分析影響人體重心位置的因素課件

運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)字體育實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心：鐘亞平、于代峰等運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)字體育實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心：鐘亞平、于代峰等1目錄實(shí)驗(yàn)一人體重心測(cè)量與分析實(shí)驗(yàn)二馬格努斯效應(yīng)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)三運(yùn)動(dòng)技術(shù)影片解析與評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)四速度測(cè)量法實(shí)驗(yàn)五原地縱跳實(shí)驗(yàn)?zāi)夸?實(shí)驗(yàn)一人體重心測(cè)量與分析1實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求1.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.1.1學(xué)習(xí)用一維重心測(cè)量板測(cè)定人體總重心的實(shí)驗(yàn)方法。分析影響人體重心位置的因素。培養(yǎng)學(xué)生查閱文獻(xiàn)資料、獨(dú)立思考創(chuàng)新思維、動(dòng)手操作、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，使學(xué)生基本掌握從事一般測(cè)定人體重心的方法。1.1.2掌握實(shí)驗(yàn)方案具體的制定程序，能針對(duì)選擇對(duì)象的特點(diǎn)和要求實(shí)驗(yàn)。1.1.3掌握用人體重心位置的評(píng)定方法，為運(yùn)動(dòng)技術(shù)分析提供指導(dǎo)。實(shí)驗(yàn)一人體重心測(cè)量與分析1實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求31.2實(shí)驗(yàn)要求1.2.1重心的測(cè)定要簡(jiǎn)單、靈敏、具有可操作性1.2.2學(xué)生必須閱讀一定的文獻(xiàn)資料，在教師的指導(dǎo)下獨(dú)立自主完成實(shí)驗(yàn)。1.2.3能對(duì)選擇對(duì)象的具體情況客觀分析，實(shí)驗(yàn)操作時(shí)要認(rèn)真細(xì)致，注意安全1.2.4實(shí)驗(yàn)包括：所選擇采取的人體中心測(cè)量的方法、結(jié)果分析。1.2實(shí)驗(yàn)要求42實(shí)驗(yàn)原理與應(yīng)用2.1實(shí)驗(yàn)原理重心是地球?qū)ξ矬w的引力。如將物體分為許多小塊，則每塊上都受到重力的作用，這些力組成一平行力系。而這一力系的合力通過(guò)的某個(gè)確定的點(diǎn)就稱為重心。在研究中，?？捎弥匦牡能壽E來(lái)描述物和人的運(yùn)動(dòng)情況，所以確定人體或物的重心是各項(xiàng)研究的基礎(chǔ)。依據(jù)靜力學(xué)中的力矩平衡原理進(jìn)行重心位置的測(cè)定。2實(shí)驗(yàn)原理與應(yīng)用5分析影響人體重心位置的因素課件6圖11-1為一維人體重心測(cè)量板，空板時(shí)秤讀數(shù)為N0，人體重為W，人躺在板上后（兩族緊貼抵足板，組背屈）體重秤的讀數(shù)為N，設(shè)人體總重心至A點(diǎn)的距離為AD，則根據(jù)力矩平衡原理有：圖11-1為一維人體重心測(cè)量板，空板時(shí)秤讀數(shù)為N0，人體重為7上式中AD為被試者標(biāo)準(zhǔn)站立姿勢(shì)時(shí)的總重心的絕對(duì)高度，便于比較可計(jì)算人體重心的相對(duì)高度，其計(jì)算公式如下:重心相對(duì)高度=重心絕對(duì)高度/身高×100%2.2實(shí)際應(yīng)用：在實(shí)際研究中，通常需了解人體重心的相對(duì)高度，即重心位于人體高度百分之幾處。一般來(lái)說(shuō)，重心高度受人體體型、性別、年齡的影響。長(zhǎng)期從事體育鍛煉也可引起重心位置的改變。上式中AD為被試者標(biāo)準(zhǔn)站立姿勢(shì)時(shí)的總重心的絕對(duì)高度，便于比較83實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備體重秤、一維重心測(cè)量板、身高儀、鋼卷尺等。4實(shí)驗(yàn)內(nèi)容4.1查閱文獻(xiàn)，了解人體重心在體育運(yùn)動(dòng)研究中的意義，掌握實(shí)測(cè)重心的方法。4.2在教師的指導(dǎo)下確定所用的實(shí)驗(yàn)方法。4.3按照所選擇的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作4.4在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析與討論4.5參考文獻(xiàn)資料，書寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。3實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備95實(shí)驗(yàn)程序5.1學(xué)生兩人為一組5.2赤足測(cè)量每人的身高、體重。5.3如圖11-1所示，被試者以標(biāo)準(zhǔn)解剖姿勢(shì)平躺在測(cè)量板上，另一學(xué)生讀出體重秤讀書并記錄在登記表內(nèi)，。然后被試者分別作兩臂平舉和兩臂上舉，并記出體重秤讀數(shù)。5.4依據(jù)上述原理和測(cè)量數(shù)據(jù)結(jié)果，分別算出不同姿勢(shì)的重心高度和標(biāo)準(zhǔn)解剖位的相對(duì)高度。5.5根據(jù)測(cè)量結(jié)果寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告。5實(shí)驗(yàn)程序106注意事項(xiàng)6.1設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)方案時(shí)，應(yīng)注意檢索文獻(xiàn)資料，注意研究對(duì)象間的差異6.2嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)方法與步驟進(jìn)行操作。6.3做好實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析。6注意事項(xiàng)11實(shí)驗(yàn)二馬格努斯效應(yīng)實(shí)驗(yàn)1實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求1.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.1.1學(xué)習(xí)馬格努斯效應(yīng)產(chǎn)生的原理，并能分析運(yùn)動(dòng)器械飛行中產(chǎn)生此效應(yīng)的條件。設(shè)計(jì)并分析動(dòng)作技術(shù)的要求與特點(diǎn)。1.1.2掌握實(shí)驗(yàn)方案具體的制定程序，能對(duì)這種實(shí)驗(yàn)儀器進(jìn)行操作。1.1.3學(xué)習(xí)掌握馬格努斯效應(yīng)實(shí)驗(yàn)方法．掌握馬格努斯效應(yīng)產(chǎn)生的原理。實(shí)驗(yàn)二馬格努斯效應(yīng)實(shí)驗(yàn)1實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求121.2實(shí)驗(yàn)要求1.2.1馬格努斯效應(yīng)的測(cè)定要簡(jiǎn)單、靈敏，具有可操作性．設(shè)計(jì)方案要科學(xué)合理、要有實(shí)效性。1.2.2學(xué)生必須閱讀一定的文獻(xiàn)資料，在教師的指導(dǎo)下獨(dú)立自主完成實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)。1.2.3盡可能利用現(xiàn)有的儀器、設(shè)備設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，并能對(duì)所選擇對(duì)象的具體情況客觀分析。實(shí)驗(yàn)操作時(shí)要認(rèn)真細(xì)致，注意安全。1.2.4實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)必須包括：所選擇的測(cè)定馬格努斯效應(yīng)的方法、結(jié)果分析。1.2.5將整個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容寫成小論文形式．分實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)行報(bào)告。1.2實(shí)驗(yàn)要求132.實(shí)驗(yàn)原理足球和乒乓球等項(xiàng)目中，時(shí)常能見(jiàn)到旋轉(zhuǎn)飛行的球描一條奇妙的軌跡運(yùn)動(dòng)。人們叉常稱這種球?yàn)椤跋憬肚颉保蝻w行時(shí)產(chǎn)生的這種效應(yīng)是馬格努斯最早指出的，故又稱之為馬格努斯效應(yīng)。下面來(lái)分析一下它產(chǎn)生的原因。一輛小車上裝著一個(gè)能旋轉(zhuǎn)的圓筒，當(dāng)無(wú)風(fēng)吹圓筒時(shí)，小車靜止不動(dòng)，如用電扇從側(cè)面吹圓筒，小車就會(huì)朝前或朝后運(yùn)動(dòng)，小車的運(yùn)動(dòng)必然有力的推動(dòng)，這是怎樣產(chǎn)生的呢?讓我們來(lái)分析圓筒周圍的空氣運(yùn)動(dòng)情況。當(dāng)筒旋轉(zhuǎn)時(shí)，有一層空氣附著在筒壁上與其一起旋轉(zhuǎn)。這樣，從側(cè)面吹來(lái)的氣流在A、B兩側(cè)遇到了朝不同方向運(yùn)動(dòng)的空氣。在A側(cè)，風(fēng)吹氣流的速度方向與附著圓筒周圍空氣的運(yùn)動(dòng)方向一致，使這里的氣流速度加快，而B(niǎo)側(cè)則相反，氣流速度減小。根據(jù)伯努力方程：2.實(shí)驗(yàn)原理14速度大的一側(cè)氣壓必減小。這就使圓筒A、B側(cè)的壓力不等，正是由于這一壓力差的存在．使小車產(chǎn)生了運(yùn)動(dòng)。如果圓筒速度不太大(小于氣流速度的4倍)。小車運(yùn)動(dòng)的壓力可用下式求出：上式中：d——圓筒直徑；V——吹來(lái)氣流的速度；u——圓筒旋轉(zhuǎn)的線速度；f——介質(zhì)密度(奪氣密度)；t——圓筒的高度。由于球在空中飛行的情況較復(fù)雜，故只可用于定性描述球的運(yùn)動(dòng)情況。速度大的一側(cè)氣壓必減小。這就使圓筒A、B側(cè)的壓力不等，正是由153.實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備裝有旋轉(zhuǎn)筒的小車一輛，電池或穩(wěn)壓電源．電扇一臺(tái)，平板或平臺(tái)一個(gè)。4.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容4.1查閱文獻(xiàn)，了解馬格努斯效應(yīng)在體育運(yùn)動(dòng)研究中的意義，掌握實(shí)測(cè)馬格努斯效應(yīng)的方法。4.2在教師的指導(dǎo)下確定所用的實(shí)驗(yàn)方法。4.3設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。4.4按照所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。4.5在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析與討論。4.6參考文獻(xiàn)資料書寫論文。3.實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備165.實(shí)驗(yàn)參考方案5.1學(xué)生4人為一組。5.2先檢查小車的各部分是否牢固，旋轉(zhuǎn)處應(yīng)加些潤(rùn)滑油。5.3接通電源后讓圓筒空轉(zhuǎn)，看是否有偏心。如旋轉(zhuǎn)時(shí)筒振動(dòng)，說(shuō)明有偏心，應(yīng)重新安裝。5.4將電扇打開(kāi)，從側(cè)面吹小車。觀察結(jié)果，再將筒的轉(zhuǎn)向改變，看會(huì)發(fā)生什么變化。5.5試設(shè)計(jì)一種方法．測(cè)出小車所受壓力的大小。5.6根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告。5.實(shí)驗(yàn)參考方案176.注意事項(xiàng)6.1設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)方案時(shí)，應(yīng)注意檢索文獻(xiàn)資料。注意研究對(duì)象間的差異。6.2嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)方法與步驟進(jìn)行操作。6.3做好實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析。6.注意事項(xiàng)18實(shí)驗(yàn)三運(yùn)動(dòng)技術(shù)影片解析與評(píng)價(jià)1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求1.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.1.1學(xué)習(xí)并掌握運(yùn)動(dòng)技術(shù)影片解析的原理，掌握影片解析系統(tǒng)的使用方法。1.1.2了解和掌握運(yùn)動(dòng)圖像解析方法在體育運(yùn)動(dòng)實(shí)踐中的應(yīng)用和意義，為體育教學(xué)和運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練提供指導(dǎo)。1.1.3掌握和鞏固運(yùn)動(dòng)解析系統(tǒng)各儀器的基本操作。1.1.4通過(guò)整個(gè)拍攝到解析運(yùn)動(dòng)技術(shù)的研究過(guò)程．提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生查閱文獻(xiàn)資料、獨(dú)立思考、創(chuàng)新思維、動(dòng)手操作、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力．使學(xué)生基本掌握從事一般科學(xué)研究的方法。實(shí)驗(yàn)三運(yùn)動(dòng)技術(shù)影片解析與評(píng)價(jià)1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求191.2實(shí)驗(yàn)要求1.2.1每4—5人一組．自由組合編組，選定一人擔(dān)任小組長(zhǎng)。1.2.2查找國(guó)內(nèi)外近十年有關(guān)運(yùn)動(dòng)影片解析的文獻(xiàn)資料并總結(jié)，以小組為單位進(jìn)行討論，擬定實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容與指標(biāo)。1.2.3根據(jù)擬定要研究拍攝的技術(shù)動(dòng)作，討論確定攝像機(jī)具體的拍攝位置、高度與框架擺設(shè)等。1.2.4掌握實(shí)驗(yàn)中對(duì)框架的安裝和拆卸的正確方法以及運(yùn)動(dòng)解析軟件的正確操作方法。1.2.5詳細(xì)制定實(shí)驗(yàn)步驟，嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)步驟與要求進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。1.2實(shí)驗(yàn)要求202實(shí)驗(yàn)原理用電影攝影機(jī)對(duì)人體或物體運(yùn)動(dòng)進(jìn)行拍攝，將影片進(jìn)行數(shù)字化處理，然后進(jìn)行分析。最常用的影片數(shù)字化儀器是影片解析儀。影片解析儀一般由控制器、顯示器、游標(biāo)鍵盤和數(shù)字化板組成。它的基本原理如圖11—2所示。2實(shí)驗(yàn)原理21分析影響人體重心位置的因素課件22影片數(shù)字化儀器是將電影攝影機(jī)拍攝的影片轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的、可操作的坐標(biāo)數(shù)值，它是完成模數(shù)轉(zhuǎn)換工作的儀器。它首先用分析放影機(jī)將放大的圖像投影到數(shù)字化板上，然后用游標(biāo)鍵盤取出需要的坐標(biāo)值(x，y)，輸入到計(jì)算機(jī)儲(chǔ)存。要求該分析放影機(jī)具有可停、可慢放、可倒放的功能。影片數(shù)字化模數(shù)轉(zhuǎn)換工作一般采用兩種原理：一種是用超聲檢測(cè)原理。當(dāng)光筆放在某點(diǎn)上接通開(kāi)關(guān)后便發(fā)生超聲信號(hào)，通過(guò)x軸和y軸傳向坐標(biāo)原點(diǎn)的時(shí)間與坐標(biāo)成止比關(guān)系測(cè)得該點(diǎn)的坐標(biāo)值(x，y)；另一種是運(yùn)用感應(yīng)同步器原理．在數(shù)字化板內(nèi)有橫向?qū)蛹翱v向?qū)优帕械慕饘傥⒔z，兩層之間絕緣，游標(biāo)鍵盤的線圈發(fā)出3000Hz正弦波電信號(hào)，在縱向?qū)蛹皺M向?qū)游⒔z中，可感應(yīng)出相應(yīng)的正弦波信號(hào)，原正弦波信號(hào)和感應(yīng)正弦波信號(hào)之間的相位差與正弦波發(fā)源地的坐標(biāo)位置有線性關(guān)系，于是便可檢測(cè)出游標(biāo)鍵盤十字絲處的x，y坐標(biāo)．同時(shí)以數(shù)字形式進(jìn)行顯示。數(shù)字化了的坐標(biāo)數(shù)據(jù)直接進(jìn)入計(jì)算機(jī)內(nèi)儲(chǔ)存。計(jì)算機(jī)分析軟件具有建立人體參數(shù)模型、采集圖像坐標(biāo)點(diǎn)、多種數(shù)據(jù)平滑方法、三維信息計(jì)算(位移、速度、加速度、環(huán)節(jié)角度、角位移、角加速度、動(dòng)貫、動(dòng)能、能動(dòng)量等)及相關(guān)的數(shù)據(jù)、圖表及圖形顯示與打印功能。影片數(shù)字化儀器是將電影攝影機(jī)拍攝的影片轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一233.實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備攝像機(jī)、放映機(jī)、數(shù)字化板、計(jì)算機(jī)及解析軟件、打印機(jī)、繪圖儀等。4.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容4.1設(shè)計(jì)本次實(shí)驗(yàn)方案4.1.1本次實(shí)驗(yàn)拍攝的內(nèi)容采用定點(diǎn)拍攝，所以運(yùn)動(dòng)技術(shù)動(dòng)作主要是小范圍的運(yùn)動(dòng)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)的具體情況由小組自己來(lái)定。4.1.2采用實(shí)驗(yàn)室配置的視訊圖像解析系統(tǒng)。4.1.3確定實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)學(xué)處理方法。4.2在教師的指導(dǎo)下準(zhǔn)備各種儀器并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。4.3對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析與討論，寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告或小論文。3.實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備245.實(shí)驗(yàn)參考方案5.1實(shí)驗(yàn)拍攝內(nèi)容，由實(shí)驗(yàn)小組自行決定拍攝什么技術(shù)動(dòng)作，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。5.2根據(jù)實(shí)驗(yàn)拍攝的現(xiàn)場(chǎng)情況，確定攝像機(jī)的機(jī)位擺放位置。確定后從拍攝開(kāi)始機(jī)器就不能再發(fā)生任何移動(dòng)。5.3在運(yùn)動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)擺放立體輻射框架，并拍攝下來(lái)。5.4拿走立體輻射框架，開(kāi)始拍攝所確定的技術(shù)動(dòng)作。5.5對(duì)所拍攝的技術(shù)動(dòng)作進(jìn)行采集，確定所要解析的技術(shù)動(dòng)作，存到電腦。5.6利用視訊解析系統(tǒng)對(duì)所采集的技術(shù)動(dòng)作進(jìn)行解析，得出有關(guān)拍攝動(dòng)作的運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)。5.實(shí)驗(yàn)參考方案256.1所攝物體成像的大小與影響的清晰程度：在可能的條件下，盡量使成像的畫面大一些，以提高解析精度。圖像的質(zhì)量與使用的鏡頭、攝影頻率、光圈、快門、膠片、錄像帶質(zhì)量等有關(guān)。6.2標(biāo)定框架上標(biāo)定點(diǎn)坐標(biāo)的精度及標(biāo)尺比例系數(shù)的誤差。6.3影片解析與錄像解析系統(tǒng)硬件的精度。6.4解析軟件的功能：人體模型的選擇，影片、錄像帶傾斜的修正，標(biāo)定點(diǎn)的優(yōu)化，影片、錄像帶同步修正，數(shù)據(jù)平滑的效果等。6.5拍攝場(chǎng)地的水平程度。6.6攝像機(jī)拍攝的拍攝頻率誤差。6.7光學(xué)鏡頭畸變?cè)斐傻恼`差。6.1所攝物體成像的大小與影響的清晰程度：在可能的條件下266.8攝像機(jī)攝影震動(dòng)造成的誤差。6.9體測(cè)量點(diǎn)的估計(jì)誤差：三維圖像解析是從兩個(gè)或多個(gè)不同的方向?qū)ν晃矬w進(jìn)行拍攝，各個(gè)攝像機(jī)所得畫面的人體關(guān)節(jié)采樣點(diǎn)輸入合成后應(yīng)在關(guān)節(jié)中心位置，因此采樣取點(diǎn)時(shí)應(yīng)有立體空間的概念，用透視的方法觀察畫面上的人體關(guān)節(jié)點(diǎn)位置，使合成后的關(guān)節(jié)點(diǎn)足真正的關(guān)節(jié)中心，若解析時(shí)判斷有誤，就會(huì)造成合成后的關(guān)節(jié)中心位置失真。6.10校準(zhǔn)點(diǎn)6.10.1至少需要6個(gè)不共面的校準(zhǔn)點(diǎn)，推薦12——24個(gè)點(diǎn)。6.10.2校準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)該包含要分析的活動(dòng)點(diǎn)。6.10.3活動(dòng)范圍應(yīng)該在校準(zhǔn)點(diǎn)定義的區(qū)域內(nèi)。6.8攝像機(jī)攝影震動(dòng)造成的誤差。277.注意事項(xiàng)7.1鏡頭與焦距：采用中焦距鏡頭拍攝，盡量避免使用廣角鏡頭或長(zhǎng)焦鏡頭。在完成取景與調(diào)好焦距后，應(yīng)固定鏡頭，以確保在整個(gè)拍攝過(guò)程中焦距不變。7.2取景范圍：三維定點(diǎn)攝影適合于研究運(yùn)動(dòng)范圍不大的運(yùn)動(dòng)，取景范圍應(yīng)比所要研究的運(yùn)動(dòng)范圍略大。在確保拍攝范圍的前提下，應(yīng)設(shè)法使研究對(duì)象的成像盡可能的大，并處于膠片中間2／3的畫面上。兩(多)臺(tái)攝像機(jī)的畫面中必須包括同一個(gè)參考體。7.3攝距：攝影機(jī)到拍攝的基本平面的距離一般應(yīng)大于拍攝范圍的5—6倍。7.4機(jī)高：以主光軸對(duì)準(zhǔn)動(dòng)作范圍的中心為宜。7.5機(jī)位的選擇與兩機(jī)主光軸問(wèn)的夾角：機(jī)位以設(shè)置在基本運(yùn)動(dòng)面的兩個(gè)側(cè)向?yàn)楹?，也可放在后?cè)或前側(cè)，攝影機(jī)的放置要考慮到能盡可能多地取到人體關(guān)節(jié)點(diǎn)，其中一部攝影機(jī)的主光軸最好與運(yùn)動(dòng)的主平面垂直，對(duì)準(zhǔn)研究對(duì)象運(yùn)動(dòng)的中間位置，兩機(jī)主光軸之間的夾角最好在60°一120°之間。7.注意事項(xiàng)287.6坐標(biāo)原點(diǎn)與軸向的選定一般情況下，在攝影場(chǎng)中確定一個(gè)兩(多)部攝影機(jī)都能看到的明顯的標(biāo)記點(diǎn)作為坐標(biāo)原點(diǎn)(參考點(diǎn))，也可以根據(jù)運(yùn)動(dòng)分析的需要確定某些特殊點(diǎn)作為坐標(biāo)原點(diǎn)，例如著地點(diǎn)、起跳點(diǎn)等。建立大地直角坐標(biāo)參考系，與地面垂直的方向?yàn)閦軸，x軸與運(yùn)動(dòng)的主平面平行，垂直于z軸．y軸垂直于xoz平面。7.7框架的放置與拍攝方法：標(biāo)定框架必須置于運(yùn)動(dòng)范圍的中間，立方體框架的底部的一條邊平行于x軸，底部平面與水平面平行。兩臺(tái)或多臺(tái)攝影(像)機(jī)同時(shí)對(duì)置于運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)的標(biāo)定框架進(jìn)行拍攝．當(dāng)標(biāo)定框架小于攝影范圍時(shí)，需要依次移動(dòng)標(biāo)定框架使之略大于攝影范圍，反復(fù)對(duì)標(biāo)定框架進(jìn)行拍攝。標(biāo)定點(diǎn)在相片上的像點(diǎn)分布應(yīng)比較均勻。拍攝前最好能對(duì)框架進(jìn)行校對(duì)，避免框架變形造成的誤差。7.8攝頻：兩部或多部機(jī)于的攝影頻率要一致，根據(jù)所研究的動(dòng)作確定。7.9嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)方法與步驟進(jìn)行操作。7.10做好實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析。7.6坐標(biāo)原點(diǎn)與軸向的選定一般情況下，在攝影場(chǎng)中確定一個(gè)兩29實(shí)驗(yàn)四速度測(cè)量法1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求1.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩W(xué)習(xí)速度測(cè)量法，并設(shè)計(jì)測(cè)量運(yùn)動(dòng)器械飛行速度與運(yùn)動(dòng)技術(shù)的關(guān)系。1.1.1通過(guò)實(shí)驗(yàn)使學(xué)習(xí)掌握速度測(cè)量法，并認(rèn)識(shí)到速度的測(cè)定在體育運(yùn)動(dòng)實(shí)踐中的應(yīng)用和意義，為體育教學(xué)和運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練提供指導(dǎo)。1.1.2學(xué)習(xí)掌握分段計(jì)時(shí)即分段測(cè)速的實(shí)驗(yàn)原理。實(shí)驗(yàn)四速度測(cè)量法1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求301.1.3學(xué)習(xí)和掌握本實(shí)驗(yàn)中測(cè)速用到的各種儀器的基本操作。1.1.4通過(guò)研究設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與研究過(guò)程，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生查閱文獻(xiàn)資料、獨(dú)立思考、創(chuàng)新思維、動(dòng)手操作、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，使學(xué)生基本掌握從事一般科學(xué)研究的方法。1.2實(shí)驗(yàn)要求1.2.14—5人一組，自由組合編組，選定一人擔(dān)任小組長(zhǎng)。1.2.2查找國(guó)內(nèi)外近十年有關(guān)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練中分段測(cè)速的文獻(xiàn)資料并總結(jié)，以小組為單位進(jìn)行討論，擬定實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容與所測(cè)的速度指標(biāo)。1.2.3根據(jù)擬定的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，確定實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)方案，確定實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)的各種儀器的布置。1.2.4掌握實(shí)驗(yàn)所涉及的各種儀器的操作方法。1.2.5詳細(xì)制定實(shí)驗(yàn)步驟，嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)步驟與要求進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。1.1.3學(xué)習(xí)和掌握本實(shí)驗(yàn)中測(cè)速用到的各種儀器的基本操作。312.實(shí)驗(yàn)原理與應(yīng)用光電即時(shí)反饋測(cè)量方法是指采用將光信息轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的光電傳感技術(shù)所制作的計(jì)時(shí)儀，測(cè)量和計(jì)時(shí)反饋等距或非等距的分段時(shí)間，進(jìn)而達(dá)到分段測(cè)速的目的。在此基礎(chǔ)上，提供速度與時(shí)間關(guān)系、速度與距離關(guān)系、距離與時(shí)間關(guān)系等重要信息。以光源發(fā)射器和光源接收器組成一對(duì)發(fā)收傳感裝置，即光源發(fā)射器或光源接收器為獨(dú)立的部分，各分段發(fā)射器的輻射光束，直達(dá)光源接收器，構(gòu)成一束“區(qū)截線”，當(dāng)遇到物體阻擋時(shí)被隔斷，光源接收器因接收不到輻射光束隨即輸出一個(gè)階躍脈沖信號(hào)，以此作為電子計(jì)時(shí)器的啟動(dòng)或截止觸發(fā)信號(hào)。采用此類型分段計(jì)時(shí)測(cè)量?jī)x又分為單光頭和雙光頭發(fā)收傳感裝置。單光頭發(fā)收傳感裝置由一對(duì)發(fā)收傳感裝置組成，雙光頭發(fā)收傳感裝置則由兩對(duì)發(fā)收傳感裝置構(gòu)成。簡(jiǎn)單地說(shuō)，單光頭發(fā)收傳感裝置構(gòu)成一束“區(qū)截線”；雙光頭發(fā)收傳感裝置構(gòu)成兩束“區(qū)截線”，這兩束“區(qū)截線”必須同時(shí)被物體所隔斷時(shí)，方能隨即輸出一個(gè)階躍脈沖信號(hào)作為電子計(jì)時(shí)器的啟動(dòng)或截止觸發(fā)信號(hào)。需要指出的是．單光頭發(fā)收傳感裝置的測(cè)量誤差大于雙光頭發(fā)收傳感裝置。2.實(shí)驗(yàn)原理與應(yīng)用323.實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備3.1傳感器：目前主要有電阻型、電容型、光電型等類型。3.2計(jì)時(shí)終端主要包括電源、電子計(jì)時(shí)器、中央處理器、大規(guī)模存儲(chǔ)器、接口電路、多路轉(zhuǎn)換器、顯示器、打印機(jī)、鍵盤等。3.3附件主要包括外接電源、導(dǎo)線、傳感器支架等。4.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容4.1查閱文獻(xiàn)，了解分段測(cè)速在體育運(yùn)動(dòng)中的內(nèi)容和意義。4.2設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。4.3按照所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。4.4在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析與討論。4．5參考文獻(xiàn)資料書寫論文。3.實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備335.實(shí)驗(yàn)參考方案5.1實(shí)驗(yàn)對(duì)象：本次做此實(shí)驗(yàn)的學(xué)生。5.2把紅外發(fā)射裝置和接收裝置按照等距擺設(shè)好。5.3把各種設(shè)備連接起來(lái)，調(diào)試準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)。5.4開(kāi)始測(cè)試，記錄測(cè)試結(jié)果。5.實(shí)驗(yàn)參考方案346.注意事項(xiàng)6.1根據(jù)儀器的具體技術(shù)參數(shù)確定有效的傳感輻射距離。6.2分段測(cè)量靶距應(yīng)以傳感器主光軸為準(zhǔn)．進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量和確定。6.3發(fā)收傳感裝置的架設(shè)高度應(yīng)以運(yùn)動(dòng)員的頭部為基礎(chǔ)高度，而這基礎(chǔ)高度應(yīng)隨測(cè)試組的平均身高確定一個(gè)最佳高度，并視現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試情況進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。6.注意事項(xiàng)356.4用于發(fā)收傳感裝置和計(jì)時(shí)終端的直流電源性能不能低于所用儀器的規(guī)定參數(shù)。否則，將給整個(gè)測(cè)試帶來(lái)極大困難．甚至導(dǎo)致測(cè)試失敗。因此．在測(cè)試前或測(cè)試后首先考慮所用直流電源的放電和充電問(wèn)題。6.5嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)方法與步驟進(jìn)行操作。6.6做好實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析；6.4用于發(fā)收傳感裝置和計(jì)時(shí)終端的直流電源性能不能低于所用36實(shí)驗(yàn)五原地縱跳實(shí)驗(yàn)1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求1.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.1.1培養(yǎng)學(xué)生將所學(xué)的力學(xué)、肌肉力學(xué)及人體整體動(dòng)作原理的理論，運(yùn)用于分析人體基本動(dòng)作．為分析運(yùn)動(dòng)動(dòng)作技術(shù)打下基礎(chǔ)。1.1.2了解在實(shí)驗(yàn)室中配套使用的儀器名稱、性能及操作流程。通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)老師的操作及自己對(duì)動(dòng)念曲線的分析，初步培養(yǎng)進(jìn)行生物力學(xué)研究的能力。1.1.3通過(guò)對(duì)原地縱跳三維支撐反作用力動(dòng)態(tài)曲線的分析，對(duì)原地縱跳的動(dòng)力學(xué)特征有進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。鞏固人體運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)課堂教學(xué)效果。1.1.4通過(guò)原地縱跳實(shí)驗(yàn)，掌握三維測(cè)力臺(tái)的使用方法及分析下肢肌肉收縮特性與類型。實(shí)驗(yàn)五原地縱跳實(shí)驗(yàn)1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求371.2實(shí)驗(yàn)要求1.2.1縱跳的測(cè)定要簡(jiǎn)單、靈敏，具有可操作性，設(shè)計(jì)方案要科學(xué)合理，要有實(shí)效性。1.2.2學(xué)生必須閱讀一定的文獻(xiàn)資料，在教師的指導(dǎo)下獨(dú)立自主完成實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)。1.2.3盡可能利用現(xiàn)有的儀器、設(shè)備設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，并能對(duì)所選擇對(duì)象的具體情況客觀分析，實(shí)驗(yàn)操作時(shí)要嚴(yán)肅認(rèn)真，注意安全。1.2.4實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)必須包括：所選擇縱跳測(cè)定的方法、結(jié)果分析。1.2.5將整個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容寫成小論文形式，分實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)行報(bào)告。1.2實(shí)驗(yàn)要求382.實(shí)驗(yàn)原理與應(yīng)用2.1實(shí)驗(yàn)原理2.1.1豎直上拋公式2.1.2牛頓第二定律∑F=ma2.1.3肌肉收縮的力學(xué)原理2.實(shí)驗(yàn)原理與應(yīng)用392.1.4：三維測(cè)力臺(tái)原理三維測(cè)力臺(tái)是標(biāo)稱尺寸為500mmx500mm、750mm×750mm以及450mm×900mm的平臺(tái)。在平臺(tái)的下面和側(cè)面固定有若干組壓力傳感器，與底座連成一體。當(dāng)人體在平臺(tái)上完成各種踏跳動(dòng)作時(shí)，通過(guò)傳感器可以獨(dú)立測(cè)定人體作用于臺(tái)面的三個(gè)正交方向上的壓力。也就是人體所受到x、y、z方向上的支撐反作用。壓力傳感器一般采用電阻應(yīng)變片、半導(dǎo)體應(yīng)變片或壓電晶體應(yīng)變片。各種應(yīng)變片的作用都是把非電量的力的變化轉(zhuǎn)換成應(yīng)變片的變形，從而使電阻應(yīng)變片的電阻值發(fā)生相應(yīng)變化。電阻應(yīng)變儀將此電阻變化轉(zhuǎn)化為電壓(或電流)的變化，并進(jìn)行放大，然后由記錄器記錄下來(lái)，許換算成應(yīng)變值。其工作過(guò)程如下：應(yīng)變→電阻變化→電流(或電壓)變化→放大→記錄。2.1.4：三維測(cè)力臺(tái)原理40以電阻應(yīng)變片的工作原理為例。電阻應(yīng)變片在欲測(cè)量的力的作用下，產(chǎn)生相對(duì)形變，如該變形局限在電阻絲材料的彈性極限內(nèi)，則必然遵守胡克定律．即變形與所受電阻絲的電阻值為：其中：L——電阻絲的長(zhǎng)度S——電阻絲的截面積a——電阻絲的溫度系數(shù)

△t——形變前后的溫度差（如果形變前后的溫度差相當(dāng)小，這項(xiàng)可以忽略不計(jì)）。以電阻應(yīng)變片的工作原理為例。電阻應(yīng)變片在欲測(cè)量的力的41由于電阻絲的軸向相對(duì)變形發(fā)生在胡克定律的許可范圍內(nèi)，其絕對(duì)形變的數(shù)值有限，由軸向伸長(zhǎng)或縮短引起的徑向收縮或擴(kuò)展微乎其微，電阻絲截面積S的變化同樣可忽略不計(jì)。電阻絲的電阻系數(shù)對(duì)同一材料也是恒量。綜上所述，測(cè)力臺(tái)受外力作用產(chǎn)生應(yīng)力，該應(yīng)力導(dǎo)致傳感器中應(yīng)變長(zhǎng)度△L值相應(yīng)地變化了，在測(cè)力臺(tái)的量程范圍內(nèi)，△L/L與F呈線性關(guān)系，與△L/L的幾何變化相對(duì)應(yīng)，電阻應(yīng)變片的電阻△R/R也發(fā)生變化嗎，△R/R與△L/L亦呈線性關(guān)系，測(cè)量應(yīng)變片電阻值的變化，就可測(cè)出相應(yīng)的力值。這種把非電量的力值改換為電量的關(guān)系，稱為“應(yīng)變效應(yīng)”，工程上定義：由于電阻絲的軸向相對(duì)變形發(fā)生在胡克定律的許可范圍內(nèi)，其絕42K為電阻應(yīng)變片的“靈敏系數(shù)”，電阻應(yīng)變片的靈敏系數(shù)一般與電阻應(yīng)變儀的靈敏系數(shù)匹配。如前所述，由測(cè)力臺(tái)傳感器產(chǎn)牛的是微弱的電壓變化。通常將該電壓信號(hào)輸入到動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀中，經(jīng)放大后，再輸入到光線示波器中，記錄在示波器的紫外線記錄紙上。記錄在紫外線上的三條波形分別記錄了測(cè)力臺(tái)所受到的x、y、z三個(gè)正交方向上的力，反映出力隨時(shí)間變化的特征。2.2實(shí)際應(yīng)用在實(shí)際研究測(cè)試中，通常為分析運(yùn)動(dòng)員在踏跳時(shí)與支撐點(diǎn)的相互作用所采用的專門測(cè)力系統(tǒng)。測(cè)力系統(tǒng)可由一維及三維測(cè)力臺(tái)、放大器、記錄儀或電腦組成。在縱跳時(shí)運(yùn)動(dòng)員身體重心騰起的最大高度，按上拋公式計(jì)算：H=gt*t/2K為電阻應(yīng)變片的“靈敏系數(shù)”，電阻應(yīng)變片的靈敏系數(shù)一般與電43最大起跳速度按下列公式計(jì)算：Vt=gt上述公式中的t為人體離臺(tái)達(dá)到最高點(diǎn)時(shí)的時(shí)間3.實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備3.1實(shí)驗(yàn)儀器三維測(cè)力臺(tái)、Y6D—3A型動(dòng)態(tài)電阻應(yīng)變儀、SC-16型光線示波器、2M長(zhǎng)軟皮尺、體重秤最大起跳速度按下列公式計(jì)算：444.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容4.1查閱文獻(xiàn)，了解縱跳能力在體育運(yùn)動(dòng)研究中的意義，掌握實(shí)測(cè)縱跳的方法。4.2在教師的指導(dǎo)下確定所用的實(shí)驗(yàn)方法。4.3設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。4.4按照所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。4.5在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析與討論。4.6參考文獻(xiàn)資料書寫論文。4.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容455.實(shí)驗(yàn)參考方案5.1由實(shí)驗(yàn)員講解測(cè)力系統(tǒng)的構(gòu)成及簡(jiǎn)單的原理，并接通整個(gè)系統(tǒng)，使其進(jìn)入準(zhǔn)備工作狀態(tài)。5.2用體重秤測(cè)量被試者的體重。5.3被試者站在測(cè)力臺(tái)上完成三種姿勢(shì)的縱跳：①?gòu)陌攵组_(kāi)始無(wú)反方向運(yùn)動(dòng)加擺臂縱跳；②從站立開(kāi)始不加擺臂縱跳；③從站盤開(kāi)始加擺臂自由縱跳。5.4取下記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果的繪圖紙或三種姿勢(shì)縱跳的垂直力曲線。標(biāo)定橫坐標(biāo)單位長(zhǎng)度的時(shí)間和縱坐標(biāo)單位長(zhǎng)度的力值。5.5在三種動(dòng)作的垂直力曲線圖E劃分動(dòng)作階段，并將各動(dòng)作階段的延續(xù)時(shí)間和起跳垂直力峰值填入表中(見(jiàn)表11—1)。5.實(shí)驗(yàn)參考方案46分析影響人體重心位置的因素課件475.6按公式(1)、(2)計(jì)算出三種縱跳動(dòng)作騰起的最大高度和起跳的最大速度填入登記表內(nèi)。6.實(shí)驗(yàn)結(jié)果討論6.1試分析各種不同縱跳動(dòng)作中垂直力曲線的變化規(guī)律，區(qū)分其差異及產(chǎn)生的原因。6.2試分析各種不同縱跳動(dòng)作過(guò)程中肌肉的工作情況。7.注意事項(xiàng)7.1設(shè)計(jì)縱跳方案時(shí)，應(yīng)注意檢索文獻(xiàn)資料，注意研究對(duì)象間的差異。7.2嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)方法與步驟進(jìn)行操作。7.3做好實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析。5.6按公式(1)、(2)計(jì)算出三種縱跳動(dòng)作騰起的最大高度488.主要參考文獻(xiàn)8.1張蕭．運(yùn)用三維測(cè)力臺(tái)系統(tǒng)對(duì)正常人步態(tài)的分析．醫(yī)用生物力學(xué)，1996（12）8.2陳祥運(yùn).測(cè)力臺(tái)數(shù)據(jù)的采集分析與系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)：[學(xué)位論文]。南京：南京理工大學(xué)，20038.主要參考文獻(xiàn)49運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)字體育實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心：鐘亞平、于代峰等運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)字體育實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心：鐘亞平、于代峰等50目錄實(shí)驗(yàn)一人體重心測(cè)量與分析實(shí)驗(yàn)二馬格努斯效應(yīng)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)三運(yùn)動(dòng)技術(shù)影片解析與評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)四速度測(cè)量法實(shí)驗(yàn)五原地縱跳實(shí)驗(yàn)?zāi)夸?1實(shí)驗(yàn)一人體重心測(cè)量與分析1實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求1.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.1.1學(xué)習(xí)用一維重心測(cè)量板測(cè)定人體總重心的實(shí)驗(yàn)方法。分析影響人體重心位置的因素。培養(yǎng)學(xué)生查閱文獻(xiàn)資料、獨(dú)立思考創(chuàng)新思維、動(dòng)手操作、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，使學(xué)生基本掌握從事一般測(cè)定人體重心的方法。1.1.2掌握實(shí)驗(yàn)方案具體的制定程序，能針對(duì)選擇對(duì)象的特點(diǎn)和要求實(shí)驗(yàn)。1.1.3掌握用人體重心位置的評(píng)定方法，為運(yùn)動(dòng)技術(shù)分析提供指導(dǎo)。實(shí)驗(yàn)一人體重心測(cè)量與分析1實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求521.2實(shí)驗(yàn)要求1.2.1重心的測(cè)定要簡(jiǎn)單、靈敏、具有可操作性1.2.2學(xué)生必須閱讀一定的文獻(xiàn)資料，在教師的指導(dǎo)下獨(dú)立自主完成實(shí)驗(yàn)。1.2.3能對(duì)選擇對(duì)象的具體情況客觀分析，實(shí)驗(yàn)操作時(shí)要認(rèn)真細(xì)致，注意安全1.2.4實(shí)驗(yàn)包括：所選擇采取的人體中心測(cè)量的方法、結(jié)果分析。1.2實(shí)驗(yàn)要求532實(shí)驗(yàn)原理與應(yīng)用2.1實(shí)驗(yàn)原理重心是地球?qū)ξ矬w的引力。如將物體分為許多小塊，則每塊上都受到重力的作用，這些力組成一平行力系。而這一力系的合力通過(guò)的某個(gè)確定的點(diǎn)就稱為重心。在研究中，?？捎弥匦牡能壽E來(lái)描述物和人的運(yùn)動(dòng)情況，所以確定人體或物的重心是各項(xiàng)研究的基礎(chǔ)。依據(jù)靜力學(xué)中的力矩平衡原理進(jìn)行重心位置的測(cè)定。2實(shí)驗(yàn)原理與應(yīng)用54分析影響人體重心位置的因素課件55圖11-1為一維人體重心測(cè)量板，空板時(shí)秤讀數(shù)為N0，人體重為W，人躺在板上后（兩族緊貼抵足板，組背屈）體重秤的讀數(shù)為N，設(shè)人體總重心至A點(diǎn)的距離為AD，則根據(jù)力矩平衡原理有：圖11-1為一維人體重心測(cè)量板，空板時(shí)秤讀數(shù)為N0，人體重為56上式中AD為被試者標(biāo)準(zhǔn)站立姿勢(shì)時(shí)的總重心的絕對(duì)高度，便于比較可計(jì)算人體重心的相對(duì)高度，其計(jì)算公式如下:重心相對(duì)高度=重心絕對(duì)高度/身高×100%2.2實(shí)際應(yīng)用：在實(shí)際研究中，通常需了解人體重心的相對(duì)高度，即重心位于人體高度百分之幾處。一般來(lái)說(shuō)，重心高度受人體體型、性別、年齡的影響。長(zhǎng)期從事體育鍛煉也可引起重心位置的改變。上式中AD為被試者標(biāo)準(zhǔn)站立姿勢(shì)時(shí)的總重心的絕對(duì)高度，便于比較573實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備體重秤、一維重心測(cè)量板、身高儀、鋼卷尺等。4實(shí)驗(yàn)內(nèi)容4.1查閱文獻(xiàn)，了解人體重心在體育運(yùn)動(dòng)研究中的意義，掌握實(shí)測(cè)重心的方法。4.2在教師的指導(dǎo)下確定所用的實(shí)驗(yàn)方法。4.3按照所選擇的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作4.4在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析與討論4.5參考文獻(xiàn)資料，書寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。3實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備585實(shí)驗(yàn)程序5.1學(xué)生兩人為一組5.2赤足測(cè)量每人的身高、體重。5.3如圖11-1所示，被試者以標(biāo)準(zhǔn)解剖姿勢(shì)平躺在測(cè)量板上，另一學(xué)生讀出體重秤讀書并記錄在登記表內(nèi)，。然后被試者分別作兩臂平舉和兩臂上舉，并記出體重秤讀數(shù)。5.4依據(jù)上述原理和測(cè)量數(shù)據(jù)結(jié)果，分別算出不同姿勢(shì)的重心高度和標(biāo)準(zhǔn)解剖位的相對(duì)高度。5.5根據(jù)測(cè)量結(jié)果寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告。5實(shí)驗(yàn)程序596注意事項(xiàng)6.1設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)方案時(shí)，應(yīng)注意檢索文獻(xiàn)資料，注意研究對(duì)象間的差異6.2嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)方法與步驟進(jìn)行操作。6.3做好實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析。6注意事項(xiàng)60實(shí)驗(yàn)二馬格努斯效應(yīng)實(shí)驗(yàn)1實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求1.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.1.1學(xué)習(xí)馬格努斯效應(yīng)產(chǎn)生的原理，并能分析運(yùn)動(dòng)器械飛行中產(chǎn)生此效應(yīng)的條件。設(shè)計(jì)并分析動(dòng)作技術(shù)的要求與特點(diǎn)。1.1.2掌握實(shí)驗(yàn)方案具體的制定程序，能對(duì)這種實(shí)驗(yàn)儀器進(jìn)行操作。1.1.3學(xué)習(xí)掌握馬格努斯效應(yīng)實(shí)驗(yàn)方法．掌握馬格努斯效應(yīng)產(chǎn)生的原理。實(shí)驗(yàn)二馬格努斯效應(yīng)實(shí)驗(yàn)1實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求611.2實(shí)驗(yàn)要求1.2.1馬格努斯效應(yīng)的測(cè)定要簡(jiǎn)單、靈敏，具有可操作性．設(shè)計(jì)方案要科學(xué)合理、要有實(shí)效性。1.2.2學(xué)生必須閱讀一定的文獻(xiàn)資料，在教師的指導(dǎo)下獨(dú)立自主完成實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)。1.2.3盡可能利用現(xiàn)有的儀器、設(shè)備設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，并能對(duì)所選擇對(duì)象的具體情況客觀分析。實(shí)驗(yàn)操作時(shí)要認(rèn)真細(xì)致，注意安全。1.2.4實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)必須包括：所選擇的測(cè)定馬格努斯效應(yīng)的方法、結(jié)果分析。1.2.5將整個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容寫成小論文形式．分實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)行報(bào)告。1.2實(shí)驗(yàn)要求622.實(shí)驗(yàn)原理足球和乒乓球等項(xiàng)目中，時(shí)常能見(jiàn)到旋轉(zhuǎn)飛行的球描一條奇妙的軌跡運(yùn)動(dòng)。人們叉常稱這種球?yàn)椤跋憬肚颉保蝻w行時(shí)產(chǎn)生的這種效應(yīng)是馬格努斯最早指出的，故又稱之為馬格努斯效應(yīng)。下面來(lái)分析一下它產(chǎn)生的原因。一輛小車上裝著一個(gè)能旋轉(zhuǎn)的圓筒，當(dāng)無(wú)風(fēng)吹圓筒時(shí)，小車靜止不動(dòng)，如用電扇從側(cè)面吹圓筒，小車就會(huì)朝前或朝后運(yùn)動(dòng)，小車的運(yùn)動(dòng)必然有力的推動(dòng)，這是怎樣產(chǎn)生的呢?讓我們來(lái)分析圓筒周圍的空氣運(yùn)動(dòng)情況。當(dāng)筒旋轉(zhuǎn)時(shí)，有一層空氣附著在筒壁上與其一起旋轉(zhuǎn)。這樣，從側(cè)面吹來(lái)的氣流在A、B兩側(cè)遇到了朝不同方向運(yùn)動(dòng)的空氣。在A側(cè)，風(fēng)吹氣流的速度方向與附著圓筒周圍空氣的運(yùn)動(dòng)方向一致，使這里的氣流速度加快，而B(niǎo)側(cè)則相反，氣流速度減小。根據(jù)伯努力方程：2.實(shí)驗(yàn)原理63速度大的一側(cè)氣壓必減小。這就使圓筒A、B側(cè)的壓力不等，正是由于這一壓力差的存在．使小車產(chǎn)生了運(yùn)動(dòng)。如果圓筒速度不太大(小于氣流速度的4倍)。小車運(yùn)動(dòng)的壓力可用下式求出：上式中：d——圓筒直徑；V——吹來(lái)氣流的速度；u——圓筒旋轉(zhuǎn)的線速度；f——介質(zhì)密度(奪氣密度)；t——圓筒的高度。由于球在空中飛行的情況較復(fù)雜，故只可用于定性描述球的運(yùn)動(dòng)情況。速度大的一側(cè)氣壓必減小。這就使圓筒A、B側(cè)的壓力不等，正是由643.實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備裝有旋轉(zhuǎn)筒的小車一輛，電池或穩(wěn)壓電源．電扇一臺(tái)，平板或平臺(tái)一個(gè)。4.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容4.1查閱文獻(xiàn)，了解馬格努斯效應(yīng)在體育運(yùn)動(dòng)研究中的意義，掌握實(shí)測(cè)馬格努斯效應(yīng)的方法。4.2在教師的指導(dǎo)下確定所用的實(shí)驗(yàn)方法。4.3設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。4.4按照所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。4.5在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析與討論。4.6參考文獻(xiàn)資料書寫論文。3.實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備655.實(shí)驗(yàn)參考方案5.1學(xué)生4人為一組。5.2先檢查小車的各部分是否牢固，旋轉(zhuǎn)處應(yīng)加些潤(rùn)滑油。5.3接通電源后讓圓筒空轉(zhuǎn)，看是否有偏心。如旋轉(zhuǎn)時(shí)筒振動(dòng)，說(shuō)明有偏心，應(yīng)重新安裝。5.4將電扇打開(kāi)，從側(cè)面吹小車。觀察結(jié)果，再將筒的轉(zhuǎn)向改變，看會(huì)發(fā)生什么變化。5.5試設(shè)計(jì)一種方法．測(cè)出小車所受壓力的大小。5.6根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告。5.實(shí)驗(yàn)參考方案666.注意事項(xiàng)6.1設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)方案時(shí)，應(yīng)注意檢索文獻(xiàn)資料。注意研究對(duì)象間的差異。6.2嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)方法與步驟進(jìn)行操作。6.3做好實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析。6.注意事項(xiàng)67實(shí)驗(yàn)三運(yùn)動(dòng)技術(shù)影片解析與評(píng)價(jià)1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求1.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.1.1學(xué)習(xí)并掌握運(yùn)動(dòng)技術(shù)影片解析的原理，掌握影片解析系統(tǒng)的使用方法。1.1.2了解和掌握運(yùn)動(dòng)圖像解析方法在體育運(yùn)動(dòng)實(shí)踐中的應(yīng)用和意義，為體育教學(xué)和運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練提供指導(dǎo)。1.1.3掌握和鞏固運(yùn)動(dòng)解析系統(tǒng)各儀器的基本操作。1.1.4通過(guò)整個(gè)拍攝到解析運(yùn)動(dòng)技術(shù)的研究過(guò)程．提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生查閱文獻(xiàn)資料、獨(dú)立思考、創(chuàng)新思維、動(dòng)手操作、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力．使學(xué)生基本掌握從事一般科學(xué)研究的方法。實(shí)驗(yàn)三運(yùn)動(dòng)技術(shù)影片解析與評(píng)價(jià)1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求681.2實(shí)驗(yàn)要求1.2.1每4—5人一組．自由組合編組，選定一人擔(dān)任小組長(zhǎng)。1.2.2查找國(guó)內(nèi)外近十年有關(guān)運(yùn)動(dòng)影片解析的文獻(xiàn)資料并總結(jié)，以小組為單位進(jìn)行討論，擬定實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容與指標(biāo)。1.2.3根據(jù)擬定要研究拍攝的技術(shù)動(dòng)作，討論確定攝像機(jī)具體的拍攝位置、高度與框架擺設(shè)等。1.2.4掌握實(shí)驗(yàn)中對(duì)框架的安裝和拆卸的正確方法以及運(yùn)動(dòng)解析軟件的正確操作方法。1.2.5詳細(xì)制定實(shí)驗(yàn)步驟，嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)步驟與要求進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。1.2實(shí)驗(yàn)要求692實(shí)驗(yàn)原理用電影攝影機(jī)對(duì)人體或物體運(yùn)動(dòng)進(jìn)行拍攝，將影片進(jìn)行數(shù)字化處理，然后進(jìn)行分析。最常用的影片數(shù)字化儀器是影片解析儀。影片解析儀一般由控制器、顯示器、游標(biāo)鍵盤和數(shù)字化板組成。它的基本原理如圖11—2所示。2實(shí)驗(yàn)原理70分析影響人體重心位置的因素課件71影片數(shù)字化儀器是將電影攝影機(jī)拍攝的影片轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的、可操作的坐標(biāo)數(shù)值，它是完成模數(shù)轉(zhuǎn)換工作的儀器。它首先用分析放影機(jī)將放大的圖像投影到數(shù)字化板上，然后用游標(biāo)鍵盤取出需要的坐標(biāo)值(x，y)，輸入到計(jì)算機(jī)儲(chǔ)存。要求該分析放影機(jī)具有可停、可慢放、可倒放的功能。影片數(shù)字化模數(shù)轉(zhuǎn)換工作一般采用兩種原理：一種是用超聲檢測(cè)原理。當(dāng)光筆放在某點(diǎn)上接通開(kāi)關(guān)后便發(fā)生超聲信號(hào)，通過(guò)x軸和y軸傳向坐標(biāo)原點(diǎn)的時(shí)間與坐標(biāo)成止比關(guān)系測(cè)得該點(diǎn)的坐標(biāo)值(x，y)；另一種是運(yùn)用感應(yīng)同步器原理．在數(shù)字化板內(nèi)有橫向?qū)蛹翱v向?qū)优帕械慕饘傥⒔z，兩層之間絕緣，游標(biāo)鍵盤的線圈發(fā)出3000Hz正弦波電信號(hào)，在縱向?qū)蛹皺M向?qū)游⒔z中，可感應(yīng)出相應(yīng)的正弦波信號(hào)，原正弦波信號(hào)和感應(yīng)正弦波信號(hào)之間的相位差與正弦波發(fā)源地的坐標(biāo)位置有線性關(guān)系，于是便可檢測(cè)出游標(biāo)鍵盤十字絲處的x，y坐標(biāo)．同時(shí)以數(shù)字形式進(jìn)行顯示。數(shù)字化了的坐標(biāo)數(shù)據(jù)直接進(jìn)入計(jì)算機(jī)內(nèi)儲(chǔ)存。計(jì)算機(jī)分析軟件具有建立人體參數(shù)模型、采集圖像坐標(biāo)點(diǎn)、多種數(shù)據(jù)平滑方法、三維信息計(jì)算(位移、速度、加速度、環(huán)節(jié)角度、角位移、角加速度、動(dòng)貫、動(dòng)能、能動(dòng)量等)及相關(guān)的數(shù)據(jù)、圖表及圖形顯示與打印功能。影片數(shù)字化儀器是將電影攝影機(jī)拍攝的影片轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一723.實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備攝像機(jī)、放映機(jī)、數(shù)字化板、計(jì)算機(jī)及解析軟件、打印機(jī)、繪圖儀等。4.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容4.1設(shè)計(jì)本次實(shí)驗(yàn)方案4.1.1本次實(shí)驗(yàn)拍攝的內(nèi)容采用定點(diǎn)拍攝，所以運(yùn)動(dòng)技術(shù)動(dòng)作主要是小范圍的運(yùn)動(dòng)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)的具體情況由小組自己來(lái)定。4.1.2采用實(shí)驗(yàn)室配置的視訊圖像解析系統(tǒng)。4.1.3確定實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)學(xué)處理方法。4.2在教師的指導(dǎo)下準(zhǔn)備各種儀器并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。4.3對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析與討論，寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告或小論文。3.實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備735.實(shí)驗(yàn)參考方案5.1實(shí)驗(yàn)拍攝內(nèi)容，由實(shí)驗(yàn)小組自行決定拍攝什么技術(shù)動(dòng)作，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。5.2根據(jù)實(shí)驗(yàn)拍攝的現(xiàn)場(chǎng)情況，確定攝像機(jī)的機(jī)位擺放位置。確定后從拍攝開(kāi)始機(jī)器就不能再發(fā)生任何移動(dòng)。5.3在運(yùn)動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)擺放立體輻射框架，并拍攝下來(lái)。5.4拿走立體輻射框架，開(kāi)始拍攝所確定的技術(shù)動(dòng)作。5.5對(duì)所拍攝的技術(shù)動(dòng)作進(jìn)行采集，確定所要解析的技術(shù)動(dòng)作，存到電腦。5.6利用視訊解析系統(tǒng)對(duì)所采集的技術(shù)動(dòng)作進(jìn)行解析，得出有關(guān)拍攝動(dòng)作的運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)。5.實(shí)驗(yàn)參考方案746.1所攝物體成像的大小與影響的清晰程度：在可能的條件下，盡量使成像的畫面大一些，以提高解析精度。圖像的質(zhì)量與使用的鏡頭、攝影頻率、光圈、快門、膠片、錄像帶質(zhì)量等有關(guān)。6.2標(biāo)定框架上標(biāo)定點(diǎn)坐標(biāo)的精度及標(biāo)尺比例系數(shù)的誤差。6.3影片解析與錄像解析系統(tǒng)硬件的精度。6.4解析軟件的功能：人體模型的選擇，影片、錄像帶傾斜的修正，標(biāo)定點(diǎn)的優(yōu)化，影片、錄像帶同步修正，數(shù)據(jù)平滑的效果等。6.5拍攝場(chǎng)地的水平程度。6.6攝像機(jī)拍攝的拍攝頻率誤差。6.7光學(xué)鏡頭畸變?cè)斐傻恼`差。6.1所攝物體成像的大小與影響的清晰程度：在可能的條件下756.8攝像機(jī)攝影震動(dòng)造成的誤差。6.9體測(cè)量點(diǎn)的估計(jì)誤差：三維圖像解析是從兩個(gè)或多個(gè)不同的方向?qū)ν晃矬w進(jìn)行拍攝，各個(gè)攝像機(jī)所得畫面的人體關(guān)節(jié)采樣點(diǎn)輸入合成后應(yīng)在關(guān)節(jié)中心位置，因此采樣取點(diǎn)時(shí)應(yīng)有立體空間的概念，用透視的方法觀察畫面上的人體關(guān)節(jié)點(diǎn)位置，使合成后的關(guān)節(jié)點(diǎn)足真正的關(guān)節(jié)中心，若解析時(shí)判斷有誤，就會(huì)造成合成后的關(guān)節(jié)中心位置失真。6.10校準(zhǔn)點(diǎn)6.10.1至少需要6個(gè)不共面的校準(zhǔn)點(diǎn)，推薦12——24個(gè)點(diǎn)。6.10.2校準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)該包含要分析的活動(dòng)點(diǎn)。6.10.3活動(dòng)范圍應(yīng)該在校準(zhǔn)點(diǎn)定義的區(qū)域內(nèi)。6.8攝像機(jī)攝影震動(dòng)造成的誤差。767.注意事項(xiàng)7.1鏡頭與焦距：采用中焦距鏡頭拍攝，盡量避免使用廣角鏡頭或長(zhǎng)焦鏡頭。在完成取景與調(diào)好焦距后，應(yīng)固定鏡頭，以確保在整個(gè)拍攝過(guò)程中焦距不變。7.2取景范圍：三維定點(diǎn)攝影適合于研究運(yùn)動(dòng)范圍不大的運(yùn)動(dòng)，取景范圍應(yīng)比所要研究的運(yùn)動(dòng)范圍略大。在確保拍攝范圍的前提下，應(yīng)設(shè)法使研究對(duì)象的成像盡可能的大，并處于膠片中間2／3的畫面上。兩(多)臺(tái)攝像機(jī)的畫面中必須包括同一個(gè)參考體。7.3攝距：攝影機(jī)到拍攝的基本平面的距離一般應(yīng)大于拍攝范圍的5—6倍。7.4機(jī)高：以主光軸對(duì)準(zhǔn)動(dòng)作范圍的中心為宜。7.5機(jī)位的選擇與兩機(jī)主光軸問(wèn)的夾角：機(jī)位以設(shè)置在基本運(yùn)動(dòng)面的兩個(gè)側(cè)向?yàn)楹?，也可放在后?cè)或前側(cè)，攝影機(jī)的放置要考慮到能盡可能多地取到人體關(guān)節(jié)點(diǎn)，其中一部攝影機(jī)的主光軸最好與運(yùn)動(dòng)的主平面垂直，對(duì)準(zhǔn)研究對(duì)象運(yùn)動(dòng)的中間位置，兩機(jī)主光軸之間的夾角最好在60°一120°之間。7.注意事項(xiàng)777.6坐標(biāo)原點(diǎn)與軸向的選定一般情況下，在攝影場(chǎng)中確定一個(gè)兩(多)部攝影機(jī)都能看到的明顯的標(biāo)記點(diǎn)作為坐標(biāo)原點(diǎn)(參考點(diǎn))，也可以根據(jù)運(yùn)動(dòng)分析的需要確定某些特殊點(diǎn)作為坐標(biāo)原點(diǎn)，例如著地點(diǎn)、起跳點(diǎn)等。建立大地直角坐標(biāo)參考系，與地面垂直的方向?yàn)閦軸，x軸與運(yùn)動(dòng)的主平面平行，垂直于z軸．y軸垂直于xoz平面。7.7框架的放置與拍攝方法：標(biāo)定框架必須置于運(yùn)動(dòng)范圍的中間，立方體框架的底部的一條邊平行于x軸，底部平面與水平面平行。兩臺(tái)或多臺(tái)攝影(像)機(jī)同時(shí)對(duì)置于運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)的標(biāo)定框架進(jìn)行拍攝．當(dāng)標(biāo)定框架小于攝影范圍時(shí)，需要依次移動(dòng)標(biāo)定框架使之略大于攝影范圍，反復(fù)對(duì)標(biāo)定框架進(jìn)行拍攝。標(biāo)定點(diǎn)在相片上的像點(diǎn)分布應(yīng)比較均勻。拍攝前最好能對(duì)框架進(jìn)行校對(duì)，避免框架變形造成的誤差。7.8攝頻：兩部或多部機(jī)于的攝影頻率要一致，根據(jù)所研究的動(dòng)作確定。7.9嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)方法與步驟進(jìn)行操作。7.10做好實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析。7.6坐標(biāo)原點(diǎn)與軸向的選定一般情況下，在攝影場(chǎng)中確定一個(gè)兩78實(shí)驗(yàn)四速度測(cè)量法1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求1.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩W(xué)習(xí)速度測(cè)量法，并設(shè)計(jì)測(cè)量運(yùn)動(dòng)器械飛行速度與運(yùn)動(dòng)技術(shù)的關(guān)系。1.1.1通過(guò)實(shí)驗(yàn)使學(xué)習(xí)掌握速度測(cè)量法，并認(rèn)識(shí)到速度的測(cè)定在體育運(yùn)動(dòng)實(shí)踐中的應(yīng)用和意義，為體育教學(xué)和運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練提供指導(dǎo)。1.1.2學(xué)習(xí)掌握分段計(jì)時(shí)即分段測(cè)速的實(shí)驗(yàn)原理。實(shí)驗(yàn)四速度測(cè)量法1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求791.1.3學(xué)習(xí)和掌握本實(shí)驗(yàn)中測(cè)速用到的各種儀器的基本操作。1.1.4通過(guò)研究設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與研究過(guò)程，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生查閱文獻(xiàn)資料、獨(dú)立思考、創(chuàng)新思維、動(dòng)手操作、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，使學(xué)生基本掌握從事一般科學(xué)研究的方法。1.2實(shí)驗(yàn)要求1.2.14—5人一組，自由組合編組，選定一人擔(dān)任小組長(zhǎng)。1.2.2查找國(guó)內(nèi)外近十年有關(guān)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練中分段測(cè)速的文獻(xiàn)資料并總結(jié)，以小組為單位進(jìn)行討論，擬定實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容與所測(cè)的速度指標(biāo)。1.2.3根據(jù)擬定的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，確定實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)方案，確定實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)的各種儀器的布置。1.2.4掌握實(shí)驗(yàn)所涉及的各種儀器的操作方法。1.2.5詳細(xì)制定實(shí)驗(yàn)步驟，嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)步驟與要求進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。1.1.3學(xué)習(xí)和掌握本實(shí)驗(yàn)中測(cè)速用到的各種儀器的基本操作。802.實(shí)驗(yàn)原理與應(yīng)用光電即時(shí)反饋測(cè)量方法是指采用將光信息轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的光電傳感技術(shù)所制作的計(jì)時(shí)儀，測(cè)量和計(jì)時(shí)反饋等距或非等距的分段時(shí)間，進(jìn)而達(dá)到分段測(cè)速的目的。在此基礎(chǔ)上，提供速度與時(shí)間關(guān)系、速度與距離關(guān)系、距離與時(shí)間關(guān)系等重要信息。以光源發(fā)射器和光源接收器組成一對(duì)發(fā)收傳感裝置，即光源發(fā)射器或光源接收器為獨(dú)立的部分，各分段發(fā)射器的輻射光束，直達(dá)光源接收器，構(gòu)成一束“區(qū)截線”，當(dāng)遇到物體阻擋時(shí)被隔斷，光源接收器因接收不到輻射光束隨即輸出一個(gè)階躍脈沖信號(hào)，以此作為電子計(jì)時(shí)器的啟動(dòng)或截止觸發(fā)信號(hào)。采用此類型分段計(jì)時(shí)測(cè)量?jī)x又分為單光頭和雙光頭發(fā)收傳感裝置。單光頭發(fā)收傳感裝置由一對(duì)發(fā)收傳感裝置組成，雙光頭發(fā)收傳感裝置則由兩對(duì)發(fā)收傳感裝置構(gòu)成。簡(jiǎn)單地說(shuō)，單光頭發(fā)收傳感裝置構(gòu)成一束“區(qū)截線”；雙光頭發(fā)收傳感裝置構(gòu)成兩束“區(qū)截線”，這兩束“區(qū)截線”必須同時(shí)被物體所隔斷時(shí)，方能隨即輸出一個(gè)階躍脈沖信號(hào)作為電子計(jì)時(shí)器的啟動(dòng)或截止觸發(fā)信號(hào)。需要指出的是．單光頭發(fā)收傳感裝置的測(cè)量誤差大于雙光頭發(fā)收傳感裝置。2.實(shí)驗(yàn)原理與應(yīng)用813.實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備3.1傳感器：目前主要有電阻型、電容型、光電型等類型。3.2計(jì)時(shí)終端主要包括電源、電子計(jì)時(shí)器、中央處理器、大規(guī)模存儲(chǔ)器、接口電路、多路轉(zhuǎn)換器、顯示器、打印機(jī)、鍵盤等。3.3附件主要包括外接電源、導(dǎo)線、傳感器支架等。4.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容4.1查閱文獻(xiàn)，了解分段測(cè)速在體育運(yùn)動(dòng)中的內(nèi)容和意義。4.2設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。4.3按照所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。4.4在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析與討論。4．5參考文獻(xiàn)資料書寫論文。3.實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備825.實(shí)驗(yàn)參考方案5.1實(shí)驗(yàn)對(duì)象：本次做此實(shí)驗(yàn)的學(xué)生。5.2把紅外發(fā)射裝置和接收裝置按照等距擺設(shè)好。5.3把各種設(shè)備連接起來(lái)，調(diào)試準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)。5.4開(kāi)始測(cè)試，記錄測(cè)試結(jié)果。5.實(shí)驗(yàn)參考方案836.注意事項(xiàng)6.1根據(jù)儀器的具體技術(shù)參數(shù)確定有效的傳感輻射距離。6.2分段測(cè)量靶距應(yīng)以傳感器主光軸為準(zhǔn)．進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量和確定。6.3發(fā)收傳感裝置的架設(shè)高度應(yīng)以運(yùn)動(dòng)員的頭部為基礎(chǔ)高度，而這基礎(chǔ)高度應(yīng)隨測(cè)試組的平均身高確定一個(gè)最佳高度，并視現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試情況進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。6.注意事項(xiàng)846.4用于發(fā)收傳感裝置和計(jì)時(shí)終端的直流電源性能不能低于所用儀器的規(guī)定參數(shù)。否則，將給整個(gè)測(cè)試帶來(lái)極大困難．甚至導(dǎo)致測(cè)試失敗。因此．在測(cè)試前或測(cè)試后首先考慮所用直流電源的放電和充電問(wèn)題。6.5嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)方法與步驟進(jìn)行操作。6.6做好實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析；6.4用于發(fā)收傳感裝置和計(jì)時(shí)終端的直流電源性能不能低于所用85實(shí)驗(yàn)五原地縱跳實(shí)驗(yàn)1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求1.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.1.1培養(yǎng)學(xué)生將所學(xué)的力學(xué)、肌肉力學(xué)及人體整體動(dòng)作原理的理論，運(yùn)用于分析人體基本動(dòng)作．為分析運(yùn)動(dòng)動(dòng)作技術(shù)打下基礎(chǔ)。1.1.2了解在實(shí)驗(yàn)室中配套使用的儀器名稱、性能及操作流程。通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)老師的操作及自己對(duì)動(dòng)念曲線的分析，初步培養(yǎng)進(jìn)行生物力學(xué)研究的能力。1.1.3通過(guò)對(duì)原地縱跳三維支撐反作用力動(dòng)態(tài)曲線的分析，對(duì)原地縱跳的動(dòng)力學(xué)特征有進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。鞏固人體運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)課堂教學(xué)效果。1.1.4通過(guò)原地縱跳實(shí)驗(yàn)，掌握三維測(cè)力臺(tái)的使用方法及分析下肢肌肉收縮特性與類型。實(shí)驗(yàn)五原地縱跳實(shí)驗(yàn)1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求861.2實(shí)驗(yàn)要求1.2.1縱跳的測(cè)定要簡(jiǎn)單、靈敏，具有可操作性，設(shè)計(jì)方案要科學(xué)合理，要有實(shí)效性。1.2.2學(xué)生必須閱讀一定的文獻(xiàn)資料，在教師的指導(dǎo)下獨(dú)立自主完成實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)。1.2.3盡可能利用現(xiàn)有的儀器、設(shè)備設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，并能對(duì)所選擇對(duì)象的具體情況客觀分析，實(shí)驗(yàn)操作時(shí)要嚴(yán)肅認(rèn)真，注意安全。1.2.4實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)必須包括：所選擇縱跳測(cè)定的方法、結(jié)果分析。1.2.5將整個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容寫成小論文形式，分實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)行報(bào)告。1.2實(shí)驗(yàn)要求872.實(shí)驗(yàn)原理與應(yīng)用2.1實(shí)驗(yàn)原理2.1.1豎直上拋公式2.1.2牛頓第二定律∑F=ma2.1.3肌肉收縮的力學(xué)原理2.實(shí)驗(yàn)原理與應(yīng)用882.1.4：三維測(cè)力臺(tái)原理三維測(cè)力臺(tái)是標(biāo)稱尺寸為500mmx500mm、750mm×750mm