运动生物力学第三章人体运动的动力学
运动生物力学
运动生物力学 运动生物力学：是生物力学的一个重要分支，是研究体育运动中人体机械规律的科学。 运动生物力学的主要任务：提高运动能力，预防运动损伤 运动生物力学的研究方法分为测量方法和分析方法，其中测量方法可以分为运动学测量、动力学测量、人体测量、肌电图测量 运动学测量的参数：（角）位移、（角）速度、（角）加速度 动力学测量的参数：主要界定在力的测量方面。 人体测量是用来测量人体环节的长度、围度及,（质量、转动惯量等） 肌电图测量是用来测量肌肉收缩时的神经支配特性。 动作结构：运动时所组成的各动作间相互联系、相互作用的方法或顺序 动作结构的特征主要表现在运动学和动力学，运动学特征指完成动作时的时间、空间和时空方面表现出来的形式或外貌上的特征；动力学的特征指决定动作形式的各种力（力矩）相互作用的形式和特点，包括力、惯性和能量特征。 运动学特征：时间特征、空间特征和时空特征 时间特征反映的是人体运动动作和时间的关系：半蹲起立和深蹲起立 空间特征是指人体完成运动动作时人体各环节随时间变化所产生的空间位置 改变状况：下肢和躯干等空间移动轨迹 时空特征指人体完成运动动作时人体位置变化的快慢情况。 动力学特征包括，力的特征、能量特征和惯性特征 能量特征：人体运动时完成的功、能和功率方面的表现形式。 惯性特征：人体运动中人的整体、环节以及运动器械的质量、转动惯量对运动 动作所具有的影响。 动作系统：大量单一动作按一定规律组成为成套的动作技术，这些成套的动作技术叫做动作系统。 人体基本运动动作形式可主要归纳为推与拉动作、鞭打动作、缓冲和蹬伸动作及扭转、摆动和相向运动等动作形式 上肢基本运动动作形式——推（铅球）、拉（单双杠）、鞭打（标枪）★人体基本运动下肢基本运动动作形式——缓冲、蹬伸、鞭打 动作形式全身基本运动动作形式——摆动、躯干扭转、相向运动 人体的运动是由运动器系的机能特征所决定的，即以关节为支点，以骨为杠杆，在肌肉力的牵拉下绕支点转动，各肢体环节运动的不同组合使人完成千变万化的动作。 生物运动链根据其结构特点可以分为开放链和闭合链。见书P28-图2-15 生物运动链中的杠杆同机械杠杆一样也分为平衡杠杆、省力杠杆和速度杠杆 人体中的三类骨杠杆：见书P30-图2-16 ★人体惯性参数是指人体整体及环节质量、质心位置、转动惯量和转动半径 人体简化模型：质点模型、刚体和多刚体模型
第四章 运动生物力学原理
第四章运动生物力学原理 第一节冲击动作的生物力学原理（李世明） 一、动作形式 在很多体育项目中存在碰撞现象，例如扣、踢以及拳击等动作都有碰撞现象。在这些碰撞动作中，运动链系统的远端环节（如踢球的脚，击球的手或器械等）尽量快地打击球或其它物体。在体育动作中，通过扣、踢等击打方式使人体四肢动量向运动器械实现转移的动作形式，我们可称之为冲击动作。 根据相互冲击的对象类型不同，可将体育运动中的冲击动作主要分为以下几种形式：人体对器械的冲击、人体对人体的冲击、人体对外界环境的冲击、器械对器械的冲击、器械对人体的冲击、器械对外界环境的冲击等。在这些冲击形式中，尽管有的形式人体不直接参与碰撞，如器械对外界环境的冲击，但是，这种形式仍然需要人使器械产生运动才能发生碰撞现象，如网球与地面的碰撞。这说明，无论是何种冲击形式，都需要人的参与，人的运动状态是不容忽视的。 （一）人体对器械的冲击 人体对器械的冲击主要包括排球运动中的扣球、发球和垫球，足球中的踢球、顶球，乒乓球、棒球、冰球、网球等的击球动作，表现形式为人体与器械之间的碰撞。体育动作中的绝大部分冲击性动作不仅仅是要使得人体环节动量有效完成传递，使器械获得较大的动量，还要求对器械击打的准确性、有效性。如网球中的击球、乒乓球中的扣球、羽毛球中的扣球以及排球中的扣球等都对运动中击打球的准确性有着很高的要求，因此，击打效果主要包括击打速度与击打准确性。如在排球扣球过程中，运动员的身体各环节的协调运动是高水平扣球的组成部分，而水平较低运动员的扣球是不协调的，在其环节的顺序活动中会存在许多重复动作，导致最终的打击球效果降低。 在排球技术中，由于球和前臂的接触时间较短，因此排球接发球也属于击球动作，但排球接发球，特别是排球接球并不是为了使球获得较大速度，而是为了获得更高的准确性，因此，技术因素在其中显得颇为重要。一般认为在接发球中前臂成功触球与下列三个因素有关（Marryatt & Holt, 1982）： 1．触球时，手臂肘关节的角度越大（≈180°），接发球越成功。 2．触球时，左右臂的夹角越小（有效击球平面），接发球越成功。 3．在触球过程中，两肘关节中点轨迹与球反弹的轨迹间的差异越小，接发球越成功。 同排球扣球一样，在足球踢球运动中，运动员踢球效果也不仅仅表现在踢球的速度上，同等重要的还有踢球的准确性。在摆动腿前摆早期，大腿加速前摆的同时膝关节尽可能的靠近大腿，减少下肢的转动惯量，增加前摆速度，然后再通过伸小腿的方式加大转动半径，提高末端环节脚的线速度，从而提高脚踢 球的效果。有时为了踢出精准弧线球还要小关节（踝关节内旋发力）的密切配合，这都是提高准确击打球的重要因素所在。 人体对器械的冲击还存在另外一类，诸如体操中的一些推撑动作（如跳马）。在这些项目中，对碰撞之前的动作不象排球的击球动作一样要求较高，仅仅对运动员的助跑速度要求较高，根据动量定理可知，运动员在推撑过程中应该迅速有力，否则会因为运动员接触器械时间较长而减少了对人体的冲力，从而损失了水平速度，影响到动作的质量或完成。
人体运动学
1．平衡稳定性：反映了物体维持原有状态和抵抗倾倒的能力。 2．制动：指人体局部或全身保持固定或者活动被限制。 3．应力：所考察的截面单位面积上的内力 4．应变：对于构件任一点的变形（结构内某一点受载时所发生的形变），只有线变形和角变形两种基本变形，分别由线应变和角应变来度量。 5．黏弹性材料的特点： ①蠕变：若令应力保持一定，物体的应变随时间的增加而增大，这种现象蠕变。 ②应力松弛：当物体突然发生应变时，若应变保持一定，则相应的应力将随时间的增加而下降，这种现象叫做应力松弛。 ③滞后：对物体作周期性的加载和卸载，则加载时的应力-应变曲线同卸载时的应力-应变曲线不重合，这种现象称为滞后。 5.人体关节的运动形式 1．屈曲(flexion)与伸展(extension)：主要是以冠状轴为中心,在矢状面上的运动。 2．内收(adduction)与外展(abduction)：主要是以矢状轴为中心,在前额面上的运动。 3．内旋(internal rotation)与外旋(external rotation)：主要是以纵轴为中心,在水平面上的运动。 6.人体运动链：三个或三个以上环节通过关节相连，组成运动链，分为开链和闭链。
7.人体运动：是维持生命活动的主要形式，包括呼吸运动、体液流动、肌骨系统运动、消化系统运动、还有额面运动等。 8.人体能量代谢分为三大功能系统，即：磷酸原供能系统、糖酵解供能系统和有氧代谢供能系统。 9.能量代谢当量（梅脱）：是指单位时间内单位体重的耗氧量，单位为ml/（kg*min），1MET=3.5ml/（kg*min） 10.靶心率（THR）:指在运动时应达到和保持的心率。 11.骨单位：是骨密质的基本结构单位。位于骨内、外环骨板之间，是骨干骨密质的主体。从骨单位的横断面可以看到同心分布的骨板，成为不同直径的、—层套一层的封闭的圆柱，这种结构又被称为哈佛氏系统。 12.骨重建：在成人期，骨生长停止，但骨的形成和吸收仍在继续，处于一种平衡状态，称为骨重建。 13.骨构建或称骨塑形：在人的生长期，骨形成大于骨吸收，骨量呈线性增长，表现为骨皮质增厚，骨松质更密集，这一过程称为骨构建或称骨塑形。 14.骨重建过程分为5期：第一期：休止期或静止期。第二期：激活期。第三期：吸收期。第四期：转换期。第五期：形成期。 15.骨重建单位（BRU）：一个骨重建所形成的结构为一个骨重建单位（BRU）。 16.以长骨为例，骨骼的血液供应来自三个不同的但又相互关联的方面：滋养动脉、骨端、
立定跳远的运动生物力学分析
立定跳远的运动生物力学分析立定跳远成绩通常被作为评定学生身体素质好坏的一个重要指标，同时它也 经常作为运动员选材的一个重要依据。运动生物力学是一门理论与实践密切结合 的应用科学,?它直接为增强人民体质和提高运动技术水平服务。以运动力学原理来分析立定跳远各个阶段的动作技术,找出提高立定跳远技术的途径,寻求最佳立定跳远技术,以帮助提高立定跳远的成绩。换句话说,就是从这个角度来分析立定跳远应该怎么跳,为什么要这么做,如何提高立定跳成绩。立定跳远属于抛射点与落地点在同一水平面上的抛射运动,?根据远度公式得知,影响抛射远度的主要因素是腾起初速度,又根据动量定理,?要求练习者在预蹲后应立即摆臂,蹬地跳起,蹬地应快猛干脆利落。因此,在进行完整连贯地练习立定跳远时应注意以下一些动作技术方面的问题。 动作各阶段分析 1、预蹲预摆阶段。双腿预蹲与双臂预摆是同时进行且运动方向完全相反。当双腿下蹲时，双臂由前下方经体侧向后上方摆动，上体稍前倾。这个阶段应注意四个问题。 （1）下蹲的程度，是微蹲、半蹲或是全蹲应明确。立定跳远时下蹲程度要求是微蹲，这时，人体的肌肉初长度被拉长达到了最适宜的程度。若是半蹲或全蹲就不符合人体肌肉的工作特点，变成了有意识地放慢下蹲的速度而延长力的作用时间，这样会降低肌肉的收缩力量，不利于形成强大的肌肉收缩力即爆发力。 (2)预蹲摆后能不能停顿。立定跳远动作要求是不能停顿的，当预蹲预摆后应接着迅速完成蹲地动作的，其主要原因是：停顿是把连贯的动作变成静力性动作，而静力性动作较连贯性动作易使肌体产生疲劳。。 (3)摆臂的程度。预蹲时双臂后摆应做到自然，不能强扭使摆幅加大，蹬地时双臂前摆应尽力前上方摆起，以最大程度地提高身体重心。 (4)明确预蹲摆的次数是不是越多越有利于起跳。立定跳远要求只预蹲摆一至二次，并不需要进行多次的重复。多次的重复预蹲预摆不利于充分利用肌肉的弹性，同时由于肌肉松驰现象的存在，不利于肌肉产生最大收缩强力。 2蹬地结束后人体腾空到最高点阶段。预蹲结束应立即摆臂与蹬地跳起，蹬直双腿，上体尽量前送，人体在达到最高点时成一斜线，这时候整个人体也应该是遵循角动量守恒定律的。 3人体从最高点到安全落地阶段。人体蹬离地面后，由于上体尽量前倾，在最高点时，是成一条斜线根据角动量守恒定律，当人体在腾空后，在不改变外力矩作用时，身体某一环节若以一定大小的动力矩绕转轴向某一方向产生转动，必然导致身体其他环节以等量大小的动力矩绕转轴向相反方向发生转动。这时，若不急剧挥臂，向前屈体并做收腹举腿，必然导致人体按原来斜线状态落地。为保证安全落地，必定要使下肢向反方向发生转动，并且小腿前伸着地，保证了上肢上体与下肢转动的动量矩矢量和为零，才能顺利地落地。 为了提高立定跳远的成绩，在进行动作练习时还应注意以下一些训练方法的问题： 1从抛射原理的射程公式中我们可得知：初速度与远度是成正比的，初速度是影响远度的主要因素。因此，在训练中必须着重提高初速度以提高远度。由于
人体运动学重点24002
人体运动学重点整理 第一章人体运动学总论 一、名词解释 1、人体运动学：是研究人体活动科学的领域，是通过位置、速度、加速度等物理量描述和 研究人体和器械的位置岁时间变化的规律活在运动过程中所经过的轨迹，而不考虑人体和器械运动状态改变的原因。 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。运动形式有平动、转动和复合运动。 3、复合运动：人体的绝大部分运动包括平动和转动，两者结合的运动称为复合运动。 4、力偶：两个大小相等、方向相反、作用线互相平行，但不在同一条直线上的一对力。 5、人体运动的始发姿势：身体直立，面向前，双目平视，双足并立，足尖向前，双上肢下 垂于体侧，掌心贴于体侧。 6、第三类杠杆：其力点在阻力点和支点的中间，如使用镊子，又称速度杠杆。此类杠杆因 为力臂始终小于阻力臂，动力必须大于阻力才能引起运动，但可使阻力点获得较大的运动速度和幅度。 7、非惯性参考系：把相对于地球做变速运动的物体作为参考系标准的参考系叫非惯性参考 系，又称动参考系或动系。 8、角速度：人体或肢体在单位时间内转过的角度，是人体转动的时空物理量。 9、人体关节的运动形式： （1）屈曲（flexion）、伸展（extension）：主要是以横轴为中心，在矢状面上的运动。（2）内收（adduction）、外展（abduction）：主要是以矢状轴为中心，在前额面上的运动。（3）内旋（internal rotation）、外旋（external rotation）：主要是以纵轴为中心，在水平面上的运动。 （4）其他：旋前（pronation）、旋后（supernation）、内翻（inversion）、外翻（eversion）。 二、单选题 【相关概念】 ·第一类杠杆：又称平衡杠杆，其支点位于力点和阻力点中间，如天平和跷跷板等。主要作用是传递动力和保持平衡，它即产生力又产生速度。
运动生物力学的概念
一．运动生物力学的概念：运动生物力学的概念是研究体育运动中人体及器械机械运动规律的科学。 二．动能与势能的正确利用(高水平运动员动作的特征）：1.高水平运动员在完成投掷动作时有效地利用了助跑速度。2.高水平运动员超越器械动作时间短，身体背弓大器械被充分引向身体后方。3.高水平运动员较好的利用了身体的动能及肌肉的弹性势能。 三．人体运动的形式：如果将人体简化为质点，人体运动可分为：直线运动和曲线运动。如果将人体简化为刚体，人体运动可分为：平动，转动和复合运动。2.斜抛物体的运动：1.定义：运动轨迹为抛物线 2.斜抛运动的构成：水平方向：匀速直线运动竖直方向：竖直上抛运动 四．牛顿第一定律（惯性定律）：1.定义：任何物体，在不受力作用时，都保持静止或匀速直线运动状态。2.应用（保持跑速，动作连贯）牛顿第二定律及其应用1.定义F=ma 2：几点注意1.a是运动学量F是动力学量，他们都是矢量力是产生运动的原因，并且加速度方向与力的方向一致。 2.牛顿第二定律中的物体是被当做质点的 3.加速度与力同时出现同时消失，反应的是瞬时关系。应用：加速跑，超重，失重，弯道跑 五．牛顿第三定律及其应用：1.定义Fab=-Fba 2.应用：加速跑，起跳，投掷链球 六．动量与冲量 1.动量：K=mv 2.冲量：I=Ft 动量定理在体育中的应用1：落地缓冲动作：要减少对人体的冲力，就得延长力的作用时间。 七．人体平衡的力学条件人体平衡的力学条件是人体所受的合外力为零和合外力矩为零。表达式为：∑F=0，∑M=0 如：燕式平衡，单杠支臂悬垂 八．人体重心的概念：1.概念：人体全部环节所重力的合力的作用点，就叫人体重心 2.研究人体重心的意义：评定一个体育动作的质量，分析其技术特征和纠正错误动作等。都需要从人体重心的变化规律去分析，无论是动力性的动作还是静力性的姿势，探索其运动规律时，都离不开人体重心。 3.特点：人体中心不想物体那样恒定在一个点上，不仅在一段时间内，要受肌肉和脂肪的增长或消退等因素的影响，即使在每一瞬间，也要受呼吸，消化，血液循环等因素的影响，特别是在体育运动中，要受人体姿势变化的制约，随姿势的改变，有时甚至移出体外。例如：体操中的“桥”，背越式跳高的过杆动作等。 九．人体平衡的分类:1:根据支点相对中心位置分类：1：上支撑平衡：当人体处于平衡，切支撑点在人体重心上方，如：体操中的各类悬垂动作。2：下支撑平衡：当人体处于平衡，切支撑点在人体重心的下方，下支撑平衡在体育动作中最为常见如：站立，自由体操和平衡木的平衡动作以及田径，武术等。3：混合支撑平衡：是一种多支撑点的平衡状态，这时有的支撑点在人体重心上方，有的支撑点在人体重心下方。如：肋木侧身平衡根据平衡的稳定度分类：稳定平衡，不稳定平衡，随遇平衡，有限度的稳定平衡。 1:稳定平衡：人体在外力作用下，偏离平衡位置后，当外力撤除时，人体自然恢复平衡位置，而不需要通过肌肉收缩恢复平衡。如果物体偏离平衡位置的结果是物体重心升高，则该平衡是稳定平衡，多数上支撑平衡属于稳定平衡。如：单杠支臂悬垂 2：人体在外力的作用下，偏离平衡位置后，当外力撤除时，人体不仅不能回到原来的平衡位置，而是更加偏离平衡位置。如果物体偏离平衡位置的结果是物体的重心降低，则该平衡是稳定平衡，多数下支撑平衡属不稳定平衡。如：单臂手倒立 3：随遇平衡：人体在外力的作用下，偏离平衡位置后，当外力撤除时，人体既回不到原来的平衡位置，也不继续偏离原位置，而是在新位置上保持平衡。在体育中很少见。如：连续完成两个前滚翻。 4：有限度的稳定平衡：人体在外力作用下，一定限度内偏离平衡位置，当外力撤除时，人体回到平衡状态，但如果偏离平衡位置超过某一限度时，人体失去平衡。如：太极拳中的推手。
康复治疗技术考试(基础知识人体发育学)
康复治疗技术考试(基础知识人体发育学) 基础知识：六.人体发育学 第一章正常发育 康复医学角度人体发育：重（运动发育）和（心理社会发育）1.生长发育的一半规律** A：分为：不平衡性逐渐性和个体性 B：生长发育的不平衡性： ①开始发育速度是平均一的 ②发育过程中身高和体格明显增大的两个高峰期，一个婴儿期，另一个青春期 ③器官的功能发育不等速：脑发育最早，5岁时脑的大小及重量已接近成人 ④性器官则要到青春期才迅速发育 C：生长发育的逐渐性表现： 由头到尾、由近道远、由粗到细、由动到静的规律 D影响生长发育的差异是： 遗传、环境 2.运动发育规律** A：①第一年:人类特有动作—手的动作和直立的出现，标志人和动物的本质区别。 ②第二年：相对稳定 ③第三年：迅速发展时期
B：①从泛化到集中：婴儿最初动作全身性，不精确的，以后局部性、精确的动作，由不协调到协调。 ②从上到下：头到足 ③从近到远：从生体中部，越近躯干部位动作发育越早，然后逐渐向远端发育 C：粗大运动发育顺序** ①指：姿势或全身（抬头、翻身、坐、爬、站、走、跑跳跃等 ②抬头：新生儿几俯卧时能抬头1-2秒；3个月抬头较稳定；4个月抬头稳定； ③坐：6个月时能双手向前撑住独坐；8个月坐稳 ④翻身：7个月有意仰卧位→俯卧位→在到仰卧位 ⑤爬：8-9用双上肢向前爬 ⑥站、走、跳：11可独自站立片刻：15月独自走稳；24月双足并跳；30单腿跳 D：精细运动发育规律** ①指：手和手指的运动及手眼协调能力 ②精细动作多为小肌肉的运动，在全身大肌肉发育后迅速发育；手指是精细动作重要。 ③3-4月握持反射消失 ④6-7月出现换手与捏、敲等探索性动作 ⑤9-10月可用拇指、食指拾物，喜撕纸 ⑥12-15月学会用匙，乱涂画
人体运动学
人体运动学 Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT
人体运动学 1．运动学：理论力学的一个分支学科，它是运用几何学的方法来研究物体的运动，主要研究质点和刚体的运动规律。 2．人体运动学：是研究人体活动科学的领域。是通过位置、速度、加速度等物理量描述和研究人体和器械的位置随时间变化的规律或在运动过程中所经过的轨迹，而有考虑人体和器械运动状态改变的原因。 3．人体运动学中量的特性：瞬时性、矢量性、相对性和独立性 4．标量：只有大小没有方向的物理量 5．矢量：既有大小又有方向的物理量 6．角位移：逆时针为“正”，顺时针为“负” 7．惯性参考系：相对地球静止或匀速 8．非惯性参考系：相对地球变速运动 9．人体的基本姿势（始发姿势）： 身体直立，面向前，双目平视，双足并立，足尖向前，双下肢下垂于体侧，掌心贴于体侧。手的姿势（手的掌心贴于躯干两侧，是唯一有别于解剖学中的人体基本姿势的，应提起注意） 10．人体运动形式：把人体简化成质点，按照质点的运动轨迹可分为直线运动和曲线运动。 把人体简化成刚体，运动形式包括平动、转动和复合运动。 11．人体关节的运动形式：屈曲，伸展，内收，外展，内旋，外旋，旋前，旋后，内翻，外 翻 10．人体基本运动形式：上肢—推，拉，鞭打（如投掷） 下肢—缓冲，蹬伸，鞭打 全身—摆动，躯干扭动，相向运动 10．人体运动原理：杠杆原理 11．杠杆分类： 第1类：平衡杠杆，人体中较少，支点位于之间； 第2类：省力杠杆，人体中极少见，阻力点位于中间，如站立位提足跟时； 第3类：速度杠杆，人体中最普遍，力点在中间，如使用镊子，肱二头肌屈前臂。 杠杆原理在康复医学中的作用：省力，获得速度，防止损伤
从运动生物力学原理谈运动损伤的发生原因及防治
·运动医学· 从运动生物力学原理谈运动损伤 的发生原因及防治 戈定(同济医科大学式汉‘30030) 摘要:运动损伤的发生原因多种多样，但从根本_卜讲.上要是由于运动训练及技术动作违背r 运 动解剖学、生理学及生物力学的科学原理所致。本文欲探讨此力一面生物力学的原因及防治方法。 关键词:运动生物力学，运动损伤，原因，防治 On the Causes of Exercises Injury and Prevention，Treatment from the Perspective of Sports E3iomechanics (*e Dcn} (Tuug.lt Me
身体活动基本知识考试练习题目下载
身体活动基本知识练习题 1. 最大心率按照年龄估计，公式为（）： A.180-年龄 B.220-年龄 C.240-年龄 D.250-年龄 2. 1代谢当量(METs)相当于每分钟每千克体重消耗多少毫升的氧气（）： A.2.5mL B.2.9mL C.3.0mL D.3.5mL 3. 对于有氧耐力运动，如果想要达到锻炼心肺功能的目的，推荐每周运动时间为累计多少分钟（）： A.50～80分钟 B.80～100分钟 C.100～130分钟 D.150～180分钟 4. 以下哪类高血压病人的运动计划应获得医生的批准（） A.所有高血压的病人，从事各种强度运动 B.血压>180/110mmHg,从事中等强度以下的运动 C.血压160-180/100-110mmHg从事中等强度运动，或血压<160/100mmHg,从事中等强度以上运动
D.血压<160/100mmHg从事中等强度以下的运动 E.血压<180/110mmHg从事中等强度以上的运动 5. 影响成年人热能消耗的主要因素是（）： A.年龄、性别 B.体力活动程度 C.体重 D.气候 6. 测量运动强度最直接、简单、易行且准确的指标是（）： A.心率 B.自觉运动强度 C.最大摄氧量 D.各种活动的代谢当量 7. 下列关于一个千步当量正确描述的是（）： A.一个千步当量等于4km/h中速步行10分钟的活动量 B.一个千步当量等于8km/h跑步10分钟的活动量 C.一个千步当量等于16km/h骑自行车10分钟的活动量 D.一个千步当量等于洗盘子或熨衣服10分钟的活动量 8. 下列哪种运动方式最适合心血管病患者（）： A.步行 B.爬山 C.跳绳 D.跳舞
运动生物力学 教案
运动生物力学教案（1） 授课内容 第一章运动生物力学概念 一、运动生物力学的概念 1、生物力学是研究活体系统机械运动规律的科学。 生物力学分为两大类： （1）普通生物力学（或称理论生物力学） （2）局部生物力学（或称应用生物力学），例如：人类工程生物力学、劳动生物力学、整形生物力学等等。 2、运动生物力学是研究体育运动中人体机械运动规律的科学。
人体复杂的运动技术建立在生物学和力学的规律之上，运动生物力学用数学、力学等对运动动作加以定量描述。 运动生物力学从力学角度和生物学角度进行研究，以力学、解剖学、生理学和各专项技术理论为基础，研究人体的动作技术原理，以及最佳运动技术。 人体机械运动表现为两种形式： （1）人体自身发生的形变，即人体各环节之间相对的位移运动。 （2）相对于其周围环境而发生的位移运动。 牛顿定律适用条件：刚体运动，而生物体会发生明显的形变。 因此在人体运动中具体应用时要进行适当变通，研究活体时须注意各种力对生物体所做的功。 二、运动生物力学的任务和内容 （一）运动生物力学的任务 1、研究运动员身体结构和机能的生物力学特征 2、研究各项动作技术，确立动作技术原理，建立动作技术模式来指导教学和训练 3、结合运动员个人的身体形态，机能和运动素质等特点研究适合个人的最佳动作技术方案和进行运动技术诊断。 4、探索预防运动创伤和康复手段的力学依据 5、设计和改进运动器械，运动器械应符合运动生物力学原理。 （二）运动生物力学的内容 1、运动生物力学概论：概念、任务内容、发展史。 2、人体运动实用力学基础：运动生物力学以力学理论研究人体机械运动规律，因此人体运动的运动学、动力学、静力学、转动力学、流体力学等等是运动生物力学的基础知识。 3、骨、肌肉及人体基本活动的生物力学。如：骨、骨械杆原理、肌肉结构的力学模型，肌肉收缩的力学特性和功能关系；人体各环节运动的基本形式和力学原理等。 4、人体运动数据采集和处理。 5、动作技术的生物力学分析，如：投掷、跳远、跑步、球类、游泳等动作的力学分析。 三、运动生物力学的发展简史
人体运动学练习
第一章 人体运动学总论 一. 学习目标 （一）运动学基本概念 1.掌握人体运动学，功能解剖学，生物力学，运动生物力学，质点，刚体，轨迹，位移，路程的定义； 直线运动和曲线运动，人体运动的速度和加速度，平动，转动和复合运动等基本概念。掌握运动的相对的原理，人体运动的三个面和三个轴以及康复医学中人体运动的始发姿势。 2.熟悉时程，速率，角加速度，家位移等概念。熟悉两种参考系的定义，自由度的概念。熟悉人体运动 学的内容，方法及康复治疗学的关系和意义。 3.了解速度与速率的区别，运动的量的特点。了解人体运动学发展简史。 （二）人体运动的形式和原理 1.掌握关节运动的形式和各个关节的主要运动方向；掌握杠杆原理和关节活动顺序性原理，熟悉相关概 念 2.熟悉人体运动的基本形式，推、拉、鞭打、蹬伸、缓冲的定义；掌握摆动、躯干扭转和相向运动的概 念（能够举例说明） 3.了解人体简化后的主要运动形式 （三）人体运动的动力学 1.掌握动力学基本概念，如力、应力和应变、强度和刚度、弹性和塑性、蠕变、应力松弛等。掌握梅 脱、心脏的功能能力、运动能力和靶心率的概念。 2.熟悉牛顿的三个运动定律；熟悉人体的功能关系在制定运动处方中的重要作用。 3.了解人体简化后的主要运动形式以及动量定理和动量守恒定律。 （四）人体运动的静力学 1.掌握静力学的概念和作用；掌握力矩、力偶、力的平移定理，稳定角、平衡角、稳定系数和人体中心 的概念，以及人体重心的位置。 2.熟悉力矩、倾倒力矩的概念和保持人体平衡的条件。 （五）人体转动力学 1.掌握人体转动的力学条件和肢体围绕关节转动的力学条件。 2.熟悉康复治疗中所评测和训练肌力中肌力概念的实质。 3.了解转动定律、动量矩和冲量矩的内容。 二、习题 （一）选择题 A型题 1.应变 A.人体机构内某一点受载时所发生的变形 B.人体结构内某一平面对外部负荷的反应 C.人体承受负荷时抵抗破坏的能力 D.人体在受载时抵抗变形的能力 E.人体内部各组织器官间相互作用的能力 2.第三类杠杆属于 A. 平衡杠杆 B. 省力杠杆 C. 速度杠杆 D. 一般杠杆 E. 省时杠杆 3.第一类杠杆属于 A. 平衡杠杆 B. 省力杠杆 C. 速度杠杆 D. 一般杠杆 E. 省时杠杆 4.康复医学治疗的主要方式
第八章 身体活动基本知识 考点
第八章身体活动基本知识 考点1身体活动的要素 身体活动包括频率，强度，时间，类型四个基本要素。 考点2身体活动的分类 1 .按日常活动分类:分为职业性身体活动、交通往来身体活动、 家务性身体活动和业余休闲身体活动四类。 2.按能量代谢分类:分为有氧运动和无氧运动。 ①常见的有氧运动项目:步行、快走、慢跑、竞走、滑冰、长距 离游泳、骑自行车、打太极拳、跳健身舞、跳绳/做韵律操、球类运动（如篮球、足球等），有氧运动以有氧代谢为主要供能途径，有助于增进心肺功能。 ②常见的无氧运动项目：短跑、举重、投掷、跳高、跳远、拔 河、俯卧撑、潜水、肌力训练（长时间的肌肉收缩）等，无氧运动以无氧代谢为主要供能途径，有助于增加肌肉质量和力量。 3.按生理功能和运动方式分类:柔韧性活动（伸展性活动）、强壮 肌肉活动、平衡性活动、健骨运动、高强度间歇训练。 考点3 身体活动的强度及其衡量 1.国际通用的身体活动量衡量指标 1）代谢当量是指相对于安静休息时身体活动的能量代谢水平。 指身体活动强度与单次或累计时间的乘积，一般用梅脱-每分钟（MET - min）或梅脱-每小时（MET?hour）表示。 1MET相当于每分钟每公斤体重消耗3.5ml的氧，或每分钟每公斤体重消耗1.05kcal能量的活动强度。 2）千步当量:一个千步当量相当于普通人中等速度（4千步/小时）步行10分钟（约1。00步）的身体活动量。 2.身体活动强度分级 根据代谢当量水平，身体活动强度分为高强度、中等强度、低强度、静态行为四个等级。 考点4 个体身体活动指导原则 身体活动指导原则包括动则有益、贵在坚持、多动更好、适度量力。
人体运动学
总论1、运动学（kinesiology）是理论力学的一个分支学科，它是运用几何学的方法来研究物体的运动，主要研究质点和刚体的运动规律。2、人体的运动的三个面: 水平面：与地面平行的面，把人体分为上下两部分；额状面：与身体前或后面平行的面，把人体分成前后两部分；矢状面：与身体侧面平行的面，把人体分为左右两部分3、人体的运动有三个轴：横轴（与地面平行且与额状面平行的轴）纵轴（额状面与矢状面相交叉形成的、上下贯穿人体正中的轴）矢状轴（与地平面平行且又与矢状面平行的轴，在水平方向上前后贯穿人体）屈曲(flexion),伸展(extension):主要是以横轴为中心,在矢状面上的运动；一般向前运动为屈，向后运动为伸，膝关节以下各关节的运动方向相反；内旋(internal rotation),外旋(external rotation) :主要是以纵轴为中心,在水平面上的运动，一般肢体各环节由前向内的运动称内旋（前臂称旋前），由前向外旋转称旋外（前臂称旋后）头、骨盆、脊柱均为向左向右侧回旋。前臂和小腿有旋前和旋后运动。足踝部还有内翻(inversion)和外翻(eversion)运动。4、人体的基本运动形式运动生物力学将人体看作是由上肢、头、躯干和下肢组成的多环节链状形式，它的基本运动形式如下：1）.上肢的基本运动形式由上肢各关节共同完成。（1）推：在克服阻力时，上肢由屈曲态变为伸展态的动作过程。如胸前传球。（2）拉：在克服阻力时，上肢由伸展态变为屈曲态的动作过程。如游泳。在运动中，上肢往往是推、拉动作相结合的运动形式，如划船；有时在伸直时做推拉。（3）鞭打：在克服阻力或自体位移时，上肢各环节依次加速、制动，使末端环节产生极大速度的动作形式，叫鞭打动作。如投掷。2）下肢的基本运动形式（1）缓冲：在克服阻力时，下肢由伸展态转为较为屈曲态的动作过程。如跳远落地动作。（2）蹬伸：在克服阻力时，下肢由屈曲态主动转为伸展态的动作过程。如跳远前起跳时起跳腿的动作。（3）鞭打：在完成自由泳的两腿打水动作时，下肢各环节有类似上肢的鞭打动作。5、全身基本运动形式（1）摆动：身体某一部分完成主要动作（如一条腿的起跳）时,另一部分配合主要动作进行加速摆动（如双臂和另一条腿配合起跳的摆动）动作形式,称摆动。（2）相向运动：依据运动形式,把身体两部分相互接近或远离的运动形式称相向运动。6、应力指人体结构内某一平面对外部负荷的反应，用单位面积上的力表示（N/cm2）。应变：指人体机构内某一点受载时所发生的变形称为应变。用变化的长度与原始长度的比表示（[%]）。强度和刚度强度是人体承受负荷时抵抗破坏的能力。用极限应力表示。刚度是人体在受载时抵抗变形的能力7、粘弹性材料的特点蠕变：若令应力保持一定，物体的应变随时间的增加而增大，这种现象称为蠕变。应力松弛：当物体突然发生应变时，若应变保持一定，则相应的应力将随时间的增加而下降，这种现象称为应力松弛。滞后：若物体承受周期性的加载和卸载，则加载时的应力应变曲线常与卸载时的应力应变曲线不重合，这种现象称为滞后。8、稳定角是重心垂直投影线和重心至支撑面边缘相应点的连线间的夹角。稳定角是影响人体平衡稳定性的力学因素。它综合反映支撑面积大小、重心高低和重心垂直投影线在支撑面内的相对位置对平衡稳定性的影响9、骨的力学特征之一――骨的变形一）骨的应力与应变 1.骨受到的外力（载荷）分类载荷即为外力，是一物体对另一物体的作用当力和力矩以不同方式施加于骨时，骨将受到a拉伸、b压缩、c弯曲、d剪切、e扭转和f复合等载荷。应力-应变曲线: 一般而言，弹性模量是一个常数。弹性模量越大，产生一定应变所需的应力越大一般而言，骨承受压力负荷的能力最大，其次是拉力、剪切力和扭转力；骨松质强度低于骨密质二）、长时间载荷作用与形变――骨的蠕变骨受到长时间持续低载荷作用后，其组织会产生缓慢变形称蠕变；在加载后的最初数小时（6～8小时），其蠕变现象最显著，随后蠕变的速率则会降低。蠕变的意义：1、蠕变可以致病（颈椎病、腰椎病、及部分畸形；）2、蠕变可以治病（骨折牵引、畸形矫正；关节松动术）Wolf定律：对一个成型的骨骼来讲，其本身成分的定形与变形随功能性压力的方向而定，其增加或减少的质量可以反映出压力的大小,这就是Wolf定律。压电效应实验一：当压力垂直于骨干时，凹侧压缩部呈“―”，凸侧牵张部呈“+”，对骨予以机械性冲击会产生瞬间发生电，称为压电现象。实验三：骨的逆压电效应：当骨上施加电场时，骨上产生应力或应变实验四：骨的热电效应，即试件加热产生热膨胀，从而引起弹性变形，产生压电效应，出现激化电荷。故热电效应是压电效应的次级效应。实验五：压缩部有骨形成，牵张部有骨吸收。在骨的自我矫正中，凸出部的骨被吸收；凹陷部可形成骨。电刺激可以进行骨的形成与吸收，“+”（阳极）侧产生骨吸收，“－”侧产生骨形成。可将通电应用于骨折治疗中实验六：骨的恒定电位：长管状骨表面正常情下存在一个电位。干骺端是负电位，骨骺相对于干骺端为正电位，骨干为正电位或零电位。代谢越活跃的部位，电位越负。实验七：骨折后整个骨的电位立
人体运动的动力学.
第二章人体运动的动力学 （一）自学内容 人体运动的运动学研究人体在空间、时间上各种运动状态及其变化规律，并没有阐明人体运动状态变化的原因，以及在给定条件下的运动规律。因此，研究人体运动状态变化原因，以及在给定条件下的运动规律，是人体运动的动力学的主要研究内容。 本章阐述人体运动状态变化的原因，人体内力、外力及其相互关系，牛顿运动规律及其在体育运动中的应用，阐述体育运动中常见的几种人体外力，体育运动中的各种打击、碰撞、鞭打、转动动作中的生物力学原理及其应用。 （二）本章重点 1、人体内力、外力及其相互关系。 2、牛顿运动规律及其在体育运动中的应用。 3、体育运动中常见的几种人体外力。 4、人体转动力学在体育实践中的应用。 （三）本章难点 1、动量定理和动量守恒定律在体育运动中的应用。 2、人体运动的功、能及其转换。 （四）本章考点 1、人体内力、外力及其相互关系。 2、体育运动中常见的几种人体外力。 3、人体转动力学在体育实践中的应用。 （五）学习指导 要掌握人体内力、外力的相互关系，内力和外力既是相对的又是相互联系的。要掌握体育运动中常见的人体外力：重力、弹力、摩擦力、支撑反作用力、流体作用力和向心力，结合体育运动实践重点掌握支撑反作用力和向心力。 掌握牛顿三定律的内容，以及每个定律在体育实践中的应用，揭示某些体育动作所包含的力学原理。如，跳高起跳过程中，摆动臂和摆动腿如何摆动？有何胜物理学意义？在铅球投掷过程中是手对铅球的力大，还是铅球对手的作用力大？ 动量定理在体育中的应用：（1）为了减少人体的冲击力，通常需延长力的作用时间，例如，落地缓冲动作。（2）为了使人体或器械获得较大的速度，通常需增加作用力并延长力的作用时间。例如，投掷项目中，要求在最后用力前，使身体尽可能超越器械。 动量矩定理在体育运动中的应用，增大环节的转动效果，采用：（1）增大肌力矩（2）减小转动惯量。增大人体整体转动效果采用：（1）利用运动中身体某点的制动；（2）增大偏心力矩的作用；（3）利用动量矩的转移。 动量矩守恒定律的应用：（1）环节的相向运动（2）空中角速度的改变
人体运动学教学大纲
《人体运动学》教学大纲 一、课程基本信息 二、课程的性质与任务 《人体运动学》是体育各专业的一门专业基础课。本课程的任务是：使学生获得系统的正常人体各器官形态结构的知识，掌握与体育运动联系最为密切的运动系统各器官形态结构的特点、关节的机械运动规律、运动的主要肌群、以及发展肌肉力量和柔韧性等素质的基本原理。探讨体育运动对人体各器官的影响和对外部特征的影响。重视运动技术的解剖学分析方法，为分析人体动作，发展力量和柔韧性等运动训练方案制订，为运动技术诊断、运动损伤预防和运动选材等方面，为学习《运动生理学》、《体育保健学》和《运动生物力学》等课程及各项运动技术课教学、训练提供必要的解剖学知识。并使学生从中获得相当的医学常识，丰富知识面，提高其综合素质，开拓创造性思维。为将来从事体育教学、训练、社会体育指导及体育科学研究工作等打下坚实的基础。 本课程的先修课程主要有中学《生物》、《生理卫生》等。本课程的后续课程主要有《运动生理学》、《体育保健学》、《体育测量与评价》、《运动生物力学》、《运动心理学》等。三、课程教学目标在整个教学过程中贯穿培养良好医德医风的素质教育，以病人为中心，耐心倾听病人的陈述，细心观察病情的变化，关心体贴病人的疾苦，取得病人的信任和配合。 三、课程目的： 教学中要依据教学内容，利用多媒体教学等现代化教学手段，提高教学内容的生动性、趣味性，调动学生的学习积极性。教学内容多增加案例，既要注重知识的科学性和基础性，又要增加生动性和实用性。应重视实验课，按本纲要的要求制订实验教学大纲，选用实验指导书，购置必要的实验设备，完善实验条件、加强实验教学，保证实验课的质量。培养学生的观察能力思维能力，自学、表达与分析问题解决问题的能力。 四、课程教学内容及基本要求 1.课程内容及课时安排
人体运动学
人体运动学 1．运动学：理论力学的一个分支学科，它是运用几何学的方法来研究物体的运动，主要研究质点和刚体的运动规律。 2．人体运动学：是研究人体活动科学的领域。是通过位置、速度、加速度等物理量描述和研究人体和器械的位置随时间变化的规律或在运动过程中所经过的轨迹，而有考虑人体和器械运动状态改变的原因。3．人体运动学中量的特性：瞬时性、矢量性、相对性和独立性 4．标量：只有大小没有方向的物理量 5．矢量：既有大小又有方向的物理量 6．角位移：逆时针为“正”，顺时针为“负” 7．惯性参考系：相对地球静止或匀速 8．非惯性参考系：相对地球变速运动 9．人体的基本姿势（始发姿势）： 身体直立，面向前，双目平视，双足并立，足尖向前，双下肢下垂于体侧，掌心贴于体侧。手的姿势（手的掌心贴于躯干两侧，是唯一有别于解剖学中的人体基本姿势的，应提起注意） 10．人体运动形式：把人体简化成质点，按照质点的运动轨迹可分为直线运动和曲线运动。 把人体简化成刚体，运动形式包括平动、转动和复合运动。 11．人体关节的运动形式：屈曲，伸展，内收，外展，内旋，外旋，旋前，旋后，内翻，外翻 10．人体基本运动形式：上肢—推，拉，鞭打（如投掷） 下肢—缓冲，蹬伸，鞭打 全身—摆动，躯干扭动，相向运动 10．人体运动原理：杠杆原理 11．杠杆分类： 第1类：平衡杠杆，人体中较少，支点位于之间； 第2类：省力杠杆，人体中极少见，阻力点位于中间，如站立位提足跟时； 第3类：速度杠杆，人体中最普遍，力点在中间，如使用镊子，肱二头肌屈前臂。 杠杆原理在康复医学中的作用：省力，获得速度，防止损伤 12．动力学：是研究人体运动学与受力的关系的学科。人体受力可分为动力和制动力。如果力的方向与人体运动（速度）方向相同，就称此力为人体动力，反之则称为人体制动力。 13．外力：指外界物体环境作用于人体的力（人体重力、支撑作用力、摩擦力、惯性力、流体阻力、器械的其他阻力） 内力：指人体内部各组织器官间相互作用的力（肌拉力、各组织器官间的被动阻力、各内脏器官间的被动阻力、各内脏器官的摩擦力、内脏器官和固定装置间的阻力、血液淋巴液在管道内流动时产生的流体阻力、在分流时产生的湍流等。） 14．力的三要素：大小、方向和作用点 15．黏弹性材料的特点： （1）蠕变：若令应力保持一定，物体的应变随时间的增加而增大。 （2）应力松弛：当物体突然发生应变时，若应变保持一定，则相应的应力随时间的增加而下降 （3）滞后 16．梅脱：静息坐位下，每公斤体重从事1分钟活动，消耗3.5ML的氧，其运动强度为1MET，基础代谢3.3mlO2/（kg*min） 17．心脏的功能能力：指机体在尽力活动时所能达到的最大MET值。