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排球運動中的物理知識

發佈時間:2017-02-12 點擊數: 字號:- 小 + 大【收藏】【打印文章】

運動中的物理知識

泰州二中 史麗華

一、 教學目標

通過對運動的觀察研究,瞭解籃球運動中的物理知識

二、 教學流程

是中學生喜愛的一項體育活動。對於中學生而言,打得一手好,在球場上飛舞,流汗時的沸騰,激情的澎湃,無疑於能增添了信心;同時也鍛鍊了身體,爲更好的學習打下堅實的外部條件。用物理知識來指導運動,學生對物理知識會有更深的理解,對運動會更加熱愛...

一、 排球運動的有關規定
 在發球和扣球後,排球運動員不能夠觸網或飛出底線,排球場地的長爲18m寬爲9m,女排網高2.24m(男排網高2.43m),前排進攻區爲網前3m線內,如圖1所示.後排運動員不能夠在前排區進行進攻,但可以從後排區內跳入前排區,腳落地前進行進攻.

1                           2

二、 排球擊球中的物理知識

1.理想模型的建立
爲簡化研究過程將排球視爲質點,並且在排球運動的過程中不考慮排球的轉動、不考慮空氣阻力對排球運動的影響.

2.力的作用

力是改變物體運動狀態的原因。根據牛頓第三定律,力的作用是相互的。這也就是說當施力物體施加一個力F給了另一個物體,那麼被施力物體就會給施力物體一個大小相同方向相反的力。因此我們要想讓排球按照我們設想的軌跡運動,那麼就要在這個方向上給排球一個作用力。
3拋體過程 
 將排球比賽中的近網扣球、遠網扣球和跳發球後,排球的運動均視爲平拋運動.如圖2所示,運動員擊球后排球以水平速度v0平拋,排球在空中的運動滿足
  
  排球在空中運動的時間由排球的高度h決定,排球在空中運動的水平距離由排球的高度h和水平速度v0決定.

例:如圖所示,排球場總長爲18m,設球網高度爲2m,運動員站在網前3m處正對球網跳起將球水平擊出

(1)若擊球高度爲2.5m,爲使球既不觸網又不出界,求水平擊球的速度範圍;
(2)當擊球點的高度爲何值時,無論水平擊球的速度多大,球不是觸網就是越界?

解析:1)排球被水平擊出後,做平拋運動
若正好壓在底線上,則球在空中的飛行時間:

由此得排球越界的臨界速度

若球恰好觸網,則球在網上方運動的時間:

由此得排球觸網的臨界擊球速度值
使排球既不觸網又不越界,水平擊球速度v的取值範圍爲
(2)設擊球點的高度爲h,當h較小時,擊球速度過大會出界,擊球速度過小又會觸網,臨界情況是球剛好擦網而過,落地時又恰好壓在底線上,如圖所示,則有:
    

即擊球高度不超過此值時,球不是出界就是觸網  
 4.能量转化

   能量轉化與守恆是自然界的基本定律,也是我們研究任何涉及能量變化的基本定律。作爲自然界的普適定律,能量轉化與守恆定律是我們研究的重點,也是輔助我嗎解決物理問題的有效方法之一。排球平拋的過程中,只受到重力作用。排球的速度不斷增加,重力勢能轉化爲動能。當排球運動到零勢能面時,此時重力勢能完全轉化爲動能。在研究過程中我們通過建立能量轉化與守恆方程,找出重力勢能的減少量與動能增加量的關係。

   當然,除了這些排球運動中還有很多其它的的物理知識,比如動量問題,空氣阻力排球運動的影響問題... 希望同學們課後查閱資料,比較系統的寫出研究報告。

(編輯:guoting)

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