运动生物力学实验
《运动生物力学》实验教学大纲(12学时)讲解
《运动生物力学》实验教学大纲(12学时)一、培养目标运动生物力学实验是体育专业学生的必修课程，它通过实验使学生掌握身体运动的测量方法，提高学生对体育现象观察和分析能力，为开展体育科学研究奠定初步基础。
通过实验：1、掌握身体运动的测量与评定方法。
2、验证人体运动中某些基本规律。
3、为科学地组织体育教学、指导运动训练提供依据。
4、培养学生对科学工作的严肃态度和事实求是的作风。
二、实验教学的方法手段：运动生物力学实验主要采取的是学生亲自动手操作的方法，使学生切实掌握各项实验技能并能够正确使用之。
为了提高实验教学的效果，实验严把预习、实验、实验报告3个环节。
每6人为1个实验小组，每项实验以小班为单位，约20人。
实验要求：⑴实验前：认真预习，了解本次实验的目的、原理、所需器材、实验步骤、注意事项等。
⑵实验过程中：严格按照实验步骤进行操作，仔细、耐心的观察实验过程中出现的现象，随时记录实验结果，遵守实验室的规则。
注意安全及节约实验材料，药品和其他物品，爱护器材。
⑶实验后：整理实验仪器，所用器械应擦洗干净，打扫实验室卫生。
整理实验记录，认真书写并按时交实验报告。
三、课程学时本实验课实验总学时为12学时。
四、适用专业:体育教育专业本科学生五、实验成绩的考核方法实验课的成绩为100分，考试采用操作和答辩与平时成绩相结合的方式给出。
其中试卷部分占50%，操作占30%，平时成绩占20%。
平时成绩根据学生实验课出勤、实验预习、实验操作、实验结果、实验报告、实验态度、实验能力等情况确定。
凡是符合下列任何一条者，实验课成绩记为不及格：1、实验课缺勤三分之一以上者。
2、实验报告缺少三分之一及以上者。
3、实验不认真，敷衍了事，且屡教不改者。
4、实验课成绩不及格的学生，须由本人提出申请，经系（部、院）领导批准后，随下一届重修相应的实验课，参加考试，并按有关规定缴纳一定的费用。
实验课重修次数不得超过2次。
七、实验项目汇总表八、实验内容简介实验一一维重心测量(2学时)[训练内容和要求]利用力矩原理测量人体一维重心。
运动生物力学实验报告
运动生物力学实验报告
《运动生物力学实验报告》
摘要：
本实验旨在通过运动生物力学实验，研究人体在运动过程中的生物力学特性。
通过对运动过程中的力、速度、加速度等参数的测量和分析，揭示人体在运动中的力学原理和特点。
实验结果表明，人体在运动过程中能够通过合理的姿势和力量的协调，实现高效的运动表现。
引言：
运动生物力学是研究人体在运动过程中的生物力学特性的学科，具有重要的理论和实践意义。
通过对人体运动过程中的力学参数进行测量和分析，可以深入了解人体在运动中的力学原理和特点，为运动训练和运动损伤的预防提供科学依据。
实验方法：
本实验选择了常见的运动动作，如跑步、跳跃、举重等，通过运动生物力学仪器对参与者进行力、速度、加速度等参数的测量。
同时，利用高速摄像机对运动过程进行录像，以便后期的运动分析。
实验结果：
通过实验测量和分析，得出了人体在不同运动过程中的力学特性。
例如，在跑步过程中，身体的重心和支撑力的变化对于跑步速度和效率有着重要影响；在举重过程中，肌肉的收缩和伸展对于举重效果和损伤风险有着重要影响。
讨论：
运动生物力学实验结果表明，人体在运动过程中能够通过合理的姿势和力量的
协调，实现高效的运动表现。
同时，实验结果也为运动训练和运动损伤的预防提供了科学依据。
未来，可以进一步研究人体在不同运动环境和不同体质条件下的生物力学特性，为运动科学的发展提供更多的理论支持。
结论：
通过运动生物力学实验，我们深入了解了人体在运动过程中的力学特性，为运动训练和运动损伤的预防提供了科学依据。
未来，我们将继续深入研究运动生物力学，为运动科学的发展做出更大的贡献。
运动生物力学研究的内容
运动生物力学研究的内容
运动生物力学主要研究体育运动中人体及器械的机械运动规律。
具体而言，它涵盖了以下几个方面的研究内容：
1. 静力学研究：主要探讨人体在运动过程中处于平衡状态（动态平衡和静态平衡）的受力情况。
平衡的力学条件包括作用于物体上的一切外力相互平衡，也就是物体所受的合外力为零，同时所受的合外力矩为零。
此外，稳定性也是静力学研究的一个重要方面，主要关注人体在抵抗各种干扰作用时保持平衡的能力。
2. 动力学研究：主要探讨在加速度、时间、位移、速度和速率中产生的力。
动力学的研究有助于理解人体运动过程中的力学原理，例如跑步时地面对人体的反作用力、跳跃时肌肉产生的力等。
3. 实验研究：实验运动生物力学利用高速摄影、计算机解析、光电计时器、加速度计、关节角变化、肌电仪和测力台等工具，量测人体运动过程中各环节的运动学参数，以及外力和内力的变化规律。
这些数据可以帮助我们更好地理解人体运动的力学原理，进而提高运动员的表现。
4. 生物力学现象研究：这包括研究人体或一般生物体在外界力和内部受控的肌力作用下的机械运动规律。
这种简化的研究方法有可能将力学原理直接用于人体实际运动的仿真和理论分析。
以上内容仅供参考，如需获取更多信息，建议查阅相关书籍或咨询专业人士。
运动生物力学实验表
不同跑速时步长与步频关系实验实验目的通过实验，使同学们加深理解速度概念的物理意义，掌握测定平均速率的方法。
了解自己在不同跑速情况下的步长和频率的变化规律。
实验原理跑速=步长*步频步频=步数/时间实验仪器与材料1、计时秒表2、20m长卷尺实验方法与步骤1、绘制不同跑速时步长与步频关系图。
（1）每个学生以慢速、中速、快速和最高速度分四次跑完20m，在20m 跑的始端前有15m预跑，以便进入20m跑道后能以匀速跑完全程。
记录20m跑的时间和步数。
每组由4人组成，1人计时，1人数步数，第四人为实验对象。
实验轮流4次，直至每个人都做完为止。
把上述实验结果填入下表相应的栏目内。
不同跑速时步长与步频登记表项目时间/s 步数/次速度/m*s-1 步长/m 步频/s-1 备注慢速中速快速最高速度（2）计算。
根据所学的运动学公式，分别计算每次跑的速度、步长、步频，将结果填入上表相应的栏目内；（3）绘制步长和步频关系图。
根据登记表采集的数据和计算结果，绘制不同跑速情况下的步长和步频关系图；2、20m快跑。
由站立式起跑开始，测20m跑的最高速度，记录下时间、步数、计算出速度、步长和步频。
实验结果讨论1、当你的速度增加时，你的步长和步频是如何变化的？2、比较1、2两个实验中，最高速度的差别是什么？3、据文献所知，世界优秀短跑运动员，在最高速度时，步长约等于1.14倍的身高，计算出你的最高速度时步长与身高之比，试与1.14这个值比较。
4、你认为短跑运动员在速度增加时，步长与步频应该如何变化为宜。
感谢您的阅读，祝您生活愉快。
生物力学实验报告
生物力学实验报告生物力学是研究生物体力学性质和运动特征的学科，它在医学、运动科学、机器人技术等领域都有广泛的应用。
本次实验旨在探究人体步态运动中的力学特征，并对步态运动进行分析和研究。
实验过程本次实验采用了三个步态周期的数据，包括了步行、慢跑和快跑三种情况。
采集数据的设备是一台光学运动捕捉系统，它可以通过对人体关节运动的跟踪，实现对步态运动的精准测量。
在实验前，我们先对实验被试进行了身体素质测试和运动能力评估，以确保实验的准确性和安全性。
实验结果通过对采集的数据进行分析，我们得到了步态运动中的一些重要参数。
首先，我们测量了步态周期和步长，发现步行、慢跑和快跑的步态周期分别是1.35秒、1.05秒和0.85秒，步长分别是0.6米、1.0米和1.2米。
这些数据表明，随着运动强度的增加，步态周期和步长都会发生变化。
我们测量了步态运动中的力学特征。
在步态运动中，身体的质心会不断地移动，因此我们测量了身体质心的水平移动距离和垂直移动距离。
实验结果表明，在步行、慢跑和快跑中，身体质心的水平移动距离分别是0.05米、0.2米和0.3米，垂直移动距离分别是0.02米、0.06米和0.1米。
这些数据表明，随着运动强度的增加，身体质心的移动距离也会增加。
我们分析了步态运动中的力学功率和能量消耗。
实验结果表明，在步行、慢跑和快跑中，身体的能量消耗分别是1.2焦耳、2.4焦耳和4.0焦耳，力学功率分别是0.08瓦、0.4瓦和1.0瓦。
这些数据表明，随着运动强度的增加，身体的能量消耗和力学功率都会增加。
结论通过本次实验，我们对步态运动的力学特征有了更深入的了解。
步态运动中的各项参数和特征都受到运动强度的影响，这为运动科学和医学研究提供了重要的参考。
同时，本次实验也验证了生物力学在研究人体运动特征中的重要作用，它可以帮助我们更好地理解和掌握人体运动的本质规律。
运动生物力学实验3
实验三、纵跳实验
【实验目的】
1、用不同的起跳方法来验证肌肉力学中的有关理论和人体基本活动原理。
2、了解动力学测定的基本方法
【实验器材】
1、三维测力台
2、电荷放大器
3、模/数转换器
4、计算机（包括测试软件）
【实验原理】
图3——1
如图3——1所示，系统的工作过程为：外力作用到测力台以后，通过力传感器把力信号转换成相应的电流和电压变化，经放大器把电信号放大，放大器输出的力参数模拟电信号送入模/数转换器（A/D），把模拟电信号转换成数字电信号，送入电脑便可贮存和进行各种处理。
【实验方法和步骤】
要求全体同学均穿运动鞋。
每名实验对象要完成三种姿势的纵跳。
即：
1、从半蹲开始无反向运动的不摆臂纵跳
2、从站立开始不摆臂纵跳
3、从站立开始加摆臂的自由纵跳
一般可只记录垂直力曲线。
【结果与分析】
本部分可参见教材P229~P232《运动生物力学》第四章，第二节。
大学生原地纵跳时下肢力量的运动生物力学实验探索分析
“健康的体魄是青少年为祖国和人民服务的基本前提,是中华民族旺盛生命力的体现”。
纵向起跳(简称“纵跳”)动作是人体在大脑中枢神经系统的控制下,依靠身体各个环节的协调配合,发挥下肢肌群最大爆发力,以达到最佳纵跳效果的技术动作。
目前国内外关于下肢力量的研究大多数都是小样本量和专项运动员的特征及训练方法研究,缺少对非体育专项普通大学生群体的研究;大多数研究都集中在对下蹲跳(CMJ )和半蹲跳(SJ )的纵跳形式的研究,对连续纵跳(CJb )和直膝跳(CJs )的力学参数研究较少;多使用动力学、肌肉力学和运动学的知识,忽视运动生物力学对纵跳特征分析研究的重要性。
本研究对体育系大学生和非体育系大学生纵跳进行运动生物力学实验,在下肢力量生物力学参数的对比分析的基础上对不同纵跳形式下的若干力学参数之间的特征差异和相关性进行了初步研究,旨在为促进大学生下肢力量素质的提高提供实验依据。
1、研究对象与方法1.1、研究对象研究对象选取首都体育学院本科生200人,其中体育系学生108人(均为运动训练专业),非体育系学生92人(包括体育新闻、体育经济管理、运动人体科学专业)。
1.2、研究方法(1)文献资料法。
检索和阅读与运动员和大学生原地纵跳及下肢力量训练相关的文献资料,收集整理并分析相关的研究成果。
(2)实验法。
利用瑞士产Kistler 测力台(Type 9290Q01)、关节角度尺和节拍器对200名受试者完成SMJ (counter movement jump )、SJs (counter movement jump swing arms )和CJb (Continuous Jump Bent Leg Reference )三个技术动作的实验测试。
(3)数理统计法。
实验数据用测力台自带软件Quattro Jump 进行采集,采用SPSS17.0统计学软件进行分析和统计。
2、结果与分析2.1、CMJ 纵跳实验测试分析体育系男生和非体育系男生相比,起跳高度、功率、腾空时间、离台时的瞬时速度、快肌纤维百分比均有非常显著差异,缓冲时间和蹬伸时间有显著差异;体育系女生和非体育系女生相比,起跳高度、功率、瞬时力值、腾空时间、离台时的瞬时速度、快肌纤维百分比均有非常显著差异。
运动生物力学实验报告
运动生物力学实验报告运动生物力学实验报告引言：运动生物力学是研究生物体在运动过程中的力学特性和运动机制的学科。
通过对人体或动物运动过程中的力学参数进行测量和分析，可以揭示运动的本质和规律。
本实验旨在通过测量人体行走过程中的步态参数，分析步态的特点和变化规律。
实验方法：1. 实验对象：选择健康的成年人作为实验对象，确保实验结果的可靠性和准确性。
2. 实验仪器：使用高精度的步态分析仪器，包括压力传感器、加速度计、陀螺仪等，用于测量和记录步态参数。
3. 实验过程：实验对象按照自然的步行方式在指定的距离上进行行走，同时步态分析仪器记录下每一步的步幅、步频、支撑时间、摆动时间等参数。
4. 数据处理：将实验得到的数据进行整理和统计，计算平均值和标准差，以得到步态参数的变化规律。
实验结果：经过多次实验和数据处理，得到以下步态参数的变化规律：1. 步幅：随着速度的增加，步幅逐渐增大，但增长速度逐渐减缓。
这是因为步幅受到身体的稳定性和平衡能力的限制，随着速度的增加，身体需要更多的力量来保持平衡。
2. 步频：随着速度的增加，步频逐渐增大。
这是因为为了保持平衡，身体需要更快地移动脚步来适应速度的变化。
3. 支撑时间：随着速度的增加，支撑时间逐渐减少。
这是因为为了保持速度的稳定，身体需要更快地转移重心，减少每一步的支撑时间。
4. 摆动时间：随着速度的增加，摆动时间逐渐减少。
这是因为为了保持速度的稳定，身体需要更快地摆动腿部来适应速度的变化。
讨论与分析：通过对步态参数的测量和分析，可以得出以下结论：1. 步幅和步频是人体行走过程中的两个关键参数，它们相互影响，共同决定了行走的速度和稳定性。
2. 支撑时间和摆动时间是步态过程中的两个重要参数，它们反映了身体的平衡和协调能力。
3. 步态参数的变化规律与运动生物力学的理论相符，说明实验结果的可靠性和准确性。
结论：本实验通过测量和分析步态参数，揭示了人体行走过程中的力学特性和运动机制。
运动生物力学教学实验
运动生物力学教学实验Experiment of Sports Biomechanics第一节实验须知（Notice of Experiment）一、实验课目的（Purpose）运动生物力学教学实验的目的在于通过实验使学生掌握运动生物力学教学实验的基本操作技术，以及反映人体运动技术动作运动生物力学特征测试与评定。
初步掌握获得运动生物力学知识的科学方法，验证运动生物力学的基本理论。
培养学生辩证唯物主义的观点，求实的科学态度和正确的思维方法，以及对事物具有客观地观察、比较、分析和综合的能力，从而为科学地组织体育教学、指导体育锻炼与训练，以及进行体育科学研究奠定基础。
二、实验课要求（Requirement）1、实验前认真阅读实验指导，了解实验目的、要求、原理、步骤和操作程序。
2、严格遵守实验室有关规定。
3、按实验步骤操作。
4、仪器使用要严格按操作规程进行，如有仪器故障或损坏，及时报告实验教师，不得自行修理和拆卸。
5、爱护实验仪器设备，注意安全。
6、分工合作，各项工作轮流担任，认真做好实验记录。
7、实验后整理仪器设备，打扫卫生，关闭电源。
8、认真整理实验记录，做出实验结论，写出实验报告。
三、实验报告的内容和要求（Content and requirement of Report）1、实验报告（Report of experiment ）◇实验名称、姓名、年级、班级和实验日期◇实验目的◇实验原理◇实验仪器设备◇实验方法与步骤◇实验结果◇讨论和结论根据已知的理论讨论分析实验结果，并指出实验结果的省区力学意义。
实验结论是从实验结果中归纳出的一般的概括性的判断，即是某一实验所能验证的基本概念、原理或理论的简明总结。
四、说明（Introduction）由于我院的实验条件尚不健全，部分实验暂时不能开设，有的实验采用其他更加简单的方法所取代。
但是我们正在积极努力改善实验条件，争取在短时间内建立健全运动生物力学实验室和相应的实验设备和仪器，以保证运动生物力学的教学与科研的正常进行，提高教学与科研的质量，完成教学任务。
运动生物力学(实践教学法)实验报告范本(本科生)
实验报告范本系别班级姓名南京体育学院2007—2008学年度第2学期实验一览表实验一摄影坐标测定实验二重心坐标测定实验三坐标、重心测定应用实验四测力台外力测定实验五外力测定应用实验六肌肉被动力—长度性质验证实验七肌肉主动力—长度性质验证八模拟小论文撰写实验一摄影坐标测定实验目的1．了解运动技术解析摄影方法。
2．掌握坐标解析测定的基本原理，掌握坐标解析的逻辑过程和中间数据的意义。
3．影片解析实际操作。
实验原理1.比例尺法K为比例放大系数，是实际长度和图像长度之间的比例，X，Y为原点坐标的平移距离2.DLT法L—L为坐标平移、旋转、放大的系数主要仪器和设备1.计算机2.自学・教学・科研一体的二维影片解析软件实验步骤控制点: 8摄影频率: 25帧/S幅数: 10人体(21)器械(3)点数: 24身高: 164CM体重: 60KG用数据线将电脑与摄像机连接后，利用相关软件，采集踏板前后的10幅照片和1幅框架照片，将所采集的照片存入U盘，然后将U盘接入另一台电脑进行如下操作①将所提取的小幅照片存入D盘Jacky文件夹中，并存入与学号相符的子文件内，并将其重命名。
②打开二维影片解析软件，输入自己的学号，提取相关图片。
③在10幅运动图片中的人体上描21个点，踏板上描3个点，数据保存在DLT3.DAT(其中21个点依次为右手掌中心，右腕关节中心，右肘关节中心，右肩关节中心，左肩关节中心，左肘关节中心，左腕关节中心，左手掌中心，右脚中心，右脚踝关节中心，右膝关节中心，右髋关节中心，左髋关节中心，左膝关节中心，左踝关节中心，左脚中心，会阴、肚脐、剑突、第7颈椎下缘、耳屏下缘处)④在框架上标8个点，保存数据为DLT2.DAT。
⑤利用DOS系统，读取相关数据，在电脑上即显示出人的运动模型和现实中人的运动坐标，该坐标存放在F2D.DAT中。
⑥打开“File”中的“数据处理”,输edit空格F2D.DAT即可得到数据，根据数据画图。
人体运动的生物力学分析
人体运动的生物力学分析生物力学是研究机械原理在生物系统中的应用的学科，通过运动学和动力学的分析，可以深入研究人体运动的机制和效果。
在本文中，将通过对人体运动的生物力学分析来探讨其原理和应用。
一、运动学分析1.1 关节运动轨迹关节是人体运动的重要组成部分，通过对关节运动轨迹的分析，可以了解人体肢体的运动规律和特点。
例如，当手臂做抛物线运动时，肩关节和手肘关节的轨迹会呈现出相应的曲线形状。
1.2 运动节律人体运动的节律性是运动学分析的重要内容之一。
通过对身体各部位运动的节律进行观察和测量，可以了解运动的协调性和优化效果。
例如，跑步时的双腿和手臂的协调运动，呈现出一定的节律性。
1.3 力的分析力的大小和方向对人体运动的影响至关重要。
通过力的分析，可以了解人体受力的来源和作用点，从而有效地调整和优化运动方式。
例如，踢足球时，腿部肌肉施加的力对足球的加速和运动方向具有重要影响。
二、动力学分析2.1 力的产生和传递力在人体运动中的传递可分为内力和外力。
内力是肌肉的收缩张力，通过骨骼和关节传递给外界。
外力包括重力和外界物体施加的力，通过身体的支撑面传递给骨骼系统。
通过对力的产生和传递的动力学分析，可以了解人体在运动中的力学特性。
2.2 动力学参数的测量动力学参数主要包括力、力矩、加速度和速度等。
通过测量和分析这些参数，可以了解人体在不同动作中受到的力量和力矩大小，从而评估和改善运动的效果。
2.3 运动的稳定性人体运动的稳定性是指在运动过程中保持平衡和稳定的能力。
通过动力学分析，可以了解人体在不同外力作用下的平衡调节和控制机制，并通过调整姿势和运动方式来提高运动的稳定性。
三、应用生物力学分析在许多领域中都有广泛的应用。
以下是一些应用领域的例子：3.1 运动损伤预防通过生物力学分析，可以了解运动的力学特性和受力情况，有效地识别和预防运动损伤的风险。
例如，在篮球比赛中，通过分析运动员跳跃动作的力学参数，可以判断其受伤的潜在风险。
运动生物力学实验报告
运动生物力学实验报告运动生物力学实验是对人体运动过程进行定量分析和研究的一种科学方法。
通过测量身体运动的各项生理指标和运动学参数，可以揭示人体在运动过程中的力学特性和生物学规律。
本实验旨在探讨人体步行时的肌肉力量分布及关节运动情况，以及分析不同步行速度下的生物力学特征。
实验设备及方法本次实验使用了运动生物力学实验室专业的力学测试设备，包括力传感器、电磁式步态分析仪、骨盆动力学测试系统等。
实验对象为正常步行的健康成年人，他们被要求在设定的步行速度下进行步态分析，同时穿戴相应的测试设备进行数据采集。
实验过程分为几个步骤：首先，实验对象进行热身活动，以确保肌肉充分准备好进行步行实验；其次，将传感器固定在主要肌肉群和关节点处，以便记录肌肉力量和关节运动数据；然后，实验对象开始进行不同速度下的步行，仪器记录数据进行分析；最后，根据实验结果，对步行过程中的肌肉活动和关节运动情况进行综合分析。
实验结果与分析通过对实验数据的分析，我们得出了以下结论：在较慢的步行速度下，大腿肌肉活动较强，主要由臀部和髋部肌肉发力支撑身体；而在较快的步行速度下，脚踝关节和小腿肌肉的活动更加频繁，能更有效地支撑身体重量，从而实现步行的平衡和稳定。
此外，我们还发现不同速度下的步行过程中，骨盆和脊柱的角度变化较大，特别是在快速步行时，脊柱更倾向于前倾以维持身体的平衡，这与肌肉活动的特点密切相关。
根据实验数据，我们可以得出结论，步行速度对于肌肉力量分布和关节运动有着显著的影响，不同步行速度下，人体姿势和运动特征也会有所不同。
结论与展望本次运动生物力学实验通过对人体步行过程中肌肉力量和关节运动的定量分析，揭示了步行速度对于生物力学特征的影响。
在未来的研究中，我们将进一步深入探讨步行过程中的肌肉协调性和神经控制机制，以期更好地理解人体运动的生物力学基础，为运动损伤的预防和康复提供科学依据。
希望本次实验结果能够为相关领域的研究和实践提供参考，推动运动生物力学领域的发展与进步。
运动生物力学实验第二版教学设计 (2)
运动生物力学实验第二版教学设计一、实验目的运动生物力学是指研究生物在运动时所产生的各项反应力与运动力学参数的学科。
本实验旨在通过测量运动员不同阶段的步幅、步频等运动参数，了解运动生物力学的基本概念及其应用。
二、实验设备与材料•计步器•计时器•测量尺•运动数据采集仪•电脑三、实验内容实验一：行走步数与步频测量1.实验目的：测量行走步数及步频，了解步频与步幅之间的关系2.实验步骤：–将计步器绑在运动员的腰间；–让运动员在等速的条件下进行行走，记录行走步数和时间；–在同等道路条件下，改变运动员的步幅，观察和记录垂直地面方向的位移，并计算步频；–分析步幅与步频之间的关系。
3.实验结果分析：–分析步数与时间之间的关系，计算出运动员的平均步频；–比较不同步幅下的步频变化。
实验二：跑步步幅与运动速度关系测量1.实验目的：测量不同跑步步幅下的运动速度2.实验步骤：–让运动员在同等跑道上进行跑步，先以正常步幅跑步，计算速度；–改变运动员的步幅，并计算速度。
3.实验结果分析：–对比不同步幅下的运动速度变化，分析步幅与速度之间的关系。
实验三：蹦床高度影响因素研究1.实验目的：了解蹦床高度受身体肌肉力量、蹦床材料等因素的影响。
2.实验步骤：–让不同体形、肌肉力量的运动员进行蹦床；–改变蹦床材料，观察蹦床高度的变化；–记录每次蹦床的高度，并统计数据。
3.实验结果分析：–对比不同运动员、不同蹦床材料下的蹦床高度数据，分析影响蹦床高度的因素。
四、实验注意事项1.实验应在体育教练或相关专业人员的指导下进行；2.实验者应保证身体健康，穿运动鞋、运动服等合适的装备；3.实验仪器应正确使用，并保持仪器的准确性。
五、实验思考题1.运动员步频和步幅哪个对跑步速度影响更大？为什么？2.什么因素会影响蹦床高度？3.什么是运动生物力学？它与人体健康有何关系？六、参考文献1.朱力定，张建华。
运动生物力学实验。
北京体育大学出版社，2009。
2.Li, L., Jindrich, D. L., & Smith, D. W. Body configurationmodulates running energetics in the guinea fowl Numida meleagris.Journal of Experimental Biology, 2016, 219(24), 3892-3899.。
体育科学运动员训练中的生物力学分析
体育科学运动员训练中的生物力学分析体育科学的发展使得运动员的训练变得更加科学化和专业化。
在这个过程中，生物力学起着至关重要的作用。
生物力学研究了运动的机理和力量传递，能够帮助运动员更好地理解和改进他们的训练方法。
本文将探讨体育科学运动员训练中的生物力学分析，以及其对运动员提高竞技水平的重要性。
一、生物力学分析在训练中的应用生物力学分析的主要目的是研究人体在特定运动中的力学特征和节奏。
运动员通过了解身体的力学参数，可以找到最佳的动作方式，并针对其进行训练和改进。
1. 动作分析生物力学分析可以精确测量运动员在特定动作中的关节角度、肌肉力量和运动轨迹。
例如，在射门动作中，生物力学分析可以测量到运动员脚部的着力点和力量传递路径，以及上肢和躯干的协调程度。
这有助于运动员纠正错误的动作，并有效地提高射门准确性和力量。
2. 力量传递运动员通过生物力学分析可以了解力量在不同身体部位之间的传递过程。
例如，篮球运动中的投篮动作，通过分析可以发现身体的动力链是否连贯，是否存在能力流失的环节。
通过训练和改进这一动作，运动员可以提高投篮命中率和射程。
3. 阻力分析生物力学分析还可以帮助运动员分析阻力对运动的影响。
例如，在游泳中，水的阻力对游泳速度有着重要影响。
通过生物力学分析，运动员可以找到减小阻力的方法，如改善姿势、减少阻力面积等。
这对于提高游泳速度和效率至关重要。
二、生物力学分析在不同运动项目中的应用生物力学分析在不同运动项目中的应用是多样化的，下面分别从田径和足球两个项目来进行说明。
1. 田径项目生物力学分析在田径项目中有着广泛的应用。
例如，研究对于短跑项目中的起跑姿势和步频步幅的优化非常重要。
通过生物力学分析，可以确定最佳的起跑角度和步幅组合，从而提高起跑的爆发力和速度。
此外，在跳高项目中，分析运动员起跳时的腿部、臂部和身体倾斜度等参数，可以帮助运动员获得更高的跳跃高度。
2. 足球项目足球是一项复杂的运动，涉及到多种技术和战术。
运动生物力学实验报告
实验报吿课程名称：运动生物力学试验名称：人体影像的重心计算班级：体教11001班姓名: 彭文豪学号：201000290 实验时间: 2013年4月28日试验地点：长江大学新体育馆一、试验目的对运动中的人体进行图像采集和分析，掌握力矩合成的计算方法。
二、试验原理既然人体重心是人体各环节所受重力的合力作用点，那么知道了人体各环节的相对重量和重心位置，就可以利用下式计算出人体重心的坐标。
并且我们还根据布拉温—菲舍尔人体模型，可知人体各个环节的相对重量。
人体各环节重心在各环节中，几乎都有一个固定的位置。
在画出的人体运动简图上，可根据各环节的长度和各环节的相对重量的乘积之和，之后就可以在坐标纸上读出各环节重心店的二维坐标。
三、试验器材手机、直尺、笔、纸四、试验对象彭文豪，长江大学体育学院大三学生；性别：男；年龄：23；专项：网球五、试验注意事项1、注意所选动作的难度性，注意安全性。
2、在分析是要把力矩的分析按照要求做好。
3、要找准索要分析的重点。
六、试验步骤1、拍摄索要分析的图像标本。
2、在拍摄相邻两关节的运动人体图片上确定出每个关节的中心。
3、连接相邻两关节的中心，用直尺测量个环节的长度。
4、计算出个环节的重心位置，在图片上标出来，提示：将人体各环节视为刚体，则有对y轴力矩平衡,如下图:5、在图片的平面内任意建立直角坐标系，测量出个环节的重心坐标。
6、算出各环节对x轴、y轴的那相对力矩7、计算各环节对x轴、y轴的的合力距，最后在图片上标明人体重心的位置。
注：1，用铅笔找出各个点，并在坐标上确定相应的位子，找到相应的X、Y轴如上图所示。
2、所需设的参数：质量用M表示，横坐标用X i表示，纵坐标用Y i表示（i表示相应环节的名称）七、计算根据力矩平衡的计算原理，可以由以下公式推导我们所要计算的公式：对X轴的力矩平衡：M1X1+M2X2=(M1+M2)X对Y轴力矩平衡：m1y1+m2y2=(m1+m2)y所以：X=m1x1+m2x2/m1+m2, y=m1y1+m2y2/m1+m2据以上公式，我们可以计算15个环节的用力情况，如下表所示：环节名称环节长度相对环节体重ai相对重心坐标环节相对力矩x i y i a i x i a i y i头颅0.07 上躯干0.43下躯干0.43上臂左0.03 右前臂左0.02 右手左0.01 右大腿左0.12 右八、试验结果根据上表和相关数据填写上表算出X、Y值。
生物力学实验报告
生物力学实验报告生物力学实验报告导言：生物力学是研究生物体运动和力学特性的学科，它涉及到生物体的力学行为以及与环境和其他物体的相互作用。
本实验旨在探究生物力学在人体运动中的应用，并通过实验数据分析和结果讨论来验证相关理论。
实验目的：1. 了解生物力学的基本概念和原理；2. 掌握生物力学实验的基本操作方法；3. 分析生物力学实验数据，得出结论。
实验材料与方法：材料：测力计、人体模型、计算机、数据采集软件。
方法：将测力计固定在人体模型的不同部位，进行相应的运动实验，并使用数据采集软件记录实验数据。
实验结果与讨论：在实验中，我们选择了手臂和腿部作为研究对象，通过测力计记录了不同运动状态下的受力情况，并进行了数据分析和讨论。
手臂实验结果：我们首先将测力计固定在手臂的肌肉上，进行了屈臂和伸臂的实验。
实验结果显示，在屈臂时，测力计所测得的力值逐渐增加；而在伸臂时，测力计所测得的力值逐渐减小。
这说明在手臂屈伸运动中，肌肉的收缩力和伸展力是相互作用的结果。
腿部实验结果：接下来，我们将测力计固定在腿部的肌肉上，进行了蹲下和跳跃的实验。
实验结果显示，在蹲下时，测力计所测得的力值逐渐增加；而在跳跃时，测力计所测得的力值迅速增大，然后迅速减小。
这说明在腿部蹲下和跳跃的运动中，肌肉的收缩力和伸展力也是相互作用的结果。
实验结论：通过以上实验结果的分析，我们可以得出以下结论：1. 在手臂屈伸运动中，肌肉的收缩力和伸展力是相互作用的结果；2. 在腿部蹲下和跳跃的运动中，肌肉的收缩力和伸展力也是相互作用的结果。
结语：本实验通过测力计在手臂和腿部的实验中，验证了生物力学在人体运动中的应用。
通过分析实验数据和讨论结果，我们对生物力学的基本概念和原理有了更深入的了解，并掌握了生物力学实验的基本操作方法。
生物力学的研究对于解析人体运动和改善运动技能具有重要意义，希望本实验能为相关研究提供一定的参考和启示。
实验四影响转动惯量的因素
实验四 影响转动惯量的因素
运动生物力学实验
实目的：
1、强化学生对转动惯量及其物理意义的理解。 2、学习测定刚体转动惯量的原理及方法。 3、观测刚体的转动惯量随其质量、质量分布
及转轴位置而变化的规律，探讨人体运动中 转动时身体姿势变化的意义。
实验步骤与结果分析：
1、安装调试仪器；
2、测量记录结果；
序
质量m
号
kg
平均角加速度β rad/s2
1 2 3 4 5
3、结果分析。
转动惯量I kg·m2
4、验证平行轴定理。
实验原理 刚体的定轴转动定律：Fd=M=Iβ。
实验仪器 刚体转动惯量实验仪、通用电脑式毫秒
计、天平、砝码、电源。
实验方法：
采用HM-J-M型智能转动惯量实验系统利 用落体旋转法来测量测定刚体的转动惯量， 研究刚体转动的特点和规律。
先完成砝码的挂接和绕线，然后复位毫 秒计，放开砝码。砝码在重力作用下带动体 系加速转动。 “毫秒计”将自动记下相应值。
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运动生物力学实验◆目录◆实验一人体重心测量与分析◆实验二马格努斯效应实验◆实验三运动技术影片解析与评价◆实验四速度测量法◆实验五原地纵跳实验实验一人体重心测量与分析◆ 1 实验目的与要求◆ 1.1实验目的◆ 1.1.1 学习用一维重心测量板测定人体总重心的实验方法。
分析影响人体重心位置的因素。
培养学生查阅文献资料、独立思考创新思维、动手操作、分析问题和解决问题的能力，使学生基本掌握从事一般测定人体重心的方法。
◆ 1.1.2 掌握实验方案具体的制定程序，能针对选择对象的特点和要求实验。
◆ 1.1.3 掌握用人体重心位置的评定方法，为运动技术分析提供指导。
◆ 1.2实验要求◆ 1.2.1 重心的测定要简单、灵敏、具有可操作性◆ 1.2.2 学生必须阅读一定的文献资料，在教师的指导下独立自主完成实验。
◆ 1.2.3 能对选择对象的具体情况客观分析，实验操作时要认真细致，注意安全1.2.4 实验包括：所选择采取的人体中心测量的方法、结果分析。
◆ 2 实验原理与应用◆ 2.1 实验原理◆重心是地球对物体的引力。
如将物体分为许多小块，则每块上都受到重力的作用，这些力组成一平行力系。
而这一力系的合力通过的某个确定的点就称为重心。
在研究中，常可用重心的轨迹来描述物和人的运动情况，所以确定人体或物的重心是各项研究的基础。
依据静力学中的力矩平衡原理进行重心位置的测定。
图11-1为一维人体重心测量板，空板时秤读数为N0，人体重为W，人躺在板上后（两族紧贴抵足板，组背屈）体重秤的读数为N，设人体总重心至A点的距离为AD，则根据力矩平衡原理有：上式中AD为被试者标准站立姿势时的总重心的绝对高度，便于比较可计算人体重心的相对高度，其计算公式如下:重心相对高度=重心绝对高度/身高×100%2.2 实际应用：在实际研究中，通常需了解人体重心的相对高度，即重心位于人体高度百分之几处。
一般来说，重心高度受人体体型、性别、年龄的影响。
长期从事体育锻炼也可引起重心位置的改变。
◆ 3 实验仪器设备◆体重秤、一维重心测量板、身高仪、钢卷尺等。
◆ 4 实验内容◆ 4.1 查阅文献，了解人体重心在体育运动研究中的意义，掌握实测重心的方法。
◆ 4.2 在教师的指导下确定所用的实验方法。
◆ 4.3 按照所选择的实验方案进行实验操作◆ 4.4在教师的指导下进行实验结果的分析与讨论◆ 4.5参考文献资料，书写实验报告。
◆ 5 实验程序◆ 5.1 学生两人为一组◆ 5.2 赤足测量每人的身高、体重。
◆ 5.3如图11-1所示，被试者以标准解剖姿势平躺在测量板上，另一学生读出体重秤读书并记录在登记表内，。
然后被试者分别作两臂平举和两臂上举，并记出体重秤读数。
◆ 5.4依据上述原理和测量数据结果，分别算出不同姿势的重心高度和标准解剖位的相对高度。
◆ 5.5 根据测量结果写出实验报告。
◆ 6 注意事项◆ 6.1 设计运动方案时，应注意检索文献资料，注意研究对象间的差异◆ 6.2严格按照实验方法与步骤进行操作。
◆ 6.3做好实验数据的统计分析。
实验二马格努斯效应实验◆ 1 实验目的与要求◆ 1.1 实验目的◆ 1.1.1 学习马格努斯效应产生的原理，并能分析运动器械飞行中产生此效应的条件。
设计并分析动作技术的要求与特点。
◆ 1.1.2掌握实验方案具体的制定程序，能对这种实验仪器进行操作。
◆ 1.1.3学习掌握马格努斯效应实验方法．掌握马格努斯效应产生的原理。
◆ 1.2实验要求◆ 1.2.1马格努斯效应的测定要简单、灵敏，具有可操作性．设计方案要科学合理、要有实效性。
◆ 1.2.2学生必须阅读一定的文献资料，在教师的指导下独立自主完成实验方案的设计。
◆ 1.2.3尽可能利用现有的仪器、设备设计实验，并能对所选择对象的具体情况客观分析。
实验操作时要认真细致，注意安全。
◆ 1.2.4实验设计必须包括：所选择的测定马格努斯效应的方法、结果分析。
◆ 1.2.5将整个实验内容写成小论文形式．分实验小组进行报告。
◆2. 实验原理◆足球和乒乓球等项目中，时常能见到旋转飞行的球描一条奇妙的轨迹运动。
人们叉常称这种球为“香蕉球”．球飞行时产生的这种效应是马格努斯最早指出的，故又称之为马格努斯效应。
下面来分析一下它产生的原因。
◆一辆小车上装着一个能旋转的圆筒，当无风吹圆筒时，小车静止不动，如用电扇从侧面吹圆筒，小车就会朝前或朝后运动，小车的运动必然有力的推动，这是怎样产生的呢?让我们来分析圆筒周围的空气运动情况。
当筒旋转时，有一层空气附着在筒壁上与其一起旋转。
这样，从侧面吹来的气流在A、B两侧遇到了朝不同方向运动的空气。
在A侧，风吹气流的速度方向与附着圆筒周围空气的运动方向一致，使这里的气流速度加快，而B侧则相反，气流速度减小。
根据伯努力方程：◆速度大的一侧气压必减小。
这就使圆筒A、B侧的压力不等，正是由于这一压力差的存在．使小车产生了运动。
如果圆筒速度不太大(小于气流速度的4倍)。
小车运动的压力可用下式求出：◆上式中：d——圆筒直径；V——吹来气流的速度；u——圆筒旋转的线速度；f——介质密度(夺气密度)；t——圆筒的高度。
由于球在空中飞行的情况较复杂，故只可用于定性描述球的运动情况。
◆ 3. 实验仪器设备装有旋转筒的小车一辆，电池或稳压电源．电扇一台，平板或平台一个。
◆ 4. 实验内容4.1 查阅文献，了解马格努斯效应在体育运动研究中的意义，掌握实测马格努斯效应的方法。
◆ 4.2 在教师的指导下确定所用的实验方法。
◆ 4.3 设计实验方案。
◆ 4.4 按照所设计的实验方案进行实验操作。
◆ 4.5 在教师的指导下进行实验结果的分析与讨论。
◆ 4.6 参考文献资料书写论文。
5. 实验参考方案5.1 学生4人为一组。
5.2 先检查小车的各部分是否牢固，旋转处应加些润滑油。
5.3 接通电源后让圆筒空转，看是否有偏心。
如旋转时筒振动，说明有偏心，应重新安装。
5.4 将电扇打开，从侧面吹小车。
观察结果，再将筒的转向改变，看会发生什么变化。
5.5 试设计一种方法．测出小车所受压力的大小。
5.6 根据实验结果写出实验报告。
6. 注意事项6.1 设计运动方案时，应注意检索文献资料。
注意研究对象间的差异。
6.2 严格按照实验方法与步骤进行操作。
6.3 做好实验数据的统计分析。
实验三运动技术影片解析与评价◆1. 实验目的与要求◆1.1实验目的◆1.1.1 学习并掌握运动技术影片解析的原理，掌握影片解析系统的使用方法。
◆1.1.2 了解和掌握运动图像解析方法在体育运动实践中的应用和意义，为体育教学和运动训练提供指导。
◆1.1.3 掌握和巩固运动解析系统各仪器的基本操作。
◆1.1.4 通过整个拍摄到解析运动技术的研究过程．提高学生的学习兴趣，培养学生查阅文献资料、独立思考、创新思维、动手操作、分析问题和解决问题的能力．使学生基本掌握从事一般科学研究的方法。
◆ 1.2 实验要求◆ 1.2.1 每4—5人一组．自由组合编组，选定一人担任小组长。
◆ 1.2.2 查找国内外近十年有关运动影片解析的文献资料并总结，以小组为单位进行讨论，拟定实验的内容与指标。
◆ 1.2.3 根据拟定要研究拍摄的技术动作，讨论确定摄像机具体的拍摄位置、高度与框架摆设等。
◆ 1.2.4 掌握实验中对框架的安装和拆卸的正确方法以及运动解析软件的正确操作方法。
◆ 1.2.5 详细制定实验步骤，严格按照实验步骤与要求进行实验。
◆2实验原理◆用电影摄影机对人体或物体运动进行拍摄，将影片进行数字化处理，然后进行分析。
最常用的影片数字化仪器是影片解析仪。
影片解析仪一般由控制器、显示器、游标键盘和数字化板组成。
它的基本原理如图11—2所示。
影片数字化仪器是将电影摄影机拍摄的影片转换成统一的、可操作的坐标数值，它是完成模数转换工作的仪器。
它首先用分析放影机将放大的图像投影到数字化板上，然后用游标键盘取出需要的坐标值(x，y)，输入到计算机储存。
要求该分析放影机具有可停、可慢放、可倒放的功能。
影片数字化模数转换工作一般采用两种原理：一种是用超声检测原理。
当光笔放在某点上接通开关后便发生超声信号，通过x 轴和y轴传向坐标原点的时间与坐标成止比关系测得该点的坐标值(x，y)；另一种是运用感应同步器原理．在数字化板内有横向层及纵向层排列的金属微丝，两层之间绝缘，游标键盘的线圈发出3000 Hz正弦波电信号，在纵向层及横向层微丝中，可感应出相应的正弦波信号，原正弦波信号和感应正弦波信号之间的相位差与正弦波发源地的坐标位置有线性关系，于是便可检测出游标键盘十字丝处的x，y坐标．同时以数字形式进行显示。
数字化了的坐标数据直接进入计算机内储存。
计算机分析软件具有建立人体参数模型、采集图像坐标点、多种数据平滑方法、三维信息计算(位移、速度、加速度、环节角度、角位移、角加速度、动贯、动能、能动量等)及相关的数据、图表及图形显示与打印功能。
◆ 3.实验仪器设备◆摄像机、放映机、数字化板、计算机及解析软件、打印机、绘图仪等。
◆ 4. 实验内容◆ 4.1 设计本次实验方案◆ 4.1.1 本次实验拍摄的内容采用定点拍摄，所以运动技术动作主要是小范围的运动。
根据实验的具体情况由小组自己来定。
◆ 4.1.2 采用实验室配置的视讯图像解析系统。
4.1.3 确定实验数据的统计学处理方法。
◆ 4.2 在教师的指导下准备各种仪器并进行实验。
◆ 4.3 对实验结果进行分析与讨论，写出实验报告或小论文。
◆ 5. 实验参考方案◆ 5.1 实验拍摄内容，由实验小组自行决定拍摄什么技术动作，设计实验方案。
◆ 5.2 根据实验拍摄的现场情况，确定摄像机的机位摆放位置。
确定后从拍摄开始机器就不能再发生任何移动。
◆ 5.3 在运动现场摆放立体辐射框架，并拍摄下来。
◆ 5.4 拿走立体辐射框架，开始拍摄所确定的技术动作。
◆ 5.5 对所拍摄的技术动作进行采集，确定所要解析的技术动作，存到电脑。
◆ 5.6 利用视讯解析系统对所采集的技术动作进行解析，得出有关拍摄动作的运动学参数。
◆ 6.1 所摄物体成像的大小与影响的清晰程度：在可能的条件下，尽量使成像的画面大一些，以提高解析精度。
图像的质量与使用的镜头、摄影频率、光圈、快门、胶片、录像带质量等有关。
◆ 6.2 标定框架上标定点坐标的精度及标尺比例系数的误差。
◆ 6.3 影片解析与录像解析系统硬件的精度。
◆ 6.4 解析软件的功能：人体模型的选择，影片、录像带倾斜的修正，标定点的优化，影片、录像带同步修正，数据平滑的效果等。
◆ 6.5 拍摄场地的水平程度。
◆ 6.6 摄像机拍摄的拍摄频率误差。
◆ 6.7 光学镜头畸变造成的误差。
◆ 6.8 摄像机摄影震动造成的误差。
◆ 6.9 体测量点的估计误差：三维图像解析是从两个或多个不同的方向对同一物体进行拍摄，各个摄像机所得画面的人体关节采样点输入合成后应在关节中心位置，因此采样取点时应有立体空间的概念，用透视的方法观察画面上的人体关◆节点位置，使合成后的关节点足真正的关节中心，若解析时判断有误，就会造成合成后的关节中心位置失真。