做重量偏大的哑铃练习，可以使肌肉结实，强壮肌纤维，增加肌力。

　 二、壶铃

　壶铃的外形与民间练功用的石锁相似，用生铁浇铸而成。重量在1-25公斤不等，人们在练习时可根据不同需要选择不同重量。大的壶铃，壶身与壶把同时浇铸，浑然一体;小的壶铃，壶把焊接在壶身上。

　运用壶铃进行健身健美锻炼时，可用单手或双手握住壶把，完成屈臂、弯腰、体侧、纵跳等练习动作，使臂部，腰背部和腿部等部位的肌肉得到锻炼。

　 三、杠铃

　杠铃是人类最早使用的健身器械之一，杠铃训练类似哑铃训练是力量训练的一种，目的是增强肌肉力量。杠铃的用途广泛，无论是肩部、后背、手臂、胸部等处肌肉，借助杠铃及不同重量的铁片，运用多次数的肌力特殊训练技巧都能使脂肪燃烧，转换成健美的线条。此外，还可延缓肌肉老化、增加骨质密、防止骨质疏松。

　标准的杠铃是由横杠、杠铃片和卡箍三部分组成的。卡箍用来固定杠铃片。国际标准的杠铃要求横杠不超过220米，直径028米。每个卡箍重25千克，两个卡箍之间的距离131米。杠铃片的不同颜色表示不同重量，从125千克到25千克不等。红色是25千克，蓝色是20千克，**是15千克，绿色是10千克，白色是5千克。黑色是25千克或者125千克。

　杠铃系列中还包括“杠铃片”系列。其主要组成部分为各种支撑架和杠铃片，它是在杠铃力量锻炼的基础上，结合了深蹲、卧推等力量练习动作发展而来的。他不仅能够使更多部位的肌肉得到锻炼还能极大限度的降低杠铃练习对练习者造成伤害的可能性

　杠铃训练的使用方法很简单，可根据锻炼部位的不同选择不同的锻炼方法，一般主要有双臂推举杠铃、提拉杠铃和肩负杠铃进行转体、体屈、下蹲和跳跃等练习。

　 四、拉力器

　拉力器是一种适合于大众健身锻炼的器械，拉力器根据制作材料的不同可分为弹簧拉力器、胶带拉力器和滑轮配重拉力器几种。弹簧拉力器多由4到6根弹簧组成，两端装有握柄。锻炼时，可根据需要调整弹簧的数量来调节力度。胶带拉力器是由橡胶制成的，两端有握手，中间由橡胶条组成，根据胶条的松紧度来确定拉力的大小。滑轮配重拉力器主要由定滑轮、配重块和钢丝组成，可以自由地调节配重块的重量。

　拉力器价格不贵，体积小，使用方便，是家庭健身器械的理想选择。对于锻炼胸部、肩部、臂部、和背部的肌肉有很好的效果。

　 五、专项力量练习器械

　 (一)、力量练习架

　主要依靠人体自身的重量在各个支架上进行练习。最早是用单杠、双杠、肋木等器械进行，后逐渐改进成为各类专门的健身练习架。

　1、臂屈伸练习架

　这是根据双杠原理设计出来的，主要用于做双臂屈伸的练习。该器械的结构较为简单，是将U型杠和主体立柱焊接一体而成。练习过程中，通过完成双臂屈伸，已达到发展胸大肌及肱三头肌的目的。

　基本练习方法是：屈臂支撑在U型杠上，然后以肱三头肌和胸大肌的收缩力，向上推撑至两臂伸直，再屈臂还原。上推要快而高，下落应慢而低。

　2、腰背肌练习架

　这是专门发展腰部和下背部肌肉的健身器械。主要由方形管、主体架、凹形垫板及十字形海绵轴架组成。

　基本练习方法是：俯卧在凹形垫板上，双手抱头，两脚跟抵在海面横轴上，上体深前屈;然后以腰背肌的力量将上体抬至极限，静止片刻再慢速屈体还原。也可在上体抬至水平位时，向左或右做转体动作。

　3、腹肌练习架

　这是主要用于发展腹部肌群的健身器械。它是由一块长约2米、宽05米的海绵斜板靠在“目”字形主体架上构成的。斜板上端装有海绵横轴。“目”字架上的高低横梁，用来调节斜板的角度。

　基本练习方法是：练习者仰卧在斜板上，两脚勾住斜板上端的横轴，两手或抱颈或上举或贴体侧，做仰卧起坐。也可两手握横轴，做直腿或屈膝上举。

　4、举腿架

　这是用于发展腹部及臀部肌群的健身器械。它由挂臂支架、靠背板和主体立柱组成。挂臂支架呈U型，两侧各有一块海绵垫，两端上弯为握把。

　基本练习方法是：练习者位于举腿架中间，双臂支撑在海绵垫上，两手握竖把;然后用力将双腿上举至腹肌完全收缩。如腹肌力量差，可先做屈膝举腿;若腹肌力量强，可在小腿上附加重物。举腿架还可用来做双臂屈伸、挂臂耸肩、悬垂举腿、屈体团身等练习动作。

　5、卧推架

　卧推架是专门用于进行卧推练习，发展胸部及臂部肌群的健身器械。它由长凳与凳板两端的Y型支架组成。支架用来放置杠铃。

　基本练习方法是：练习者仰卧在长凳上双手推举不同重量的杠铃。

　6、大腿屈伸练习架

　这是专门用于锻炼大腿前部的股四头肌和后部股二头肌等肌群的健身器械。它由海绵长凳、凳端的海绵轴架及配重片组成。凳下方的配重片用来调节运动负荷的大小。

　基本训练方法是：在进行发展大腿前部肌群的练习时，正坐在凳上，两腿屈膝，小腿下垂，用脚背勾住脚托(海绵轴架)，以股四头肌的力量使小腿上举至腿部伸直，然后缓慢下放还原。在进行发展大腿后部肌群的练习时，俯卧在凳上，膝关节以下露出凳端，用后脚跟勾住海绵轴架。以股二头肌收缩力将小腿向上弯曲至最大限度，然后控制速度伸直还原。躯干要始终紧贴凳面，上体不要晃动。

　7、举踵架

　举踵架是主要用于发展小腿后部肌群的健身器械，有站立举踵架和坐式举踵架两种。站立举踵架呈L型，人站立其下，双肩扛住与下端配重片相连的U型肩托，向上做提踵动作。坐式提踵架是在架下安放一坐凳，练习时，人坐在凳上，将两大腿置于与配重片相连的T型架下，反复做提踵练习。

　 (二)、专项力量练习系列

　这类健身器械除了能进行肌肉力量练习外，还能进行有氧耐力能力的练习，具有多种联系功能。

　1、健身车

　健身车看起来就像是一辆后轮架起的自行车，它是受自行车蹬车运动的启发制作而成的。不同的是为了模拟真实的骑行效果它加大了蹬踏的阻力，通常这个阻力是可调的，是典型的模拟户外运动的有氧健身器材，是当今广为流行的一种室内健身器材之一。从锻炼形式来看健身车目前主要有两种类型：一种为固定手柄，只适合蹬车运动;另一种为活动手柄，臂腿训练坚固。

　还有一种靠背式健身车，其靠背式机身设计，能有效地锻炼大腿肌肉，并增加运动时的舒适感。该机所附设的扶手练习杆，既能平衡锻炼者的身体，又有增强双臂肌肉的功效。健身车多采用压轴式手动加载装置，锻炼者根据自己的身高、腿长、体能和训练负荷，可以自由调节座位的高低和运动负荷。随着科技的进步，健身车的车把上的显示屏会显示出各种数据，如心率、呼吸频率、时间、速度、距离及耗能等。练习者可以根据这些数据及时掌握运动量，对自己的健身计划做出调整。

　健身车可以使腿部和臀部的主要肌群的力量和耐久力得到锻炼。由于臀大肌和大腿后臀肌在蹬车时受到牵拉，髋关节、膝关节和踝关节得到充分的活动，增强其灵活性和柔韧性。通过长时间的健身车运动，促进心血管的运动，加快新陈代谢，提高呼吸系统和心血管系统的功能，从而改善人体的体质。当然伴随的还有脂肪的消耗，而长时间的消耗脂肪就会出现减重减肥的效果。

　健身车在使用时首先要调整一下座位的高低。比较适合的坐高是，当你的前脚掌处于最低位置时，膝关节稍稍弯曲。调节车的负载是，由小阻力到大阻力，量力而行，循序渐进。上体稍前倾，双臂不屈肘，这样可以把用力点更多的集中在下肢肌肉上。踏车时，动作要平稳而有节奏，不可忽快忽慢。初练时，每分钟可蹬60次左右，随着腿力的增强，可增加每分钟所蹬次数。

　2、跑步机

　跑步机是健身房里必备的健身器材，也是家庭健身器的最佳选择。电动跑步机是通过电机带动跑带使人以不同的速度和坡度被动的跑步或走动，是一项全身性的运动方式。因其运动方式几乎没有蹬伸动作，这样与在实地跑步相比，可以减小运动强度，提高运动量，同等条件下可以比陆地多跑几乎三分之一的路程，这对于提高使用者的心肺功能、肌耐力以及减肥都具有非常好的效果。因此，跑步机深受广大健身爱好者的欢迎，是一种最好的有氧运动方式之一。

　使用跑步机锻炼要注意正确的跑步姿势：两脚前脚掌依序平行着落，不可跺脚滑行，步子要有节奏。两手抓握扶手，头自然摆放，不要仰头或低头，或者边跑步边看电视;双肩与身体微夹紧，腿不宜抬过高，腰部保持自然直立，不宜过于挺直，肌肉稍微紧张，维持躯干姿势，同时注意缓冲脚着地的冲击;运动中一只脚落地时，应是脚跟先着地，然后由脚跟滚动到脚掌，这样可减少跑步对踝关节的伤害，落地时的膝关节保持微曲，不要挺直，以减少对膝关节的伤害;跑步摆臂时尽量放松。

　3、划船器

　划船器是模拟划船动作而设计的健身器械。划船动作需要人体的肩关节、肘关节和髋关节配合运动。它不仅可以使腰、背、腿部的肌肉得到充分锻炼，还可以提高人体的耐力和协调性。

　划船器的使用方法简单易学，最基本的运动方式是：坐在座椅上，两腿向前自然伸直，脚蹬踏板，双手握住拉把，然后双臂屈肘用力后拉，两腿屈膝收缩，带动座椅在滑轨上随之前移，当座椅不能再向前移动时，双臂向前推动拉把，同时两腿前蹬至伸直，使座椅沿轨道向后滑动，恢复原位。此练习难度不大，需要上下肢协调配合。待臂力增强后，可转动阻力旋钮，调整运动强度。

　4、台阶器

　台阶器的设计原理是根据我们日常生活中爬楼的动作设计出来的。这种器械不仅可以帮助我们在30分钟里减去更多的脂肪，对心肺功能和腿部的塑形也会有好的作用。

　台阶器锻炼使用的方法也很简单，只要踩到踏板上双脚交替两次，机器就会自动显示。然后再根据训练目的输入阻力值就可以了。如果只想减脂的话，可以把阻力调到8-12。时间保持在30-40分钟就会达到很好的减脂效果。心率保持在130-140/分钟之间。如果想提高心肺功，阻力调到6-8，坚持20分钟就会有很好的效果。心率保持在100-120/分钟之间。

　5、健骑机

　健骑机造型别致，仿佛一批奇特的木马，故也叫骑马机。其结构并不复杂，主要是由支架、骑坐扶手和脚蹬架组成，以杠杆原理巧妙连接。主要有普通型健骑机、液压型健骑机、和配重型健骑机三种类型。健骑机不仅可以作为专业运动员训练的器械，也可以作为大众锻炼的家庭健身器，更是养身、娱乐、康复、保健的理想选择。在运动时，随着身体的弯曲伸展和上下起伏，既可锻炼上下肢肌肉，又有助于增强心肺功能和消耗体内多余的脂肪。而且对于颈椎骨质增生、腰椎间盘突出、北部和膝关节疼痛都有很好的治疗作用。运动时的阻力同时来自锻炼者体重及可调油缸所产生的运动阻力。二者均可进行调节，从而具有较为合理的载荷，适应不容年龄、不同体质的锻炼者进行不同强度的运动，得意高效发挥该机所独有的有氧运动和力量训练功能。

　健骑机的基本运动方法简单易学。坐在骑坐上，双臂前伸握住扶手，两脚用力蹬脚蹬架，身体由屈而直。随着身体上下起伏与脚蹬位置的变换，仿佛争驾驭着一匹骏马。健骑机是以髋关节为轴的屈伸运动儿，不是很多人认为的以背部为轴心。开始练的时候，动作幅度不宜过大，锻炼一段时间后，当肌肉变得强韧有力时，再开始做大幅度运动，还可变换姿势，增加运动花样，使整个机体得到锻炼。

　6、漫步机

　漫步机最大特点是不管运动者做何种动作，动作幅度有多大，运动强度有多大，运动轨迹都是椭圆的顾又称椭圆运动漫步机。漫步机构造简单确集散步、跑步、滑雪等运动功能于一体，深受健身爱好者的喜爱。漫步机的主要功能是在通过锻炼者两脚的前后运动和手臂推拉的协调配合，使退步、退步、臂部、髋部以及胸、背部得到充分而全面的锻炼，同时还有助于提高锻炼者的心血管系统能力。因其是全身有氧运动，所以对减肥也大有帮助。

　漫步机的使用方法简单易学。在步法方面，仅有向前和向后两种运动方式。手臂的动作不过是前推和后拉，但是需要锻炼者的两脚和手臂在运动时能够很好地协调配合。只要通过运动实践，多次体会，便能很快把我，运用自如。如果想加大和减小运动强度，可通过调节扶手的高度和摆幅，以及调节油缸或磁力载荷来完成，不同年龄、不同体质的人都能找到适合自己的最佳负荷。

　7、夹胸器

　夹胸器，也叫蝴蝶机。在用夹胸器练习时，手臂张开合拢就像蝴蝶翅膀的张合动作，故而得名蝴蝶机。它的锻炼效果显著，尤其是对胸部肌肉的锻炼效果是其他健身器械无法比拟的，所以深受锻炼者的喜爱，在家庭和健身房都有它的身影，在各种功能集合的综合训练器上也都少不了它。夹胸器主要是用来锻炼胸大肌的，它不仅能够充分锻炼胸部肌肉，还有助于扩大胸腔和改善心肺功能。它由活动臂、钢丝绳、滑轮、座椅及配重块组成，不但造型美观、占地面积不大，而且锻炼效果，所以深受人们喜欢。

　夹胸器的基本锻炼方法非常简单：坐在靠椅上，两上臂张开与肩齐平，肘部下垂，两前臂靠托在活动臂上，两手握住把手;然后吸气，以胸大肌的收缩力使两臂带动活动臂向前夹拢，稍停片刻，呼气，两臂慢慢张开还原。

众健身操、有氧舞蹈、搏击健美操、动感单车(SPINNING)、健身球、水中韵律操、瑜伽、跆搏、哑铃、跑步机等多种时尚健身项目。

在进行健身之前半小时，可以适当的吃些食物，像巧克力、低脂酸奶、全麦面包、一个苹果或香蕉都是比较好的选择，这样能保证健身时有充沛的体力和能量。

扩展资料

1、掌握正确健身动作

简单来说，健身动作一般分为五个动作模型——推、拉、蹲起、单边动作、旋转动作。人的所有动作都是由这五个基本动作组合完成。对于普通的健身者来说，朱建安建议，不论选择什么样的健身器械，选择什么健身内容和动作，最重要的是掌握正确的健身动作。注意观察器械上的使用说明，或者咨询专业健身教练。

2、器械使用量力而行

对于初次使用健身器械的健身爱好者，建议将器械的阻力调至最低状态，健身过程中切忌与人攀比。使用器械的前提，一定是掌握正确的动作，再根据自身能力，逐步调节。至于具体训练量，也根据自身能否完成正确动作来衡量。如不能完成正确动作，就应停止训练。

3、力量训练循序渐进

在进行力量练习时，朱建安建议，第一阶段是自重训练，如俯卧撑、膝式俯卧撑、自重的下蹲等。第二阶段是固定器械训练，固定器械的运动轨迹是固定的，危险性比较低，具有一定的保护设施。第三阶段是自由重量训练，如杠铃、卧推器械等。

4、注意饮食休息

健身不只是一个简单的消耗过程，还有一个补给过程。朱建安建议，对于以强身健体为目标的普通健身人群，可以通过日常的均衡饮食来补充，不要过多依靠蛋白粉等补肌制品。根据自身需求来选择营养补给，建议参考中华营养协会推出的膳食宝塔。

单功能器械，常见的有划船器、健美车、健步机、跑步机、美腰机等。它们的主要功能是：划船器——主要用来增加手臂力量及动作协调。健美车——锻炼时，像骑自行车一样，主要用来增加腿部力量，增强心血管功能。

坐姿推胸器 :1台、蝴蝶机 :1 台、肩部推举器 :1台、大飞鸟 :1 台、高拉背训练器 :1台、低拉训练器 :1台、坐式屈腿训练器:1台、卧式屈腿训练器:1 台、腹肌训练器：1 台、史密斯机 :1台

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健身器材常以训练功能多少来分为单功能和综合型多功能两大类，常用的有划船器、健美车、健步机、跑步机、美腰机等。

参考资料：

健身器材

2008年山东省初二下学期期末考试物理试卷

（答题时间：60分钟；满分：100分）

一、选择题（每小题3分，共33分）每个题中只有一个符合题意的选项，请将符合题意的选项前面的字母序号填在下面的表格内。

1．在物理学中，牛顿第一运动定律是用什么方法获得的

A．单纯的实验方法B．单纯的推测方法

C．数学推导的方法 D．实验加推测的方法

2放在水平桌面上的电视机，受到彼此平衡的力是

A．电视机受到的重力和桌面对电视机的支持力

B．电视机受到的重力和电视机对桌面的压力

C．电视机对桌面的压力和桌面对电视机的支持力

D．电视机对桌面的压力和桌子受到的重力

3某农户生绿豆芽时，将绿豆倒入盛水的容器中，发现成熟饱满的绿豆沉入水底，干瘪、虫蛀的绿豆漂浮在水面上，产生这一现象的原因是

A沉底的绿豆受到的浮力小于重力，漂浮在液面的绿豆受到浮力大于重力

B沉底的绿豆受到的浮力小于重力，漂浮在液面的绿豆受到浮力等于重力

C沉底的绿豆受到的浮力大于重力，漂浮在液面的绿豆受到浮力等于重力

D沉底的绿豆受到的浮力等于重力，漂浮在液面的绿豆受到浮力小于重力

4下列说法中正确的是

A机械效率越高，机械做功一定越快 B做功越多的机械，机械效率一定越高

C功率越大的机械做功一定越多 D做功越快的机械，功率一定越大

5能够说明组成物质的分子，处在永不停息的运动之中的事实依据有

A将一杯芝麻与一杯黄豆混合后体积只有一杯半

B每到第四节课，坐在教室里就能闻到厨房飘来的阵阵饭香

C先后向一端封闭玻璃管中注入等量水和酒精，充分混合后酒精和水总体积变小

D用力压两个表面光滑的铅块，铅块会黏到一起

6在下列估测中，基本符合实际的是

A一个中学生的体重大约为50N B．一只鸡的质量大约为50kg

C．人体的密度大约为10 ×103 kg/m3

D．一个中学生站立时，对地面的压强约1千帕

7．有一种用塑料或橡皮制造的挂衣钩，中间是一个空的“皮碗”，如图1所示，可以把它按在光滑的墙或玻璃上，在钩上再挂上几件衣服也不会掉下来，这是因为

A墙对它有吸力 B玻璃对它有吸力

C衣钉对墙或玻璃有附着力 D大气压的作用

8．如图2，小鱼口中吐出的气泡在升至水面的过程中，体积会逐渐变大，则气泡受到的浮力和气泡内气体压强的变化情况是

A．浮力不变，压强不变 B浮力变小，压强变小

C．浮力变大，压强变大 D浮力变大，压强变小

9请将地球、银河系、太阳系、太阳按尺度大小由小到大进行排列，其中排列正确的是

A地球、银河系、太阳系、太阳 B太阳、太阳系、地球、银河系

C地球、太阳、太阳系、银河系 D．太阳、地球、银河系、太阳系

10在图3所示的简单机械中，属于费力杠杆的是

11．在苹果从树上落向地面的过程中，下列说法正确的是

A．苹果的势能增大，动能减小 �B．苹果的势能减小，动能增大

C．苹果的势能不变，动能增大 �D．苹果的势能不变，动能减小

二、填空题（每空2分，共30分）

12生物课本上对血压做了如下定义：“血液在血管内向前流动时对血管壁造成的侧压力，叫做血压……健康成年人收缩压正常值的变动范围为12Kpa～187KPa…”这里“血压”的“压”是指的_______（选填“压强”或“压力”）。

13假期，小明帮爸爸干农活，他们沿着小路拉车，爸爸用400N的力水平向南拉车，小明用200N的力水平向南推车，这二个力的合力大小是 N，合力的方向是 。

14两小滴水银靠在一起，就变成一大滴水银，这说明水银分子间存在_______力，水银不易被压缩，这说明分子间存在______力，酒精和水混合后总体积会变小，这说明分子间有__________。

15如图4所示，机翼上方的形状为曲线，下方形状近似于直线，则在相同时间内，机翼上方的气流通过的路程比下方气流通过的路程________，因而，机翼上方空气流动速度比下方流速_______，机翼上方受到大气的压强比机翼下方受到的压强______，形成的压强差使飞机获得竖起向_____ 的升力。

16在图5中，A装置是___________滑轮（选填“定”或“动”）。若用30牛的拉力将旗帜匀速提升10米，则拉力所做的功为____ _______焦。

17一台液压机小活塞与大活塞面积之比为1：20，如果在小活塞上加15N的力，则在大活塞上可以产生 N的力。

18在水平地面上，用60N的水平拉力拉重100N的木箱，使木箱沿拉力方向前进3m，拉力所做的功等于 J，重力所做的功等于 J。

三作图实验题（19题3分，20题7分，3题5分，4题4分，共19分。）

19在图6中，画出作用在“开瓶起子”上动力F1的力臂和阻力F2的示意图。

20 妈妈在做菜时问小刚，你知道花生油的密度是多大？

（1）小刚想，花生油是油类，它的密度应该比水小，于是他滴了一滴油在水中，发现油浮在水面上，由此可以证明他的猜想是 的。

（2）到学校后，他做了如下实验：先用调好的天平测出烧杯和花生油的总质量150g，然后将一部分花生油倒入量筒中，再测出剩余花生油和烧杯的质量为1076g，读出量筒中花生油的体积，如图7甲所示，最后算出花生油的密度，请你将测得的结果填入下表。

烧杯和花生油的总质量（g） 烧杯和剩余花生油的质量（g） 量筒中花生油的质量（g） 量筒中花生油的体积（cm3） 花生油的密度（g/ cm3）

150 1076

（3）图7乙是他在实验结束后整理器材的情景，其中操作不规范的是____________。

21小明和小华合作做“研究杠杆平衡条件”的实验

（1）实验时，小明先调节杠杆在水平位置平衡，你认为这样做的好处是 ______ 。

（2）小华将四个重力均为05N的钩码挂在杠杆左端后，又将弹簧测力计钩在杠杆A处的细线上（如图8所示）。要使杠杆在水平位置平衡，且弹簧测力计的示数最小，则小华应沿 _________ 方向拉弹簧测力计在此情况下，小华读出弹簧测力计示数为42N小明和小华对实验数据分析后得到的结论是：在误差允许的范围内，动力×动力臂 = 阻力×阻力臂。你认为他们这样就得出结论是否合理？ ____________ ；

简述理由： __________________________________________________________。

22某同学用如图9装置测定滑轮组机械效率，在实验前，请你帮他猜想该装置中可能影响其效率高低的主要因素有哪些？（要求写出两种即可）

猜想（1）

猜想（2）

四、计算题（23题9分，24题10分，共19分）

23 如图10所示，某工人利用滑轮组提升矿井中质量为42kg的重物，用250N的水平力匀速拉动绳子，在10s内将重物提升5m至井口（取g=10N/kg）。求：

⑴ 工人做功的功率。

⑵ 该滑轮组的机械效率。

24．小亮在学习了“浮力”之后，做了一个观察鸡蛋悬浮的实验，主要操作步骤如下：如图11所示，先在水平桌面上放置一个底面积为100cm2的圆筒形容器（厚度可忽略），向容器中注入10cm深的水，再取一个鸡蛋，称得其质量为55g,将它轻轻放入水中，发现鸡蛋沉至容器底部，此时测得水面升高了5mm，然后，向容器中加食盐并不停地搅动，直到鸡蛋恰好悬浮起来为止，请计算：

（1）容器中放入鸡蛋时，水对容器底部的压强是多大（g=10N/kg）。

（2）当鸡蛋悬浮起来时，盐水的密度是多少？

参考答案

一、选择题（每题3分，共33分）

题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

答案 D A B D B C D D C B B

二、填空题（每空2分，共30分）

12压强。

13 600，向南。

14引，斥，间隙。

15长，大，小，上。

16定，300。

17300N。

18180，0．

三、作图实验题（19题3分，20题7分，3题5分，4题4分，共19分。）

19说明：全对得3分，只画对1处得1分。

20（1）正确或对（2）424；53；08（3）用手直接拿砝码

21（1）便于测量力臂。（2）竖直向下，不合理，仅依据一次测量数据得出结论没有说服力。

22 （1）动滑轮重力可能影响滑轮组的机械效率。

（2）摩擦及绳重可能影响滑轮组的机械效率。

（3）提升物体的重力可能影响滑轮组的机械效率。

四、计算题（23题9分，24题10分，共19分）

23 解：⑴ 工人做功的功率： ＝ 250W┄┄┄4分

⑵ 滑轮组的机械效率： 84%┄5分

答：工人做功的功率为250W；滑轮组的机械效率为84％。

24 解：（1）P=ρ水gh=10×103㎏/m3×10N/㎏×015m=15×104Ρa┄┄┄3分

（2）V蛋=Sh=100㎝2×5㎝=5×10-4m3┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄2分

∵鸡蛋恰好悬浮┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄1分

∴V排=V蛋=5×10-4m3┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄1分

由F=ρ盐水g V排得┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄1分

ρ盐水=F/g V排=G/ g V排=m/ V排=0055㎏/5×10-4m3=11×103㎏/m3┄┄┄┄┄┄2分

答：容器中放入鸡蛋时，水对容器底部的压强是15×104Ρa 当鸡蛋悬浮起来时，盐水的密度是11×103㎏/m3

　　中图分类号：TE6263 文献标识码：A　　0 引言　　国内外油田主要采油的设备有抽油机、抽油泵、抽油杆、电动潜油泵、各种水力泵及气举设备等，其中抽油机早在120年前就开始产生并使用，目前仍是油田采油生产中最常用的两个地面举升设备之一。

1 国内外抽油机生产现状、分类和性能特点

全世界共有100多万口机械采油井，其中抽油机井有90多万口，并在逐年增加，中国抽油机保有量约10万台，年增量在5000台左右。

国内抽油机发展已有近40年的历史。20世纪50年代以进口为主、修配为辅，主要进口前苏联CKH常规型游梁式抽油机。60～70年代，在仿前苏联的基础上制造出常规型游梁式抽油机，1975年制定并完善了国产抽油机技术标准。80年代起抽油机实现了全部国产化，不仅满足自给，而且有部分出口，在此期间，抽油机技术有了飞跃发展，瞄准世界先进水准，等效采用或部分采用美国API标准，并引进拉夫金(Lufkin)公司先进技术，使我国的抽油机跻身世界先进行列，打入国际市场。

国内抽油机制造厂有数10家，产品类型已多样化，共有6大类45种抽油机，但游梁式抽油机仍处于主导地位，每年约有30种新型抽油机专利，10多种新试制抽油机，基本满足了陆地油田开采的需要。各种新型节能游梁式抽油机如双驴头式抽油机、前置式抽油机、异相曲柄平衡抽油机、前置式气平衡抽油机、下偏杠铃系列节能抽油机和用窄V形带传动的常规抽油机等均已在全国各个油田推广应用，并取得了显著的经济效益。

国外抽油机的制造已相当集中。如美国，从1992年起主要抽油机生产厂家，或采用Lufkin公司的技术 ，或变成了Lufkin公司的子公司，采用统一的技术进行生产，产品的系列化、标准化的程度较高。抽油机总的发展方向是超大载荷、长冲程、低冲次；自动化、智能化；高效节能；高适应性；无游梁长冲程、大型化。

世界上出现了许多新型抽油机，如果按过去的分类方法把现代抽油机只分为游梁和无游梁两大类，已经不能完整地表达现代抽油机的技术发展。换向系统和平衡系统是抽油机的主要部分，因此抽油机的分类和命名，应该按照这两部分的特征进行，同时应该符合油田的命名和分类习惯。新的分类方式为：

(1)抽油机含有游梁，通过连杆机构换向，曲柄重块平衡的抽油机，可归为有梁类曲柄平衡抽油机，一般简称为某某游梁式抽油机，可不说明为曲柄平衡 。

(2)对于游梁平衡的抽油机，应该特别说明。

(3)如果抽油机是用某种机构换向， 由于游梁的摆角较大(超过或接近180度)，游梁变短甚至消失，驴头成为圆形，这类抽油机一般采用接近悬点的游梁平衡的方式，驴头和平衡用弧线做成一体，演变成轮状构件，称作天轮，这类抽油机叫做某某机构换向的无游梁抽油机或天轮式抽油机较为合适。

(4)采用电动机换向的抽油机，一般通过滚筒驱动钢丝绳带动悬点工作，应称为电动机换向滚筒式抽油机。

(5)通过各类离台器(有切换)或机构(无切换)驱动滚筒正反转动，带动悬点上下运动的抽油机，应称为机械换向滚筒式抽油机。

(6)抽油机的控制系统有普通电器控制和数控两种，采用数控方式的抽油机，一般命名为数控某某类型抽油机。

2 抽油机组成和工作原理

游梁式抽油机的类型很多，但其结构原理是相同的，抽油机主要由游梁―连杆―曲柄结构、减速装置、动力设备和辅助装置四大部分组成，见图1。

1底座；2支架；3悬绳器；4驴头；5游梁；6横梁轴承座；7横梁；8连杆；9曲柄销装置；10曲柄装置；11减速器；12刹车保险装置；13刹车装置；14电动机；15配电箱

由动力机供给动力，经减速器将动力机的高速转动变为抽油机曲柄的低速转动，并由曲柄―连杆―游梁机构将旋转运动变为抽油机驴头的上、下往复运动，带动深井泵工作。

3 抽油机主要润滑部位及其润滑性能要求

尽管各种抽油机的结构与性能参数不一，但主要的润滑部位和品种基本形同。抽油机的电动机、尾轴承、连杆上端销、曲柄销、中轴承、驴头销和刹车系统等部位，需要润滑脂来润滑。一般采用锂基脂或合成锂基脂润滑。

减速箱是抽油机的关键部件，一般为简单三轴(主动轴、中间轴、输出轴)平行二级减速结构。减速箱内的齿轮均采用油浴飞溅润滑， 箱体结合面涂密封胶防止飞溅油液渗漏，左右旋齿轮与箱体之间装有油槽盒(带刮油器)，箱体结合面开有油槽，可向各轴承供给润滑油。箱体上方设有检视窗，其上有迷宫式透气盖，箱体后方设有不同高度的三个丝堵，下面一个用于放油，上面两个用于检查油面高度。一般采用中极压工业齿轮油润滑。

对于液压式抽油机的液压泵、马达等控制系统，一般采用液压油来加以润滑。

抽油机减速箱的润滑对抽油机的正常工作起着至关重要的作用，一般各油田都相对比较重视，但中国石油主产区地处北方地区，冬天比较寒冷，夏天又比较炎热，每个油田的工作环境不尽相同。所以，对润滑的整体要求又略有不同。总体的润滑要求是具有良好的粘温性能、抗磨性、热氧化安定性、防锈性、抗乳化性和耐水性。

氧化安定性要求是因为抽油机减速箱专用齿轮油在工作中被不断搅拌，与空气、金属、杂质等接触，在温度较高的情况下容易氧化变质；低温性能要求是由于抽油机在野外作业温差变化大，为保证设备在冬季正常运转，对油品的低温性能提出了较高的要求；极压抗磨性能是齿轮的承载能力，除了与润滑油的粘度有关外，主要与润滑油添加剂的性能有关；防腐蚀性能是因为抽油机减速箱专用齿轮油氧化产生的酸性物质对齿轮可造成腐蚀，由温差变化而产生水气的作用下，齿面及油箱会产生锈蚀、腐蚀，不仅破坏了齿轮的几何特点和润滑状态，腐蚀、锈蚀产物会进一步引起油质变坏；抗水性能是因为抽油机在户外作业，如设备密封不好很容易进水，油中含水会加速抽油机减速箱专用齿轮油中有机酸对金属的腐蚀，造成机械设备的锈蚀、抗乳化性能变差、添加剂水解，严重影响润滑油的质量。

尽管油田设备管理整体水平在逐年提高，设备油、水管理工作也逐步完善，但对于抽油机这种粗、大、笨型设备无论从设计、制造还是管理及现场使用上对润滑的重视程度都不够，抽油机油（抽油机减速箱油）存在的主要问题有：减速器选用油品不统一，多数设计制造厂家在减速器油品选用上没有标准，多是凭经验及使用单位反馈信息选用，造成油品使用混乱，即便是同一种机型选油差别也很大；随意更改润滑油品，由于对粗、大、笨设备的管理不够重视，在抽油机减速箱润滑上存在油多油少设备都可以转、是油是水设备也可以用的情况，有用68号机械油、再生机械油、半流体防盗脂等，使抽油机减速箱损坏明显增多；换油不及时，抽油机使用条件恶劣(野外连续作业)，设备受外界污染严重、减速箱润滑油乳化变质、长时间使用液面下降、油液因泄漏或被盗在无油情况下运转等等，造成轴承烧损、齿轮腐蚀、打齿等现象，给油田造成很大损失；减速箱漏油是抽油机普遍存在的问题，既浪费油料，又影响正常生产。规范油田用抽油机油的质量对延长使用、保证安全生产有很重要的意义。

4 抽油机油生产与研发

油田抽油机是原油抽提的重要设备之一，常年在野外作业，环境温差变化较大，其运转是否正常直接关系到油田经济效益的好坏和安全生产。但是长期以来，油田存在用油不规范、不统一的现象。使用的润滑油品质量参差不齐。有些油田还在使用46号、68号机械油或废机油对抽油机减速箱进行润滑。由于设备润滑不当，在环境温度较低的冬季或负荷有变化的情况下，设备就得不到很好的润滑保护，从而导致设备损坏。

2007年中国石油大连润滑油研究开发中心曾经对国内某大型油田抽油机油的应用进行了简单的调查，发现不同井队的抽油机分别使用了齿轮油、机械油、车辆齿轮油、汽轮机油、全损耗系统用油、发动机油、半流体脂等10余个品种、20多个粘度等级产品，质量参差不齐，无法对抽油机减速箱提供良好的保护。

全国目前有抽油机约10万台，每年增长约5000台左右，按照常规抽油机的减速箱油箱约160~200 L左右、每年更换抽油机油一次计算，抽油机油用量约18 万t/a。

由于抽油机的结构、品种相对较多，其主要润滑部位――减速箱也不尽相同，导致各OEM厂家对其润滑的性能要求也不完全一样；再加之，抽油机的应用单位――油田相应单位对抽油机减速箱的设备管理不完全一样，造成各油田、油田各采油厂甚至一个采油厂的不同井队所使用的抽油机油也不完全一样。分别有使用了齿轮油、机械油、车辆齿轮油、汽轮机油、全损耗系统用油、发动机油、半流体脂等产品，质量参差不齐，无法确保抽油机减速箱处于良好状态。

全国陆续地开展了对抽油机油的研发，主要是油田附近相关润滑油厂、中国石油和中国石化公司，其中油田附近的小润滑油厂在此领域处于供应方面的优势，但技术方面处于劣势。

玉门油田炼化研究所针对玉门油田地处西北河西地区最高月平均温度21 ℃、最低月平均温度-115 ℃的气候特点，开发了一种由精制矿物油加入多种添加剂而成的半流体抽油机润滑剂。它也是一种特种齿轮润滑剂，有一定的流动性又比一般润滑油料有更好的粘附性，且具有一定的抗冲击负荷、防锈、防泄漏、耐寒、便于启动等优点，广泛用于油田抽油机减速箱。其产品相对单一，不能满足中国各油田抽油机的润滑。大庆黑鸟有限公司针对大庆油田、吉林油田具体采油工艺和气候状况，研制了一种低温性好、具有一定承载能力和抗磨能力、防止渗漏的半流体脂型抽油机油。但其产品还是存在着低温性能有一定差距、粘度品种相对单一的弊端。大庆油田公司质量安全环保部根据大庆气候特点、抽油机油润滑要求提出了质量等级相当于CKB100但低温性能要好的抽油机油标准，但在其油田实际使用过程中质量标准无法得到广泛应用。中国石化公司润滑油公司开发了相当于CKC100质量级别的抽油机专用齿轮油，产品在胜利油田的2台不同型号的抽油机减速箱中进行了应用试验，可以满足油田设备全天候的使用要求。但其产品低温性能无法满足北方油田抽油机冬季作业润滑的要求。

2007年，中国石油大连润滑油研究开发中心与大庆、新疆、长庆油田的质量安全环保部联合在股份公司勘探板块立项――寒区抽油机用润滑油技术条件（见表1、表2）。主要参照采用机械行业标准JB/T 8831《工业闭式齿轮的润滑油选用方法》、国家标准GB 5903《工业闭式齿轮油》中L-CKC粘度等级100、150和220的部分技术要求并依据抽油机运行的实际工况条件制定，由中国石油天然气股份有限公司勘探与生产专业标准化技术委员会提出并归口。标准规定了寒区条件下抽油机齿轮减速箱用润滑油的技术内容、取样、检验方法和判定原则，适用于油田寒区条件下抽油机齿轮减速箱用润滑油的产品生产、验收和质量检验。质量水平与CKC级闭式工业齿轮油相当，粘度等级、低温性能可满足中国各油田抽油机作业的性能要求。

命名规则如下：

中国石油大连润滑油研究开发中心采用Ⅰ类、Ⅱ类基础油加入由复合抗氧剂、抗磨剂以及防锈剂、金属钝化剂、抗氧剂等添加剂组成的抽油机油复合剂，可以调制出不同粘度等级、不同低温性能的满足寒区抽油机用润滑油技术条件（Q/SY 1138―2008）的抽油机油产品系列，可以满足中国石油以及中国不同地区油田抽油机设备润滑的需求。

5 结论

抽油机是保证油田采油作业的主要设备之一，由于野外作业工作特点对其设备润滑性能要求较为苛刻，要使用具有良好氧化安定性、抗磨性、低温性能以及分水性等综合性能的抽油机专用齿轮油，在保证设备润滑的同时还能有效地降低设备的能耗。

中国石油润滑油公司能生产系列不同粘度等级、低温性能的抽油机油产品，可以满足中国石油以及中国不同地区油田抽油机设备润滑的需求。

收稿日期：2010-06-02。

作者简介：袁茂泉（1970-），男，工程师，1992年毕业于辽宁石油化工大学应用化学系工业分析专业，现从事于润滑油销售与管理工作，已公开发表论文多篇。