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1、第二章,人體運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué),2.1 人體運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué),人體運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)任務(wù)就是通過(guò)位置、速度、加速度等物理量描述和研究人體和器械的位置隨時(shí)間變化的規(guī)律或在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所經(jīng)過(guò)的軌跡，而不考慮導(dǎo)致人體和器械位置和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的原因。,人體的簡(jiǎn)化人體極為復(fù)雜，而人體的運(yùn)動(dòng)更為復(fù)雜，因此必須把人體簡(jiǎn)化，這樣可為分析人體動(dòng)作提供方便，,人體的簡(jiǎn)化,人體多剛體模型示意圖,2.1.1 運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性及參考系,1.運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性 運(yùn)動(dòng)是絕對(duì)的，物體運(yùn)動(dòng)取決于參考物體的性質(zhì)叫做運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性。2.參考系與坐標(biāo)系 描述物體運(yùn)動(dòng)時(shí)選作為參考的物體或物體群叫做參考系（或參照系）。用于定量描述物體運(yùn)動(dòng)的參考系叫做坐標(biāo)系。1、2、

2、3維直角坐標(biāo)系。3.慣性參考系（靜系）與非慣性參考系（靜系）。,坐標(biāo)系,概念：坐標(biāo)系是指設(shè)置在參考系上的數(shù)軸，是 參考系的數(shù)學(xué)抽象。它在性質(zhì)上起著參考系的 作用，而在數(shù)量上又能精確描述。三要素是：參照原點(diǎn)、參照方向、參照單位。,常用的坐標(biāo)系有三種：,一維坐標(biāo)系（沿著一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)。如100跑、游泳等坐標(biāo)系 二維坐標(biāo)系（在某一個(gè)固定平面上運(yùn)動(dòng)）三維坐標(biāo)（在空間隨意運(yùn)動(dòng)）,1、2、3維坐標(biāo)系,矢狀面,矢狀軸,水平面,額狀面,額狀軸,垂直軸,慣性參考系（靜系）與非慣性參考系（靜系）,2.1.2 人體運(yùn)動(dòng)的形式和基本概念,1.軌跡、路程和位移 軌跡的概念，路程和位移的區(qū)別。2.人體運(yùn)動(dòng)的形式 人體運(yùn)動(dòng)的

3、形式多種多樣，如把人體簡(jiǎn)化為質(zhì)點(diǎn)，按質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的軌跡可分為直線運(yùn)動(dòng)與曲線運(yùn)動(dòng)。,人體運(yùn)動(dòng)的分類,人體簡(jiǎn)化為質(zhì)點(diǎn)：可將人體運(yùn)動(dòng)分為直線運(yùn)動(dòng)和曲線運(yùn)動(dòng)；人體簡(jiǎn)化為剛體：可將人體運(yùn)動(dòng)分為平動(dòng) 轉(zhuǎn)動(dòng)和復(fù)合運(yùn)動(dòng)。,人體運(yùn)動(dòng)的分類,豎直上拋,（質(zhì)點(diǎn)）直線運(yùn)動(dòng),（質(zhì)點(diǎn)）曲線運(yùn)動(dòng),自由落體,變速直線運(yùn)動(dòng),勻變速直線運(yùn)動(dòng),（剛體）平動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)、復(fù)合運(yùn)動(dòng),勻速直線運(yùn)動(dòng),圓周運(yùn)動(dòng),一般曲線運(yùn)動(dòng),勻速直線運(yùn)動(dòng)：在任意相等時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程都相等。V=C,a=0勻變速直線運(yùn)動(dòng)：當(dāng)人體沿任意相等的時(shí)間內(nèi)，速度變化量都相等。a=C,a0,a0變速直線運(yùn)動(dòng)：在任意相等時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程并不都相等。,自由落體的公式為：Vt=gt H=

4、1/2gt Vt=(2gH)1/2,豎直上拋運(yùn)動(dòng)的公式：t=V0/g；H=V20/2g。,藝術(shù)體操的拋接球動(dòng)作,曲線運(yùn)動(dòng) 例如；彎道跑，和回環(huán)類動(dòng)作。,平動(dòng)：人體內(nèi)任意兩點(diǎn)的連線，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終保持平行。例如；滑冰運(yùn)動(dòng)員蹬冰后在直線上依慣性滑行，即為直線運(yùn)動(dòng)。,高臺(tái)跳雪,轉(zhuǎn)動(dòng)：人體內(nèi)的各點(diǎn)都繞同一軸線（轉(zhuǎn)軸）作圓周運(yùn)動(dòng)。例如：投擲鐵餅的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作。,復(fù)合運(yùn)動(dòng)：既有平動(dòng)又有轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)。例如；走、跑、滑冰、滑雪都是一種復(fù)合運(yùn)動(dòng)，在研究中通常將復(fù)合運(yùn)動(dòng)分解為平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)兩部分分別進(jìn)行討論，然后加以綜合，以達(dá)到簡(jiǎn)化的。,喬依娜短跑（點(diǎn)擊圖像播放）,劉翔110米跨欄（點(diǎn)擊圖像播放）,2.1.3 人體運(yùn)動(dòng)的

5、速度和加速度,1、速率和速度（單位：米/秒）速率：速度：瞬時(shí)速度：在體育運(yùn)動(dòng)應(yīng)用中重要性。,關(guān)于瞬時(shí)速度,優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員100m跑速度與時(shí)間變化,2、加速度（單位：米/秒/秒）描述速度變化快慢的物理量。平均加速度：加速度的方向：a=0,a0,a0的三種情況分析。瞬時(shí)加速度：,2.1.4 運(yùn)動(dòng)合成與分解,1.運(yùn)動(dòng)獨(dú)立性原理（運(yùn)動(dòng)疊加原理）若一物體同時(shí)參與幾個(gè)運(yùn)動(dòng)（分運(yùn)動(dòng)），則每一運(yùn)動(dòng)不受其它運(yùn)動(dòng)影響。物體的運(yùn)動(dòng)可以看成幾個(gè)各自獨(dú)立分運(yùn)動(dòng)疊加而成。,2.速度矢量的合成與分解（p27圖示）,V=V1+V2,速度合成（矢量和的運(yùn)算,平行四邊形法則）速度大小：方向：，為合速度v與水平方向的夾角。,速度分解,

6、是速度合成的逆運(yùn)算。,3.質(zhì)點(diǎn)的復(fù)合運(yùn)動(dòng) 質(zhì)點(diǎn)的絕對(duì)運(yùn)動(dòng)、相對(duì)運(yùn)動(dòng)和牽連運(yùn)動(dòng)絕對(duì)運(yùn)動(dòng)：動(dòng)點(diǎn)相對(duì)靜止參考系的運(yùn)動(dòng)相對(duì)運(yùn)動(dòng)：動(dòng)點(diǎn)相對(duì)動(dòng)參考系的運(yùn)動(dòng)牽連運(yùn)動(dòng)：動(dòng)參考系相對(duì)靜參考系的運(yùn)動(dòng),三種運(yùn)動(dòng)之間關(guān)系,乘電梯問(wèn)題，投擲問(wèn)題,質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)速度合成,P30例題,X,Y,Va,Ve,Vr,30,60,質(zhì)點(diǎn)加速度合成（介紹）,作業(yè)：教材P51:4,7,8題,2.1.5 運(yùn)動(dòng)的描述方法,1.運(yùn)動(dòng)學(xué)方程 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和應(yīng)用 基本方程：,當(dāng)t0=0時(shí)，x0=0，公式簡(jiǎn)化為：,位移,速度,自由落體運(yùn)動(dòng)(忽略空氣阻力)：加速度為重力加速度g=9.8米/秒2的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，方向指向地心。運(yùn)動(dòng)方程：,豎直上拋運(yùn)動(dòng)

7、：重力加速度方向與運(yùn)動(dòng)方向相反的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，到達(dá)最高點(diǎn)后為自由落體運(yùn)動(dòng)。,2、圖像法,運(yùn)動(dòng)軌跡曲線,拋射體運(yùn)動(dòng)的軌跡,位移與時(shí)間曲線,勻速直線運(yùn)動(dòng),變速直線運(yùn)動(dòng),物體的位移與時(shí)間曲線什么運(yùn)動(dòng)形式？,勻變速直線運(yùn)動(dòng),速度與時(shí)間曲線,勻速直線運(yùn)動(dòng),勻變速直線運(yùn)動(dòng)（加速）,變速直線運(yùn)動(dòng),勻減速直線運(yùn)動(dòng),加速度與時(shí)間曲線,勻加速（紅）、減速（藍(lán)）直線運(yùn)動(dòng),非勻變速直線運(yùn)動(dòng),曲線的特點(diǎn),分析其運(yùn)動(dòng)形式,人體和器械的斜拋運(yùn)動(dòng),受到重力和空氣阻力，有一定的初速度和恒定加速度的平面曲線運(yùn)動(dòng)。形式上有豎直上拋、平拋、豎直下拋、斜上、下拋等運(yùn)動(dòng)。,1、拋射運(yùn)動(dòng)的基本公式,2、體育運(yùn)動(dòng)中常見的斜上拋運(yùn)動(dòng),拋點(diǎn)與

8、落點(diǎn)在同一水平面a.全程飛行的時(shí)間,（拋射體上升到最高點(diǎn)時(shí)間）,全程時(shí)間,b.最大高度,c.水平射程,拋點(diǎn)高于落點(diǎn)的斜上拋運(yùn)動(dòng),a.全程飛行的時(shí)間,c.水平射程,拋點(diǎn)低于落點(diǎn)的斜拋運(yùn)動(dòng)（同上）平拋運(yùn)動(dòng),總結(jié)與習(xí)題P47,P53-13題,3、拋射體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,影響遠(yuǎn)度的因素 出手速度、出手角度、出手高度。影響高度的因素,小結(jié)：運(yùn)動(dòng)學(xué)量的特性,瞬時(shí)性 研究某時(shí)刻人體或器械的運(yùn)動(dòng)，對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)量有位置、瞬時(shí)速度、加速度。矢量性 考慮運(yùn)動(dòng)學(xué)量的大小和方向；矢量的合成與分解。相對(duì)性 正確地選擇參考系和坐標(biāo)系。獨(dú)立性 運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性原理，研究復(fù)合運(yùn)動(dòng)的方法。,作業(yè),教材P52-53，5，18教材P5254:12，9，14，17，21,思考題,人體運(yùn)動(dòng)學(xué)研究的主要任務(wù)是什么？人體模型簡(jiǎn)化的形式主要有哪幾種？根據(jù)簡(jiǎn)化結(jié)果說(shuō)明人體運(yùn)動(dòng)的主要形式有哪些？勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基本公式有哪些？物體（質(zhì)點(diǎn)）拋射體運(yùn)動(dòng)可以分解成為哪兩種直線運(yùn)動(dòng)形式？其基本公式是什么？運(yùn)動(dòng)學(xué)量的特征有哪些？,

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