1、第一节 田径运动技术基础理论的发展第二节 跑的技术基础理论第三节 跳跃技术基础理论第四节 投掷技术基础理论,返回主页,第一节 田径运动技术基础理论的发展 田径运动是体能类运动项目。田径运动技术是指人们合理地利用自己的运动能力，创造田径运动各项目成绩的方法。 田径运动技术基础理论阐述的是田径运动走、跑、跳跃、投掷各项目的基本规律，即完成动作时运动员身体的姿势、动作的方向、幅度、距离、节奏、速度以及力的相互作用等基本的运动学和动力学特征。它是人们从事田径运动时以最佳的实效性和经济性完成练习的理论依据。,一、国内外对田径运动技术基础理论的论述特点田径运动技术必须符合运动解剖学、运动生物力学的客观规律
2、。 （一）走和跑 走和跑同属周期性运动项目，运动员通过多次周期性重复用力，力求在最短的时间内通过一定的距离。 1原苏联在40年代就开始了对田径运动理论进行系统、深入、细致的研究。 （1）周期的结构及划分依据：在1989年出版的原苏联体育学院田径教科书中跑的周期划分如下：,着地瞬间 缓冲阶段支撑时期 垂直瞬间（身体总重心轨迹最低点瞬间） 后蹬阶段 离地瞬间 身体总重心上升阶段 腾空时期 身体总重心轨迹最高点 身体总重心下落阶段 （2）影响走、跑的力： 内力肌肉工作所产生的力； 外力重力、空气阻力、支撑反作用力。 （3）支撑时期的某些动力学特征。 （4）身体各环节及总重心的运动。 （5）各种距离跑
3、的运动学特征。,2原民主德国在1980年出版的田径运动一书中，走、跑技术基础理论包括下列内容： （1）动作周期的划分及周期的最重要阶段。 （2）后蹬力的作用，参与后蹬工作的主要肌群。 （3）跑步动作的节省化；跑的直线性与肌肉的协调工作。 （4）步长、步频与跑速的关系。 （5）不同的比赛距离要求有不同运动强度。 3美国着重从以下几方面论述跑的技术基础理论： （1）决定跑速的两个因素：,跑速=步长步频 步长由三个分距离组成： 后蹬距离离地瞬间身体重心超过支撑点的水平距离。 腾空距离身体重心在腾空中通过的水平距离。 着地距离着地瞬间支撑点距离身体重心的水平距离。 （2）腿在跑动中的动作是周期性的：两
4、脚依次着地，被上体超过后又离开地面向前摆动，准备下一次着地。这一周期可简单地划分为： 支撑阶段：从脚着地到身体重心前移过脚。 后蹬阶段：支撑阶段结束时开始，脚离地时结束。 摆动阶段：脚离开地面开始，向前摆动，准备下一次着地。,（3）影响步长与步频的诸因素。 4我国在60年代初出版的第一部体育系科讲义田径运动中，技术基础理论（技术原理）部分基本上是精选和吸取1952年版苏联体育学院田径教材中的内容。此后经过多年的实践、补充、修订，于80年代后期和90年代初，先后出版了专修、普修及函授通用教材。走、跑的技术基础理论部分主要包括以下内容：,（1）竞走、跑的基本特征、动作周期及其划分。 （2）途中跑一
5、个周期中各阶段的特点、任务。 （3）影响走、跑的力：内力人体各部分之间相互作用的力；外力支撑反作用力、重力、摩擦力、空气阻力、惯性。 （4）步长与步频及其决定因素。 （二）跳跃 跳跃是非周期性运动项目。运动员经过助跑、起跳后，使自己的身体腾起，以克服最大的重直方向或水平方向的空间距离为目的（撑竿跳高除此之外还借助于撑竿的摆动、反弹和支撑反作用力）。,1原苏联将跳跃项目分类： （1）分别用斜抛物体公式表示腾起初速度V0、腾起角a与人体总重心腾越高度H和远度S的关系。 （2）起跳中的摆动动作。 （3）完整练习的各组成部分助跑、起跳、腾空、落地。 2原民主德国着重从生物力学的角度对跳跃中的起跳、腾空
6、、落地动作进行了阐述，各种跳跃项目垂直速度和水平速度的比例关系大体如下： 三级跳远 1: 4.03.0 跳 远 1: 3.02.5 跳 高 1: 0.60.5 3美国在阐述跳跃基础理论时分别对影响跳远、,三级跳远、跳高、撑竿跳高运动成绩的因素进行分析： （1）跳远：跳远成绩为三个分距离之和。 （2）三级跳远成绩可以看作是三个起跳距离S1、三个腾空距离S2和三个落地距离S3的总和。 （3）跳高：跳高成绩可视为三个高度之和。 （4）撑竿跳高的成绩可视为四个高度之和。 4我国教材在论述跳跃技术基础理论时，着重就下列问题进行了阐述： （1）跳跃技术特点和起跳用力机制。 （2）跳跃运动的腾起初速度和腾起
7、角。 （3）跳跃运动的空中动作和着地助跑和起跳。,（4）撑竿跳高和三级跳远的技术原理。 （5）跳跃运动的空中动作和着地 （三）投掷 投掷也是非周期性运动项目。运动员用旋转或直线的助跑方式给器械预先加速，然后通过最后用力使器械运动最大的水平空间距离。 1原苏联主要从以下几个方面阐述投掷技术基础理论： （1）各投掷项目尽管器械形状、落地区域和竞赛规则不同，但均受力学原理的制约。 （2）最后用力时力的递增速度与肌肉用力顺序。 （3）完整投掷练习的各个技术环节。 2原民主德国将完整的投掷技术分为四个基本阶段，如表3所示,表3 投掷技术的基本阶段,3美国的某些材料关于投掷项目技术基础理论 的阐述如下：
8、（1）推铅球的成绩等于以下两个距离之和： 出手瞬间铅球超出抵趾板内沿的水平距离S1； 铅球在飞行中通过的水平距离S2。,（2）影响其它投掷项目（掷铁饼、掷铁饼、掷链球）成绩的主要因素是：出手速率、出手高度、出手角度以及器械飞行中的空气动力学因素 4我国教材从以下几方面来论述投掷技术基础理论： （1）决定投掷远度的因素：器械的出手初速度V0、 出手角度a、重力加速度g。 （2）流体力学的因素：作用于铁饼、标枪的空气浮力与下列因素有关： 器械形状、冲击角、面积、飞行速度的平方、空气密度,铁饼的飞行。用表格说明了不同初速度、倾斜角和出手角与投掷远度的关系。 标枪的飞行。为取得良好的飞行效果，倾斜角应
9、与标枪重心飞行轨迹的切线相一致，即冲击角为零。田径运动技术基础理论的发展回顾 1由对动作外观的描述转为动作实质的论述。 2对动作机制的解释由以机械力学为基础转为以运动解剖学、运动生物力学为基础。 3对动作技术的分析由单纯的运动学特征描述充实为既有运动学特征描述又有动力学特征描述。,（二）田径运动技术基础理论的发展趋向 1对田径运动各项目实质认识的不断深化，将为技术基础理论充实新的内容。 （1）投掷过程中铅球的位移轨迹。铅球开始加速的方向应与出手时的速度方向一致。,（2）投掷过程中铅球的速度结构。铅球在滑步阶段获得的速度应为出手速度的15%左右；过渡步阶段铅球的速度就应保持不变或略有增加，达到出
10、手速度的1520%左右。 2其它相关学科新的研究成果是充实田径运动技术基础理论的又一来源。 图4 股二头肌在不同跑速时的活性时相轨迹图 （110.3米/秒；2跑速为5米/秒）股直肌在 以最高速度跑时的活性时相轨迹图,返回,第二节 跑的技术基础理论 跑是单脚支撑与腾空相交替、蹬与摆紧密配合、动作协调连贯的周期性运动。田径运动径赛项目的目的是以最短的时间跑完相应的距离。它主要是由起动（起跑与加速跑）和途中跑两部分组成。 一、途中跑 途中跑是全程跑中跑离最长、速度快的一段，各种技术参数相对较稳定。 （一）周期的结构与划分 运动员的身体作为一个整体，在途中跑的一个周期中经历了两次单脚支撑状态和两次腾空
11、状态。 （二）途中跑的肌肉工作 任何物体的运动都是力相互作用的结果，跑的动力来源是肌肉工作所产生的力，但只有当它与外力相互作用时，人体才能产生运动。肌肉工作效果主要决定于以下六个因素：,1单个肌纤维的收缩力。2肌肉中肌纤维的数量。 3肌肉收缩前的初长度。4中枢神经系统的机能状态。5协同肌、对抗肌配合工作的协调性。6肌肉对骨骼发生作用时的力学条件（即力臂的大小）。跑时起主要作用的是下肢肌群,图7，是在一个单步中的腿部动作及与其相应在的肌肉工作情况。,V2后蹬时支撑反作用力所产生的补充速度V运动员离地瞬间的腾起速度（矢量）A离地时身体重心的腾起角 L身体重心抛物线转迹,（三）途中跑的运动学、动力学
12、特征 途中跑的动作是在人体已具备了一定水平运动速度的情况下完成的。人体的向前运动是后蹬的支撑反作用力所产生补充速度与该瞬间已具有的水平速度联合作用的结果。 图8 V1 运动员已具有的水平速度,垂直用力的大小和持续时间取决于运动员的跑速、身体素质、身体各环节动作的协调程度、支撑腿肌肉的紧张度以及支撑腿着地瞬间着地点与身体总重心投影点之间的距离。 从脚着地瞬间到后蹬阶段开始，运动员的水平用力方向是向前的，因而产生负加速度（起制动作用），通过最大缓冲瞬间后开始后蹬，水平用力方向改为向后，使身体总重心向前加速运动，并沿抛物线轨迹使人体进入腾空状态。,二、起动 起动包括起跑和加快跑。无论是蹲踞式起跑还是
13、站立式起跑，其任务都是使运动员的身体在最短的时间内由静止状态转入最佳的向前运动状态，都必须尽量利用身体总重心投影点位于支撑点前方时在重力作用下所产生的向前水平分力。 （一）起动时的肌肉工作 在起动与加速段人体的向前运动主要依靠支撑腿强有力的蹬伸动作。在起跑和加急速跑中，起主要作用的是后蹬动作，此时的支撑时间比最高跑速时约大1.51.8倍，这就有可能利用较大的摆动半径，从而使身体获得较大的水平加速度。,（二）起动时的运动学、动力学特征 起跑时膝关节的角度对起跑效果起着非常重要的作用，在一定范围内增大这个角度有利于腿的快速蹬伸，而减小膝关节角度则能增加施加于支撑面的压力，从而获得更大的支撑反作用力
14、。当运动员听到起跑信号后，到开始做动作之间，有一短暂的反应潜伏期 （优秀短跑运动员起跑反映潜伏期约为0.120.14秒），然后两腿同时开始用力蹬离起跑器，但后腿用力持续时间短，前腿用力持续时间长。表5各种距离跑的运动学特征（根据E.麦肯钦柯、.奥卓林的材料整理）,图9 支撑时期主要运动学、动力学特征曲线（根据丘巴1981年材料）,O鸣枪瞬间 f1“预备”口令时起跑器所受的压力F2作用于手起跑器的力之最大值 f3作用于前起跑器的力之最大值T1起跑反应潜伏期 t2起跑反应运动期 t1+t2起跑总时间,第三节 跳跃技术基础理论 一、跳跃项目特点及提高运动成绩的基础和方向 跳跃项目按其动作结构，属非周
15、期性运动，跳高运动员的抛物线轨迹形状像陡峭的山峰，跳远运动员的抛物线轨迹形状较平缓。三级跳远运动员身体重心的轨迹为三个相连的平缓抛物线，其轨迹的总远度是决定三级跳远成绩的基础。撑竿跳高是一项借助撑竿支撑与摆动，并在撑竿上完成人体摆动、推竿而腾越过杆的项目，运动员的握竿高度是决定撑竿跳高成绩的基础。,跳高成绩由离地高度h1，腾起高度h2和杆上高度h3所组成（图13）在准确踏板的前提下，跳远项目除身体重心的腾空远度S2外，还应考虑到腾空前身体重心离起跳线的水平距离S1和落地前身体重心向前运动及伸腿的距离S3（图4）。,三级跳远与跳远很相似，身体重心在三跳中的腾空远度是组成运动成绩的主要部分。在撑竿
16、跳高项目中，握竿高度和推竿高度是决定运动成绩的主要因素，同时还应考虑到过杆时身体重心最高点与横杆高度之差。 二、决定腾空高度和腾空远度的主要力学因素 按物体的斜抛原理，某物体以一定的角度抛向空中且抛射点和落点在同一水平面时，其腾空远度为腾起初速度平方和两倍腾起角正弦之比，与重力加速度之比，即： H= S= H为腾空高度 S为腾空远度V0为腾起初速度 为腾起角g为重力加速度 田径运动跳跃成绩，虽然表现在运动员所腾越的远度或横杆的高度上，但实质是个速度问题。,运动员通过助跑起跳，身体按一定方向腾起时，腾起初速度越大，跳跃运动成绩越好。 三、腾起初速度 运动员身体重心腾起初速度是一个矢量，它的大小与
17、方向是由结束起跳瞬间身体重心所具有的水平分速度与垂直分速度所决定的。 结合人体运动与跳跃项目特点，跳跃运动员创造一定的垂直速度要比创造一定水平速度难得多。 创造水平速度时，通过多次蹬地使速度逐渐得到提高的原因是，当运动员结束一次蹬地时，身体即获得一定的向前运动速度，尽管由于空气阻力和下一次落地缓冲所产生的制动使向前运动的速度有某种程度的下降，但接着做出的后蹬动作，又使速度得到提高。,对创造垂直速度来说，情况就不同了。运动员在跑进中每次蹬地所产生的垂直速度，使身体产生向上运动。当身体在腾空中达到最高点时，垂直速度下降为零；身体下落时，垂直速度为负值。 跳跃运动员结束起跳时身体重心的水平速度与垂直
18、速度都必不可少，但跳跃项目不同，两者的作用也不相同。水平速度与跳远、三级跳远和撑竿跳高的成绩，关系十分密切。 垂直分速度是组成跳高腾起初速度的主要部分。,它是决定腾空高度的基本因素，而水平分速度的作用则是为了保证运动员获得适宜的腾起角。 四、起跳的力学机制 起跳是在人体快速向前运动的条件下，身体与地面发生的一次非弹性碰撞，接着以积极的蹬伸动作使人体腾起。 在起跳过程中会出现以下的力： （一）打击力； （二）缓冲时对地面的压力； （三）制动力； （四）蹬伸力； （五）起跳中摆动动作的惯性力。,五、空中动作基本理论 （一）身体在空中的任何动作都不能改变身体重心的运动轨迹。 （二）身体的补偿运动。当
19、身体在腾空时，某一部分的下降，必然引起另一部分的升高，身体的这种运动叫补偿运动。 （三）身体在空中的转动。身体的转动可分为直接转动和间接转动两种。当身体在与地面接触时已开始的转动为直接转动；在腾空开始后，所产生的转动为间接转动。,第四节 投掷技术基础理论 田径运动和各投掷项目所采用的器械形状不同，动作的外观差异较大，然而，合理的投掷技术都遵循着共同的规律，运动成绩均受到几方面的因素影响（图15）。 根据力学物体斜抛运动方程： S=,在不考虑空气作用的条件下，决定器械飞行远度S的因素为：器械出手时的初速度V0、器械出手角度和器械出手时的高度h，重力加速度g为常量。在三个变量中，器械出手初速度是最
20、重要的因素（图16）。 一、影响器械出手速度的主要因素 投掷助跑的目的是使人和器械在最后用力前获得预先运动速度，为最后用力创造有利条件。投掷的助跑包括直线和旋转两种形式。直线助跑时，人体和器械的运动方向与投掷方向一致，由此获得水平直线速度。 旋转时，器械通过人体支点的垂直轴转动。,把垂直轴向投掷方向运动作为牵连运动，身体各环节和器械绕垂直轴的转动作为相对运动，它们的合运动就是相对地面的绝对运动。若垂直轴向投掷方向的牵连速度为Ve，身体各环节和器械绕垂直轴转动的半径为R，角速度为，转动的线速为Vr，则身体各环节和器械相对地面的绝对速度Va等于Ve和Vr的矢量和，即：Va=Ve+VrVr=RVa=
21、Ve+R,（二）最后用力 器械在最后用力阶段获得的最后速度与助跑阶段相比，最后用力阶段器械增长速度为：推铅球提高约57倍，掷铁饼提高约2倍，掷标枪提高约45倍，掷链球则提高较少，大约为1/5倍。最后用力动作是在助跑结束后，人体进入双支撑前开始的。双支撑阶段。合理的最后用力应考虑,表6 投掷助跑的比较,以下几个主要因素： 1肌肉收缩前预先拉长的速度和长度：肌肉收缩前初长度是影响肌肉力量的因素之一。增加肌肉初长度依靠预先拉长。 2力量递增梯度：力量梯度是作用于器械的力和作用时间的比值。 3器械受力作用距离：从力学角度去考虑器械出手速度与其它因素之间的共关系，此关系式为： V= 器械出手速度V与器械
22、受力f和受力作用距离1成正比，与受力作用时间t成反比。,4支撑：最后用力时人体各环节肌肉有效用力都是在有支撑情况下进行的。 5最后用力前的准备：最后用力前的准备将助跑和最后用力紧密连结起来，对最后用力的效果起着至关重要的作用。当最后用力开始前，加快下肢运动，造成髋部横轴运动速度超越肩部横轴运动速度、肩部横轴又超越臂部运动速度，使身体处于扭紧状诚，即所谓“超越器械”动作。最后用力开始由下肢首先发力。左侧支撑腿（右手投掷者）积极主动快落，以保证助跑获得的动量能有效传递，且能尽快形成双支撑用力。,（三）动量传递 人体各环节在最后用力时符合人体运动链的原理。它的合理性在于： 1环节的依次加速运动，造成
23、相邻环节肌肉依次快速拉长，然后引起有力收缩。 2动量依次传递。人体运动获得的动量可视为常量： k=mv=c,k表示动量，m表示人体环节质量，v表示环节运动速度，c表示常数。 人体用力时的顺序自下而上，环节质量依次减小。m1、m2、m3分别表示不同质量的三个环节，且m1m2m3。 当第一和第二环节先后制动减速后，则最后用力时下肢支撑制动，使人体助跑获得的动量传向躯干，与此同时躯干用力并产生加速运动。躯干运动减速后，动量传向上肢，引起上,肢用力后的加速运动。身体力并产生加速运动。躯干运动减速后，动量传向上肢，引起上肢用力后的加速运动。身体各环节自上而下依次用力并相继加速运动，然后依次减速，动量依次
24、传递，直到传向器械，大大提高了器械出手速度（图18）。 应该指出，只有在肌肉用力的参与下，才能产生动量传递的良好效果。,二、影响器械运动轨迹的因素 在助跑、最后用力和出手时器械运行的轨迹应相吻合衔接。由于投掷器械的出手点高于落点，因此，最佳出手角度要小于450。根据公式：cos2a= 合理的器械出手角与器械出手速度V0和出手高度h有关。推铅球和掷链球的出手角在400440之间。由于空气动力学因素影响，掷铁饼和掷标枪的最佳出手角在300370左右。,表7 铅球出手高度和成绩关系（出手速度=13米/秒；出手角度=410）链球出手高度和成绩关系（出手速度=24米/秒；出手角度=440） 在有一定逆风
25、情况下，器械保持一定飞行角度，空气的总作用力比无风时增大，其升力也随之回大，从而有利于提高器械飞行远度。,三、影响器械飞行的流体力学因素 在投掷项目中，器械的飞行距离受流体力学因素的影响。由于器械形状上的差异，推铅球和掷链球时，空气对器械飞行的作用很小，而掷标枪和掷铁饼则较大。,冲击角超过350时会出现失速现象，即升力急剧下降，阻力猛增，器械飞行远度会大大缩短。 冲击角为负角时（图20），器械的倾角在飞行上升阶段逐渐与器械重心抛物线轨迹的切线方向一致，减少了器械飞行阻力。 铁饼的空气动力学性能比标枪好4-5倍。一般认为，铁饼的冲击角一般在-50100左右为宜。掷标枪的合理冲击角为接近零度的负角，这可减少最后用力时标枪自身的形变，以降低出手后的阻力。 铁饼和标枪在飞行阶段沿纵轴旋转，可提高器械在空中的稳定性。当掷标枪偏右（右手掷枪），同时有稍偏左的逆风时，由于马格努斯效应，标枪绕纵轴右旋可产生一定升力。,图20 器械冲击角变化情况r=冲击角；a=出手角；=倾角；R=阻力,
