运动生物力学课件1
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运动生物力学原理一PPT课件
1
摆动的主要目的是： 一是增加全身活动协调性，保持人体平衡； 二是增加动作效果。 例如：在走或者跑时，当左腿向前迈出时，两臂不做相应的 摆动，其结果不但增加了向前伸出的困难，而且同时使身体 纵轴产生旋转，使人体动作失去平衡和协调，这对走或者跑 是不利的。 还如：在跳跃类的动作中，上肢的摆动不但可以保持人体平 衡，还可以通过摆动产生的惯性力，增加跳跃腿的起跳力； 改变人体重心位置。
6
（二）、摆动动作的转动力学：
一般而言，上肢的摆动是以肩关节为轴转动，下肢的摆动是以髋 关节为轴转动。所以摆动的本质就是转动。 1、转动定律：
M=J 思考：要增加肢体摆动的角加速度，该如何做？ ⑴、减少转动惯量； ⑵、增加肌力矩。 前者可以通过肢体的弯曲来改变转动惯量的大小，后者可以通 过增大肌肉力量和肌力臂来增加肌力矩。
10
2019/12/1
.
11
7
2、动量矩定理（角动量定理）：
M=J 进行推导
动量矩定理表明：刚体动量矩的增加量等于它所受到的冲量矩。
3、动量矩守恒定律： 当合外力为零时，动量矩不变。 应用：就是人体在腾空时，可以通过改变姿态和环节的变化，实 现人体转动速度和动量矩在轴之间的转移。
4、动量矩的转移： 动量矩在身体内的转移或传递主要就是利用某些身体环节的突 然制动，从而使这些环节原已获得的动量矩向相邻环节传递或 转移。
8
（三）、实例分析： 1、短跑途中跑摆腿动作的力学分析： 加大摆腿的力量和幅度，提高步长； 加快摆动的速度，提高步频：有两条途径：增加摆动腿的转动 力矩，根据转动定律，角加速度与转动力矩呈正比，与转动惯 性呈反比。转动惯性与转动半径有关。 2、跳跃项目中摆动动作的力学分析：
9
三、动作特征： 1、减小摆动肢体的转动惯量和增加肌力矩可以加大摆动的角速 度。 2、摆动动作与主体动作的合理配合： 3、摆动肢体的适时制动是动量矩转移的关键。
摆动的主要目的是： 一是增加全身活动协调性，保持人体平衡； 二是增加动作效果。 例如：在走或者跑时，当左腿向前迈出时，两臂不做相应的 摆动，其结果不但增加了向前伸出的困难，而且同时使身体 纵轴产生旋转，使人体动作失去平衡和协调，这对走或者跑 是不利的。 还如：在跳跃类的动作中，上肢的摆动不但可以保持人体平 衡，还可以通过摆动产生的惯性力，增加跳跃腿的起跳力； 改变人体重心位置。
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（二）、摆动动作的转动力学：
一般而言，上肢的摆动是以肩关节为轴转动，下肢的摆动是以髋 关节为轴转动。所以摆动的本质就是转动。 1、转动定律：
M=J 思考：要增加肢体摆动的角加速度，该如何做？ ⑴、减少转动惯量； ⑵、增加肌力矩。 前者可以通过肢体的弯曲来改变转动惯量的大小，后者可以通 过增大肌肉力量和肌力臂来增加肌力矩。
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2019/12/1
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2、动量矩定理（角动量定理）：
M=J 进行推导
动量矩定理表明：刚体动量矩的增加量等于它所受到的冲量矩。
3、动量矩守恒定律： 当合外力为零时，动量矩不变。 应用：就是人体在腾空时，可以通过改变姿态和环节的变化，实 现人体转动速度和动量矩在轴之间的转移。
4、动量矩的转移： 动量矩在身体内的转移或传递主要就是利用某些身体环节的突 然制动，从而使这些环节原已获得的动量矩向相邻环节传递或 转移。
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（三）、实例分析： 1、短跑途中跑摆腿动作的力学分析： 加大摆腿的力量和幅度，提高步长； 加快摆动的速度，提高步频：有两条途径：增加摆动腿的转动 力矩，根据转动定律，角加速度与转动力矩呈正比，与转动惯 性呈反比。转动惯性与转动半径有关。 2、跳跃项目中摆动动作的力学分析：
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三、动作特征： 1、减小摆动肢体的转动惯量和增加肌力矩可以加大摆动的角速 度。 2、摆动动作与主体动作的合理配合： 3、摆动肢体的适时制动是动量矩转移的关键。
运动生物力学整套课件_第一章__人体运动学总论
2.刚体
是由相互间距离始终保持不变的许多质点 组成的连续体，它有一定形状、占据空间 一定位置，是由实际物体抽象出来的力学 简化模型。在运动生物力学中，把人体看 作是一个多刚体系统。
人体的运动形式
（1）平动：指运动过程中，身体上的任意两点的连线始 终保持等长和平行。其运动轨迹是直线或曲线，人体平动 时，身体上各点的位移、速度和加速度都一致，可简化成 质点处理。
速率指路程与通过这段路程所经历的时间之比。 速度指位移与通过这段位移所经历的时间之比， 是矢量。 瞬时速度指物体在某一时刻或通过运动轨迹上某 一点的速度。 加速度是描述速度的时间变化率的物理量。它是 一个矢量，有大小和方向。可以为正值、负值和0。 加速度也有平均加速度和瞬时加速度。 位移、速度和加速度都可以合成和分解，遵循平 行四边形法则。
描述人体运动空间的物理量
1.质点 是指具有质量、但可以忽略其大小、形状 和内部结构而视为几何点的物体，是由实际物体 抽象出来的力学简化模型。 质点的运动包括直线运动和曲线运动。 直线运动又分为匀速直线运动和变速直线运动， 后者在运动中比较多见。 曲线的运动方向始终在变化，具有矢量性。曲线 运动又常分为圆周运动和斜抛物体运动：斜抛物 体作为质点，在运动中形成的轨迹是一条抛物线。
（二）方法
运动学的研究方法有多种，主要包括描述性方法 和规定性方法。 描述性方法主要是依据人体运动时测量出的数据， 应用运动方程、图像法和表格法来描述人体运动 当时的状态。 规定性方法则是对测量出的数据进行分析和归纳。
运动生物力学的研究方法包括实验方法和理论分析方法。 前者主要是运用CT测试结合计算机图像处理分析系统测 定人体惯量参数、采用三维测力平台及计算机数据处理系 统、等速测力器和肌电图仪测定人体的力参数、以及采用 高速摄像图像分析系统测量人体的运动学参数，求得描述 研究对象的某项运动特征的各项指标，以便提供进行该运 动的必要条件。 后者则是采用人体系统仿真方法/多刚体系统动力学理论 建立抽象的力学模型，将运动主体和运动过程进行数学语 言的描述，应用数学、力学理论和计算推导出各种人体运 动的普遍规律和内在机理。
《运动生物力学概论》课件
球类运动中的传球、射门、控球等技术需要 运用运动生物力学原理，以提高球的准确性 和力量。
详细描述
在足球、篮球、网球等球类运动中，传球、 射门、控球等技术的准确性和力量对比赛结 果有着重要影响。通过运用运动生物力学原 理，运动员可以优化技术动作，提高球的准 确性和力量，从而提升比赛表现。
04
运动生物力学的研究方 法与技术
运动生物力学的未来发展方向
高精度测量技术的发展
随着科技的发展，未来将有更精确的测量设备和方法，以更深入地 探索运动中的生物力学机制。
多学科交叉融合
运动生物力学将与生理学、心理学、材料科学等多学科进一步交叉 融合，为运动训练和损伤预防提供更全面的理论支持。
个性化训练的重视
随着对个体差异认识的加深，运动生物力学将在个性化训练方案制 定中发挥更大的作用，提高训练效果和预防运动损伤。
人体运动的动力学与静力学
01
人体运动的动力学与静力学是 运动生物力学的重要组成部分 ，它们涉及到人体运动的力学 特性和机制。
02
动力学研究人体运动中的力、 力矩和加速度等物理量之间的 关系，以及这些关系对人体运 动的影响。
03
静力学研究人体在静止状态下 的受力情况和平衡状态，以及 这些状态对人体姿势和稳定性 的影响。
02
运动生物力学的核心概 念
运动生物力学的基本原理
运动生物力学是一门研究生物体运动规律和运 动机制的科学，它涉及到生物学、物理学、化 学等多个学科领域。
运动生物力学的基本原理包括牛顿第三定律、 动量守恒定律、能量守恒定律等物理学原理， 以及骨骼、肌肉、关节等生物学原理。
这些原理在运动生物力学中发挥着重要的作用 ，为研究人体运动提供了理论基础。
详细描述
详细描述
在足球、篮球、网球等球类运动中，传球、 射门、控球等技术的准确性和力量对比赛结 果有着重要影响。通过运用运动生物力学原 理，运动员可以优化技术动作，提高球的准 确性和力量，从而提升比赛表现。
04
运动生物力学的研究方 法与技术
运动生物力学的未来发展方向
高精度测量技术的发展
随着科技的发展，未来将有更精确的测量设备和方法，以更深入地 探索运动中的生物力学机制。
多学科交叉融合
运动生物力学将与生理学、心理学、材料科学等多学科进一步交叉 融合，为运动训练和损伤预防提供更全面的理论支持。
个性化训练的重视
随着对个体差异认识的加深，运动生物力学将在个性化训练方案制 定中发挥更大的作用，提高训练效果和预防运动损伤。
人体运动的动力学与静力学
01
人体运动的动力学与静力学是 运动生物力学的重要组成部分 ，它们涉及到人体运动的力学 特性和机制。
02
动力学研究人体运动中的力、 力矩和加速度等物理量之间的 关系，以及这些关系对人体运 动的影响。
03
静力学研究人体在静止状态下 的受力情况和平衡状态，以及 这些状态对人体姿势和稳定性 的影响。
02
运动生物力学的核心概 念
运动生物力学的基本原理
运动生物力学是一门研究生物体运动规律和运 动机制的科学，它涉及到生物学、物理学、化 学等多个学科领域。
运动生物力学的基本原理包括牛顿第三定律、 动量守恒定律、能量守恒定律等物理学原理， 以及骨骼、肌肉、关节等生物学原理。
这些原理在运动生物力学中发挥着重要的作用 ，为研究人体运动提供了理论基础。
详细描述
运动生物力学
• 感應性 • 肌張力
肌腱單位的行為特質
• 延展性 • 彈性
– 肌肉伸展後恢復成員來長度的能力
• 平行彈性PEC 透過肌膜產生當肌肉被動伸展時提供 阻力 • 串聯彈性成分SEC存在於肌腱作為緊繃的肌肉伸展 時儲存彈力的彈性彈簧
• 感應性 • 肌張力
肌腱單位的行為特質
• 延展性 • 彈性 • 感應性
• 影響因素
– 肌肉長度
• 在一塊分離肌肉中，肌肉張力的發展是決定於肌肉的長度。 • 縮短/伸長的速度 • 拉動肌肉的角度
• 在關節的肌肉群發出最大力時是受角度的專一性所影響，不同的關節 有不同的角度；而在同一關節，屈曲與伸展的角度是不同的。故此， 在等張收縮中，舉起的重量或會與此動作人最弱點所舉起的重相同， 為解決此弱點就研究出不同阻力的重量訓練機械來，同時利用動作上 所有幅度，盡量用最大強度 去訓練肌肉。研究指出，利用可變阻力的 舉重機械進行體力訓練，並不較啞鈴進行的訓練更為有效。在舉重時， 啞鈴較可變重量的舉重機械，要求更大的能力去保持肌肉的穩定性。
• 離心收縮訓練
– 用離心收縮訓練可有敦培養肌肉的張力，很多 研究調查指出，用離心收縮所增強肌力的效果， 較用向心及等長收縮的訓練更為有效。
肌纖維的種類
• 快縮肌FT（type IIA, type IIB）
– type IIA – type IIB
• 慢縮肌ST
特性 收縮速度 疲勞率 直徑 含量 粒腺體集中 糖分解酵素 含量 typeI 慢 慢 小 低 高 低 TypeIIA 快 中等 中等 高 高 中等 typeiiB 快 快 大 高 低 高
肌纖維影響的因素
• 性別
– 男生快肌高於女生
• 運動的特性
– 快速活動的項目如田徑100公尺typeI會比較高
运动生物力学(第三版)精品PPT课件
波法
第三节 动力学(kinetics)参数
一、动力学参数 （一）力 * 力的三要素：大小、方向、作用点
α
1. 人体内力与外力 内力：人体内部各部分相互作用的力 例如：肌肉力，关节约束反作用力 外力：来自外界作用于人体的力
内力和外力是相对的（可以相互转化） 2. 人体受力特点
集中力（集中在一点上） 正心力（穿过质心） 分布力（分布在一个面上） 偏心力(离质心有一段距离)
1396408574086186762xhshanjnyahoocomcnxhshansdnueducn绪论一运动生物力学概念运动广义自然界各种物质存在的形式固有属性狭义物质的机械运动运动生物力学中的运动运动动作或体育动作第一章第一节生物学研究物体生命现象规律的科学1生物体形态结构功能及其统一2生物体内部之间的相互作用局部和整体的统一3生物体与外界环境之间的相互作用本课程中的生物一般指活的人体也有动物第一章第一节力学物体机械运动规律的科学时空生物力学力学与生物学交叉渗透融合而形成的一门边缘学科运动生物力学研究人体运动力学规律的科学它是体育科学的重要组成部分第一章第一节特点1应用性力学原理应用于生物体2交叉性人体解剖生理学等交叉3新兴性历史短但快速发展分类1人类工程学人枪
1）惯性参照系：相对于地球静止或匀速直线运 动
2）非惯性参照系：相对于地球做变速运动
2 坐标系：设置在参照系上的数轴
1）一维——百米；50米游泳
2）二维——跳远
0
3）三维——跳高；铁饼等
y
P(x,y)
z
P(x) x
P(x,y,z)
0
0
x
y
x
(三）运动学参数的瞬时性特征
1. 瞬时速度与平均速度 （1） 平均速度 V=s/ t，例如100米跑12秒 （2）瞬时速度 V=lim (s/ t)
第三节 动力学(kinetics)参数
一、动力学参数 （一）力 * 力的三要素：大小、方向、作用点
α
1. 人体内力与外力 内力：人体内部各部分相互作用的力 例如：肌肉力，关节约束反作用力 外力：来自外界作用于人体的力
内力和外力是相对的（可以相互转化） 2. 人体受力特点
集中力（集中在一点上） 正心力（穿过质心） 分布力（分布在一个面上） 偏心力(离质心有一段距离)
1396408574086186762xhshanjnyahoocomcnxhshansdnueducn绪论一运动生物力学概念运动广义自然界各种物质存在的形式固有属性狭义物质的机械运动运动生物力学中的运动运动动作或体育动作第一章第一节生物学研究物体生命现象规律的科学1生物体形态结构功能及其统一2生物体内部之间的相互作用局部和整体的统一3生物体与外界环境之间的相互作用本课程中的生物一般指活的人体也有动物第一章第一节力学物体机械运动规律的科学时空生物力学力学与生物学交叉渗透融合而形成的一门边缘学科运动生物力学研究人体运动力学规律的科学它是体育科学的重要组成部分第一章第一节特点1应用性力学原理应用于生物体2交叉性人体解剖生理学等交叉3新兴性历史短但快速发展分类1人类工程学人枪
1）惯性参照系：相对于地球静止或匀速直线运 动
2）非惯性参照系：相对于地球做变速运动
2 坐标系：设置在参照系上的数轴
1）一维——百米；50米游泳
2）二维——跳远
0
3）三维——跳高；铁饼等
y
P(x,y)
z
P(x) x
P(x,y,z)
0
0
x
y
x
(三）运动学参数的瞬时性特征
1. 瞬时速度与平均速度 （1） 平均速度 V=s/ t，例如100米跑12秒 （2）瞬时速度 V=lim (s/ t)
03人体运动的生物力学分析.ppt
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（四）平衡中的受力分析
解决力学问题时，首先要选定需要进行研究的物体， 即确定研究对象；然后考查和分析它的受力情况，这 个过程称为进行受力分析。
1.分离体——把研究对象解除约束，从周围物体中 分离出来，画出简图。
2.受力图——将分离体所受的主动力和约束反力以 力矢表示在分离体上所得到的图形。
14
2
3.刚体——在任何情况下形状和大小始终不变的物 体。
刚体内任意两点的距离始终保持不变。刚体是一个 理想化的力学模型。
4.力系——作用于物体上的若干个力 ❖若两力系对同一物体作用效果相同——等效力系； ❖一个复杂力系用一个简单力系等效替换的过程——力 系的简化。 ❖若一个力系可用一个力等效替换，则该力叫合力；力 系中的各力叫分力。 ❖若作用于物体上的力系使物体保持平衡，则该力系称 为平衡力系。此时力系所满足的条件称平衡条件。
推
作用在刚体上的力可沿其作用线任意移动，而
论
不改变该力对刚体的作用。
一
力
的
F
F
B
可
A
A
传
性 原 理
作用于刚体上的力的三要素为：大小、方向、 作用线。
作用于刚体上的力是：滑动矢量。
7
———————————————————
公
理
作用于物体某一点的两个力的合力，亦作用于
三 同一点上，其大小和方向可由这两个力为邻边所构
3.受力分析的步骤
确定研究对象，取分离体； 先画主动力，明确研究对象所受周围的约束，进一步 明确约束类型，什么约束画什么约束反力。 必要时需用二力平衡共线、三力平衡汇交等条件确定 某些反力的指向或作用线的方位。
注意：（1）受力图只画研究对象的简图和所受的全部 力；（2）每画一力都要有依据，不多不漏；（3）不要 画错力的方向，反力要和约束性质相符，物体间的相互 约束力要符合作用与反作用公理。
（四）平衡中的受力分析
解决力学问题时，首先要选定需要进行研究的物体， 即确定研究对象；然后考查和分析它的受力情况，这 个过程称为进行受力分析。
1.分离体——把研究对象解除约束，从周围物体中 分离出来，画出简图。
2.受力图——将分离体所受的主动力和约束反力以 力矢表示在分离体上所得到的图形。
14
2
3.刚体——在任何情况下形状和大小始终不变的物 体。
刚体内任意两点的距离始终保持不变。刚体是一个 理想化的力学模型。
4.力系——作用于物体上的若干个力 ❖若两力系对同一物体作用效果相同——等效力系； ❖一个复杂力系用一个简单力系等效替换的过程——力 系的简化。 ❖若一个力系可用一个力等效替换，则该力叫合力；力 系中的各力叫分力。 ❖若作用于物体上的力系使物体保持平衡，则该力系称 为平衡力系。此时力系所满足的条件称平衡条件。
推
作用在刚体上的力可沿其作用线任意移动，而
论
不改变该力对刚体的作用。
一
力
的
F
F
B
可
A
A
传
性 原 理
作用于刚体上的力的三要素为：大小、方向、 作用线。
作用于刚体上的力是：滑动矢量。
7
———————————————————
公
理
作用于物体某一点的两个力的合力，亦作用于
三 同一点上，其大小和方向可由这两个力为邻边所构
3.受力分析的步骤
确定研究对象，取分离体； 先画主动力，明确研究对象所受周围的约束，进一步 明确约束类型，什么约束画什么约束反力。 必要时需用二力平衡共线、三力平衡汇交等条件确定 某些反力的指向或作用线的方位。
注意：（1）受力图只画研究对象的简图和所受的全部 力；（2）每画一力都要有依据，不多不漏；（3）不要 画错力的方向，反力要和约束性质相符，物体间的相互 约束力要符合作用与反作用公理。
第一章运动生物力学概论
第一章 运动生物力学概论
运动人体科学学院 曲峰
教学内容 ： 一、 运动生物力学的概念。 二、 内容和研究任务。 三、 运动生物力学的国内外发展概况。 四、运动生物力学在体育运动中的应用 。 基本要求 ： 了解运动生物力学的概念、研究任务，以
及运动生物力学国内外的发展概况。
体脱落。力学原因是初学者重心不稳，旋 转时的力量很大，作用在手上的扭曲的力 量大，从而造成姘胝体脱落。
（2）初学投掷标枪者易造成肱骨骨折。
二、运动生物力学的任务
5、设计和改进运动器械 如（1）标枪不仅有重心还有形心，美籍华人宋
载镇对投掷标枪动作做了动力学研究。他用五 个非线性动力学微分方程描述了标枪的分行过 程，提出了数值解。并以1972年奥运会纪录为 例，说明只要改变一下标枪的投掷角和在当时 规则允许的范围内，使标枪的压力中心（形心） 从25.7 CM前移到距重心0.8 CM，就可把1972年 的纪录提高16.61米。
运动生物力学的概念。 运动生物力学的任务。 几个基本概念：动作技术原理、最佳动
作技术。
参考书
1、李良标等，运动生物力学，北京体育大学 出版社。
2、詹姆斯.海著 孙成敏译，运动技术生物力 学分析。
3、苏品等，体育运动与力学，人民体育出版 社出版。
4、卢德明等，运动生物力学测量方法，北京体育大 学出版社。
分析：助跑技术，起跳技术，空中技术， 着地技术
例如：跳高
朱 建 华：助跑速度 8.73 m/s，2.39 m； 索托马约尔：助跑速度 8.93 m/s，2.45 m;
分析：助跑技术，起跳技术，空中技术， 着地技术
二、运动生物力学的任务
4、探索预防运动创伤和康复手段的力学依据 如：（1）单杠大回环初学者易造成姘胝
运动人体科学学院 曲峰
教学内容 ： 一、 运动生物力学的概念。 二、 内容和研究任务。 三、 运动生物力学的国内外发展概况。 四、运动生物力学在体育运动中的应用 。 基本要求 ： 了解运动生物力学的概念、研究任务，以
及运动生物力学国内外的发展概况。
体脱落。力学原因是初学者重心不稳，旋 转时的力量很大，作用在手上的扭曲的力 量大，从而造成姘胝体脱落。
（2）初学投掷标枪者易造成肱骨骨折。
二、运动生物力学的任务
5、设计和改进运动器械 如（1）标枪不仅有重心还有形心，美籍华人宋
载镇对投掷标枪动作做了动力学研究。他用五 个非线性动力学微分方程描述了标枪的分行过 程，提出了数值解。并以1972年奥运会纪录为 例，说明只要改变一下标枪的投掷角和在当时 规则允许的范围内，使标枪的压力中心（形心） 从25.7 CM前移到距重心0.8 CM，就可把1972年 的纪录提高16.61米。
运动生物力学的概念。 运动生物力学的任务。 几个基本概念：动作技术原理、最佳动
作技术。
参考书
1、李良标等，运动生物力学，北京体育大学 出版社。
2、詹姆斯.海著 孙成敏译，运动技术生物力 学分析。
3、苏品等，体育运动与力学，人民体育出版 社出版。
4、卢德明等，运动生物力学测量方法，北京体育大 学出版社。
分析：助跑技术，起跳技术，空中技术， 着地技术
例如：跳高
朱 建 华：助跑速度 8.73 m/s，2.39 m； 索托马约尔：助跑速度 8.93 m/s，2.45 m;
分析：助跑技术，起跳技术，空中技术， 着地技术
二、运动生物力学的任务
4、探索预防运动创伤和康复手段的力学依据 如：（1）单杠大回环初学者易造成姘胝
运动生物力学
上肢以精细活动为主，灵活性好而稳定性相对较差
关节的稳定性和灵活性
运动力学基础
关节的稳定性和灵活性影响因素 构成关节的两个关节面的大小
两个关节面一样大小稳定性好
两个关节面相差大灵活性好 关节囊的厚薄与松紧度 关节韧带的强弱与数量 关节周围的肌肉强弱
运动力学基础
运动力学基础
肌肉的力学特性 肌肉的理化特性 兴奋性和收缩性-肌肉收缩产生肌力 伸展性和弹性-肌肉及腱组织的拉长与缩短 决定肌力大小的因素： 运动单位的募集程度 肌肉的横截面 肌肉收缩前的初长度 肌肉作功时的力臂长度 （杠杆效应） 肌纤维走向与肌腱长轴的关系
纤维组织的力学Βιβλιοθήκη 性粘弹性 非线性应力-应变关系： 蠕变creep：维持恒定的载荷下，纤维组织缓慢持续延长 应力松弛stress relaxation：维持长度不变，纤维组织内因牵伸而提高的张力逐渐下降； 弹性延伸：在去除应力后纤维组织回缩。 塑性延伸：在去除应力后纤维组织持久性延长。
01
二、运动生理学基础
慢 低 低 低 高 低 慢 氧化磷酸化
快 高 高 中等 低 高 快 氧化磷酸化
快 高 高 高 低 高 快 糖哮解
代谢特征
线粒体 线粒体的有氧能力 糖原储备 肌球蛋白ATP酶 线粒体的无氧代谢能力
多 高 多 少 低
多 中等 多 多 中等
少 低 少 多 高
肌肉收缩的基本形式 等长收缩 等张收缩：
01
等张缩短
02
等张延伸 等速收缩
03
运动与骨骼肌
肌肉收缩的力量：
耐力：指肌肉收缩时所能维持的时间和重复收缩的能力（即肌力所能维持的时间）。
肌力：指肌肉受神经兴奋后收缩时产生的力量和张力。例：一次性举重
运动生物力学课件1
第1章.绪论－4 绪论－
1.3.关于运动生物力学： 1.3.关于运动生物力学： 关于运动生物力学
学科定义： 学科定义： 大概念（泛化概念） 大概念（泛化概念）：运动生物力学是研究人体运动力学规律的科 学。 小概念（专化概念） 小概念（专化概念）：运动生物力学是研究在体育运动中人体和器械 机械运动规律的科学。 机械运动规律的科学。 运动生物力学是新兴的、边缘性的、综合应用型学科。 运动生物力学是新兴的、边缘性的、综合应用型学科。它的名称由联 合国科教文组织确定。 合国科教文组织确定。
运动生物力学－ 总序1 运动生物力学－ 总序
运动生物力学课程性质： 运动生物力学课程性质：
运动生物力学是融合普通物理学、理论力学、高等数学、 运动生物力学是融合普通物理学、理论力学、高等数学、人体生 物学、体育科学等学科理论、方法、技术知识为一体的， 物学、体育科学等学科理论、方法、技术知识为一体的，为体育运动 的科学化服务的一门综合性应用学科。 的科学化服务的一门综合性应用学科。
第1章.绪论－9 绪论－
第2节.运动生物力学的任务 节 运动生物力学的任务 和内容－1.学科任务 学科任务： 和内容－1.学科任务：
1.2.研究人体运动技术动作的规 1.2.研究人体运动技术动作的规 律： 运动技术可分为三个层级： 运动技术可分为三个层级： 共性化技术：普通技术、 共性化技术：普通技术、基础技 术，对师范生要求能进行标准化 的示范和运用教学语言讲解； 的示范和运用教学语言讲解； 个性化技术： 个性化技术：中、高级运动员所 具有的个人技术内涵与技术特点； 具有的个人技术内涵与技术特点； 高级化技术：国家级、国际级、 高级化技术：国家级、国际级、 运动健将级运动员所具有的特异 化、精确化运动技术成分。 精确化运动技术成分。
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第1章.绪论－4
1.3.关于运动生物力学：
学科定义： 大概念（泛化概念）：运动生物力学是研究人体运动力学规律的科
学。 小概念（专化概念）：运动生物力学是研究在体育运动中人体和器械
机械运动规律的科学。 运动生物力学是新兴的、边缘性的、综合应用型学科。它的名称由联
合国科教文组织确定。
3.4.运动员的运动目的、心理状态、运动经验等内在因素时刻在控制 和影响着运动的进程。
综上所述可知，人体运动和物体的运动有着根本的区别，人体运动 比物体运动复杂的多，研究的难度也大的多。
第1章.绪论－7
4.人体机械运动的特点：
4.1.人体运动的目的性与物体运动的非目的性； 4.2.人体运动的主动性（神经控制、内力主导）与物体运动的被动性 4.3.人体运动技术结构可以后天构建～优化～强化～自动化，即人体
运动技术最佳化的一般方法： ～对运动员进行技术诊断、技术测量和技术实验研究； ～获得资料和参数； ～进行综合研究（理论层面研究和技术层面研究）； ～构建运动技术的优化方案； ～进行实践检验和修正； ～确立针对运动员个体的最佳化运动技术； ～运用到竞技运动实践中，实现提高运动成绩或运动效果的质的运动形式（常用的有四个分类标准）： 2.1.以运动的学科归属分类：可分为物理运动、化学运动、
生物运动… 2.2.以质量级＋速度级进行分类：可分为宏观低速运动、
微观高速运动… 2.3.以运动组合的特点分类：简单运动、复合运动、复杂
运动… 2.4.以运动的层次分类：低级运动（物体的运动、生物的
1.2.研究人体运动技术动作的规 律：
运动技术可分为三个层级：
共性化技术：普通技术、基础技 术，对师范生要求能进行标准化 的示范和运用教学语言讲解；
个性化技术：中、高级运动员所 具有的个人技术内涵与技术特点；
高级化技术：国家级、国际级、 运动健将级运动员所具有的特异 化、精确化运动技术成分。
高级化技术 个性化技术 共性化技术
第1章.绪论－10
第2节.运动生物力学的任务和内容－1.学科任务：
1.3.研究运动技术的最佳化： 这是运动生物力学的核心任务。运动技术的最佳化具有两条含义：一 是既有针对普通技术的优化，更有针对运动员个性化技术的优化；二 是运动技术最佳化只具有相对意义，而不具有绝对意义。 举例：跳远助跑距离的最优化选择。
运动生物力学－ 总序2
教材情况说明：
1.教材内容量大，标准教学时数144学时，我们只有48学时，要精简 2.教材内容重复十分严重，删复不可避免。 因此学习主线以课堂教学为主体，教材作为第1参考书。
课程考核方法与《体育科研方法》课程相同。
第1章.绪论－1
教学目的：
本章通过对学科概念、学科任务、内容、学习指导思想和学科发 展史的介绍，让大家从整体的角度对本学科有一个初步的了解，以帮 助我们建立一个正确的学习思路。
第1章.绪论－11
第2节.运动生物力学的任务和内容－1.学科任务：
1.3.研究运动技术的最佳化： 举例一：单杠运动技术的优化演变过程： 单杠运动技术发展历程：
悬垂摆浪～双臂回环～单臂大回环～发展研究～回环、腾越、飞行等 多样化、高难度、多链接技术动作串。 圆周运动过程中杠体拉力的变化： 上止点：重力与拉力同向，拉力小小，重力充当向心力； 水平点：重力与回转半径垂直，拉力中中，且拉力充当向心力； 下止点：拉力反抗重力且充当大向心力（速度大），拉力大大。 圆周运动过程中速度变化分析～上止点前后90度区间受力分析～腾越 飞行运动的可能性～推论～推动技术的飞跃发展。
题。本学科的任务主要有六个方面： 1.1.研究人体结构和运动功能之间的相互关系。
通过对人体的结构研究＋功能研究＋协调关系研究～开发性研究～运 动能力开发＋运动技术开发。 例：对赵宏博等花样滑冰选手“4周抛”动作系统的实践研究。
第1章.绪论－9
第2节.运动生物力学的任务 和内容－1.学科任务：
教学重点：
学科概念、学科任务和学习指导思想；
学时安排：
5学时。
第1章.绪论－2
第1节.运动生物力学概述——1.学科概念 1.1.自然界构成物－双性质：
A.物质性－质量：正物质，反物质； B.运动性－广义的绝对运动；
－狭义的相对运动：微观高速运动－满足量子力学规律； 宏观低速运动－满足牛顿力学规律。
体育运动属于宏观低速运动，或称为“人体机械运动”。 机械运动的定义：物体空间的位移运动，即s-t运动。
第1章.绪论－3
1.2关于生物力学：
在物理学、生物学、高等数学等学科交叉渗透的作用之下，产生了 一个新的学科－生物力学，其学科定义是： * 生物力学是研究生物体物理运动规律的科学。 生物力学经过自身长期的发展分化－形成一个学科群，主要学科有5 个： 《普通生物力学》：进行动、植物的基础研究，仿生研究… 《医用生物力学》：医用物理学、血液流体力学… 《康复生物力学》：器官移植、康复运动理论与方法… 《人体工程生物力学》：信息、遗传工程、克隆… 《运动生物力学》～～我们的科学。
简单运动）、高级运动（生物复合运动、新陈代谢、思维 活动），高级运动影响和制约低级运动。 运动生物力学的主要研究对象是人体的简单运动和复合 运动，同时也关注运动目的对运动行为的影响。
第1章.绪论－6
3.人体运动的复杂性：
3.1.人体结构的系统性特征：人体各运动环节、各部分互为关联、互 为影响、互为制约，构成一个生物活体大系统。
运动的学习与变异特性；而物体运动具有本性特征，惯性～作用～变 异，没有内控制、内启动特性； 4.4.人体运动的疲劳在一定程度内可以恢复，而物体运动的疲劳具有 不可恢复性，但是人体生物元件的疲劳若超过极限同样表现出不可恢 复性。
第1章.绪论－8
第2节.运动生物力学的任务和内容：
1.学科任务： 学科任务是该学科所承担的主要工作，也是学科发展研究的重大课
3.2.人体运动是一个大系统的运动：在一个运动过程中、身体各环节、 各部分的运动表现、运动效应都是不相同的，所谓人体运动的结果是 一个系统运动的综合效应。
3.3.人体运动的行为方式受人体机能水平等能力因素的影响和制约， 如少儿运动、青年运动、中老年运动的区别；又如跳远的物理最佳起 跳角为42度左右，而人体最佳起跳角为21～24度，且男、女又略有 不同。