人体运动的运动学
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人体运动的运动学
一、相对性 二、坐标系 三、运动学变量 四、位移与时间的关系 五、速度的合成与分解 六、抛体运动
一、人体运动的相对性和参照系与坐标系 二、物体运动的基本概念
重点：运动的相对性和人体运动中如何选择 参照系、运动学基本概念 难点：对于坐标系的理解
一.运动的相对性和坐标系
• （一）运动的相对性
• 复合运动：既有平动又有转动的运动。
例如；走、跑、滑冰、滑雪都是一种复合运动，在研究 中通常将复合运动分解为平动和转动两部分分别 进行讨论，然 后加以综合，以达到简化的。
运动学量的特征
• 运动学量的特征
瞬时性 矢量性 相对性 独立性
• 思考题： • 1. 人体运动分为哪几类请举例说明?
思考题：
作为参考系
（三）.坐标系
• 概念：
• 坐标系是指设置在参考系上的数轴，是参考系的 数学抽象。它在性质上起着参考系的作用，而在 数量上又能精确描述。
• • 三要素是：参照原点、参照方向、参照单位。
坐标系原点的设置
1．描述整体运动原点 ——起点 2．环节相对重心的移动 ——运动原点在重心 3．绕定点转动的原点．
• 1．什么叫参照系以及参照系的分类? • 2．参考体是如何设置的,试举例说明?
总结
• 本节重点：在人体运动中如何选择参照系 • 本节难点：对于三维坐标系的理解
• 4 ．速度:单位时间内物体的位移 • 5 ．加速度:单位时间内速度的变化量
三.人体运动的运动学特征
• （一）空间特征 空间特征是表明人体在运动时的空间位置以
及描述人体运动的范围，包括路程和位移。路程 是指人体从一个位置移到另一个位置时的实际运 动路线的长度，它是一个标量，只有大小，没有 方向。位移是指人体运动的起始点到终止点的直 线距离，它是一个矢量，既有大小又有方向。
• 运动的绝对性
自然界一切物质都是永恒地运动着、变化着， 所有自然现象都是物质运动的各种形式。从这种 意义上来说运动是绝对的。
• 运动的相对性
物体随时间变化而导致空间的位移，是物质
运动最基本的形式。
（二）．参照系
• 参照系又称参考系，是指描述人体是 否运动时，所选定的作为参考标准的物体 或物体群。根据研究问题的性质和方法的 不同，可分为两类不同的参考系：
（二）时间特征
• 1．时刻
时刻是人体或器械空间位置的时间量度，是时 间上是一个点，它用于运动的开始、结束和运动过程 中许多重要位相的瞬时。
• 2．时间
时间是运动结束时时刻与开始时刻之差值，运
动持续时间是运动始末两个时刻之间的时间间隔。
（三）时空特征
• 1．速度
• 速度是指人体所经过的位移与通过这段位移所用时间之比，
•
人体简化为刚体：可将人体运动分为平动、
转动和复合运动。
变速直线运动
人体运动的分类
直线运动 和曲线运动
匀变速直线运动
自由落体 竖直上抛
平动、转动、复合运动
• 变速直线运动：在任意相等时间内通过的路程并不都相等。
• 匀变速直线运动：当人体沿任意相等的时间内，速度变化
量 都相等。
• 自由落体的公式为：Vt=gt
——环节相对关节点的运动原点在关节
常用的坐标系
一维坐标系（沿着一个方向运 动。
二维坐标系（沿着两个方向运 动。
三维坐标系（沿着三个方向运动。
二、描述物体运动的基本的物理量和 运动形式
• 1．轨迹：轨迹是物体运动的路径
• 2．路程：是指物体从一个位置移到另一个 位置时，物体的实际移动路线的长度
• 3．位移：位移是表示物体在整个运动过程 中位置的总的变化。它既有大小又有方向， 在运算中要进行矢量相加，是对物体运动 的直线量度，因此是矢量
H=1/2gt2
Vt= 2gh
• 竖直上抛运动的公式：t= V0/g； H=V20/2g。 • 曲线运动 例如；弯道跑。
• 平动：人体内任意两点的连线，在运动过程中始终保持平
行。
例如；滑冰运动员蹬冰后在直线上依惯性滑行，即为直
线平动。
• 转动：人体内的各点都绕同一轴线（转轴）作圆周运动。
例如；投掷铁饼的旋转动作。
• 1、惯性参考系(静参考系）
惯性参考系是指以地球或相对于地球静止 不动的物体、或作匀速直线运动的物体作为参 考系。
2、非惯性参考系（动参考系）
是指以相对于地球作变速运动的物体 作为参考系。
说明以下运动的参考系性质
• 短跑运动员在跑道上奔跑 • 体操运动员从踏板上起跳 • 研究短跑运动中的摆臂动作，以人体重心
是பைடு நூலகம்述人体运动快慢的物理量。
直线运动中为 曲线运动中为
• 2． 速率
V=ΔS/Δt， V=r2-r1/t2-t1=Δr/Δt。
• 速率是指人体运动所经过的路程与通过这段路程所用的时 间之比，是描述人体运动快慢程度的物理量，只有
大小不表明方向。
人体运动的分类
•
人体简化为质点：可将人体运动分为直线
运动和曲线运动；
• 1． 直线运动的位移和路程
• 在直线运动中，路程数值的大小等于位移数值的大小。
例如，100m从起点跑到终点，其位移大小与路程大小是相 等的。
• 2． 曲线运动的路程和位移
•
在曲线运动中，位移数值的大小并不等于路程数值的大小，
一般小于路程。
例如从起点绕400m田径场内跑一圈，经过的路程为400m， 而位移则等于零。跑200m内道时，路程为200m，位移则为 112.13m。位移是矢量，按三角形法则或平行四边形法则合成
一、相对性 二、坐标系 三、运动学变量 四、位移与时间的关系 五、速度的合成与分解 六、抛体运动
一、人体运动的相对性和参照系与坐标系 二、物体运动的基本概念
重点：运动的相对性和人体运动中如何选择 参照系、运动学基本概念 难点：对于坐标系的理解
一.运动的相对性和坐标系
• （一）运动的相对性
• 复合运动：既有平动又有转动的运动。
例如；走、跑、滑冰、滑雪都是一种复合运动，在研究 中通常将复合运动分解为平动和转动两部分分别 进行讨论，然 后加以综合，以达到简化的。
运动学量的特征
• 运动学量的特征
瞬时性 矢量性 相对性 独立性
• 思考题： • 1. 人体运动分为哪几类请举例说明?
思考题：
作为参考系
（三）.坐标系
• 概念：
• 坐标系是指设置在参考系上的数轴，是参考系的 数学抽象。它在性质上起着参考系的作用，而在 数量上又能精确描述。
• • 三要素是：参照原点、参照方向、参照单位。
坐标系原点的设置
1．描述整体运动原点 ——起点 2．环节相对重心的移动 ——运动原点在重心 3．绕定点转动的原点．
• 1．什么叫参照系以及参照系的分类? • 2．参考体是如何设置的,试举例说明?
总结
• 本节重点：在人体运动中如何选择参照系 • 本节难点：对于三维坐标系的理解
• 4 ．速度:单位时间内物体的位移 • 5 ．加速度:单位时间内速度的变化量
三.人体运动的运动学特征
• （一）空间特征 空间特征是表明人体在运动时的空间位置以
及描述人体运动的范围，包括路程和位移。路程 是指人体从一个位置移到另一个位置时的实际运 动路线的长度，它是一个标量，只有大小，没有 方向。位移是指人体运动的起始点到终止点的直 线距离，它是一个矢量，既有大小又有方向。
• 运动的绝对性
自然界一切物质都是永恒地运动着、变化着， 所有自然现象都是物质运动的各种形式。从这种 意义上来说运动是绝对的。
• 运动的相对性
物体随时间变化而导致空间的位移，是物质
运动最基本的形式。
（二）．参照系
• 参照系又称参考系，是指描述人体是 否运动时，所选定的作为参考标准的物体 或物体群。根据研究问题的性质和方法的 不同，可分为两类不同的参考系：
（二）时间特征
• 1．时刻
时刻是人体或器械空间位置的时间量度，是时 间上是一个点，它用于运动的开始、结束和运动过程 中许多重要位相的瞬时。
• 2．时间
时间是运动结束时时刻与开始时刻之差值，运
动持续时间是运动始末两个时刻之间的时间间隔。
（三）时空特征
• 1．速度
• 速度是指人体所经过的位移与通过这段位移所用时间之比，
•
人体简化为刚体：可将人体运动分为平动、
转动和复合运动。
变速直线运动
人体运动的分类
直线运动 和曲线运动
匀变速直线运动
自由落体 竖直上抛
平动、转动、复合运动
• 变速直线运动：在任意相等时间内通过的路程并不都相等。
• 匀变速直线运动：当人体沿任意相等的时间内，速度变化
量 都相等。
• 自由落体的公式为：Vt=gt
——环节相对关节点的运动原点在关节
常用的坐标系
一维坐标系（沿着一个方向运 动。
二维坐标系（沿着两个方向运 动。
三维坐标系（沿着三个方向运动。
二、描述物体运动的基本的物理量和 运动形式
• 1．轨迹：轨迹是物体运动的路径
• 2．路程：是指物体从一个位置移到另一个 位置时，物体的实际移动路线的长度
• 3．位移：位移是表示物体在整个运动过程 中位置的总的变化。它既有大小又有方向， 在运算中要进行矢量相加，是对物体运动 的直线量度，因此是矢量
H=1/2gt2
Vt= 2gh
• 竖直上抛运动的公式：t= V0/g； H=V20/2g。 • 曲线运动 例如；弯道跑。
• 平动：人体内任意两点的连线，在运动过程中始终保持平
行。
例如；滑冰运动员蹬冰后在直线上依惯性滑行，即为直
线平动。
• 转动：人体内的各点都绕同一轴线（转轴）作圆周运动。
例如；投掷铁饼的旋转动作。
• 1、惯性参考系(静参考系）
惯性参考系是指以地球或相对于地球静止 不动的物体、或作匀速直线运动的物体作为参 考系。
2、非惯性参考系（动参考系）
是指以相对于地球作变速运动的物体 作为参考系。
说明以下运动的参考系性质
• 短跑运动员在跑道上奔跑 • 体操运动员从踏板上起跳 • 研究短跑运动中的摆臂动作，以人体重心
是பைடு நூலகம்述人体运动快慢的物理量。
直线运动中为 曲线运动中为
• 2． 速率
V=ΔS/Δt， V=r2-r1/t2-t1=Δr/Δt。
• 速率是指人体运动所经过的路程与通过这段路程所用的时 间之比，是描述人体运动快慢程度的物理量，只有
大小不表明方向。
人体运动的分类
•
人体简化为质点：可将人体运动分为直线
运动和曲线运动；
• 1． 直线运动的位移和路程
• 在直线运动中，路程数值的大小等于位移数值的大小。
例如，100m从起点跑到终点，其位移大小与路程大小是相 等的。
• 2． 曲线运动的路程和位移
•
在曲线运动中，位移数值的大小并不等于路程数值的大小，
一般小于路程。
例如从起点绕400m田径场内跑一圈，经过的路程为400m， 而位移则等于零。跑200m内道时，路程为200m，位移则为 112.13m。位移是矢量，按三角形法则或平行四边形法则合成