运动生物力学试验项目一
《运动生物力学》实验教学大纲(12学时)讲解
《运动生物力学》实验教学大纲(12学时)一、培养目标运动生物力学实验是体育专业学生的必修课程，它通过实验使学生掌握身体运动的测量方法，提高学生对体育现象观察和分析能力，为开展体育科学研究奠定初步基础。
通过实验：1、掌握身体运动的测量与评定方法。
2、验证人体运动中某些基本规律。
3、为科学地组织体育教学、指导运动训练提供依据。
4、培养学生对科学工作的严肃态度和事实求是的作风。
二、实验教学的方法手段：运动生物力学实验主要采取的是学生亲自动手操作的方法，使学生切实掌握各项实验技能并能够正确使用之。
为了提高实验教学的效果，实验严把预习、实验、实验报告3个环节。
每6人为1个实验小组，每项实验以小班为单位，约20人。
实验要求：⑴实验前：认真预习，了解本次实验的目的、原理、所需器材、实验步骤、注意事项等。
⑵实验过程中：严格按照实验步骤进行操作，仔细、耐心的观察实验过程中出现的现象，随时记录实验结果，遵守实验室的规则。
注意安全及节约实验材料，药品和其他物品，爱护器材。
⑶实验后：整理实验仪器，所用器械应擦洗干净，打扫实验室卫生。
整理实验记录，认真书写并按时交实验报告。
三、课程学时本实验课实验总学时为12学时。
四、适用专业:体育教育专业本科学生五、实验成绩的考核方法实验课的成绩为100分，考试采用操作和答辩与平时成绩相结合的方式给出。
其中试卷部分占50%，操作占30%，平时成绩占20%。
平时成绩根据学生实验课出勤、实验预习、实验操作、实验结果、实验报告、实验态度、实验能力等情况确定。
凡是符合下列任何一条者，实验课成绩记为不及格：1、实验课缺勤三分之一以上者。
2、实验报告缺少三分之一及以上者。
3、实验不认真，敷衍了事，且屡教不改者。
4、实验课成绩不及格的学生，须由本人提出申请，经系（部、院）领导批准后，随下一届重修相应的实验课，参加考试，并按有关规定缴纳一定的费用。
实验课重修次数不得超过2次。
七、实验项目汇总表八、实验内容简介实验一一维重心测量(2学时)[训练内容和要求]利用力矩原理测量人体一维重心。
生物力学实验报告
生物力学实验报告生物力学实验报告导言：生物力学是研究生物体运动和力学特性的学科，它涉及到生物体的力学行为以及与环境和其他物体的相互作用。
本实验旨在探究生物力学在人体运动中的应用，并通过实验数据分析和结果讨论来验证相关理论。
实验目的：1. 了解生物力学的基本概念和原理；2. 掌握生物力学实验的基本操作方法；3. 分析生物力学实验数据，得出结论。
实验材料与方法：材料：测力计、人体模型、计算机、数据采集软件。
方法：将测力计固定在人体模型的不同部位，进行相应的运动实验，并使用数据采集软件记录实验数据。
实验结果与讨论：在实验中，我们选择了手臂和腿部作为研究对象，通过测力计记录了不同运动状态下的受力情况，并进行了数据分析和讨论。
手臂实验结果：我们首先将测力计固定在手臂的肌肉上，进行了屈臂和伸臂的实验。
实验结果显示，在屈臂时，测力计所测得的力值逐渐增加；而在伸臂时，测力计所测得的力值逐渐减小。
这说明在手臂屈伸运动中，肌肉的收缩力和伸展力是相互作用的结果。
腿部实验结果：接下来，我们将测力计固定在腿部的肌肉上，进行了蹲下和跳跃的实验。
实验结果显示，在蹲下时，测力计所测得的力值逐渐增加；而在跳跃时，测力计所测得的力值迅速增大，然后迅速减小。
这说明在腿部蹲下和跳跃的运动中，肌肉的收缩力和伸展力也是相互作用的结果。
实验结论：通过以上实验结果的分析，我们可以得出以下结论：1. 在手臂屈伸运动中，肌肉的收缩力和伸展力是相互作用的结果；2. 在腿部蹲下和跳跃的运动中，肌肉的收缩力和伸展力也是相互作用的结果。
结语：本实验通过测力计在手臂和腿部的实验中，验证了生物力学在人体运动中的应用。
通过分析实验数据和讨论结果，我们对生物力学的基本概念和原理有了更深入的了解，并掌握了生物力学实验的基本操作方法。
生物力学的研究对于解析人体运动和改善运动技能具有重要意义，希望本实验能为相关研究提供一定的参考和启示。
运动生物力学实验报告
运动生物力学实验报告
《运动生物力学实验报告》
摘要：
本实验旨在通过运动生物力学实验，研究人体在运动过程中的生物力学特性。
通过对运动过程中的力、速度、加速度等参数的测量和分析，揭示人体在运动中的力学原理和特点。
实验结果表明，人体在运动过程中能够通过合理的姿势和力量的协调，实现高效的运动表现。
引言：
运动生物力学是研究人体在运动过程中的生物力学特性的学科，具有重要的理论和实践意义。
通过对人体运动过程中的力学参数进行测量和分析，可以深入了解人体在运动中的力学原理和特点，为运动训练和运动损伤的预防提供科学依据。
实验方法：
本实验选择了常见的运动动作，如跑步、跳跃、举重等，通过运动生物力学仪器对参与者进行力、速度、加速度等参数的测量。
同时，利用高速摄像机对运动过程进行录像，以便后期的运动分析。
实验结果：
通过实验测量和分析，得出了人体在不同运动过程中的力学特性。
例如，在跑步过程中，身体的重心和支撑力的变化对于跑步速度和效率有着重要影响；在举重过程中，肌肉的收缩和伸展对于举重效果和损伤风险有着重要影响。
讨论：
运动生物力学实验结果表明，人体在运动过程中能够通过合理的姿势和力量的
协调，实现高效的运动表现。
同时，实验结果也为运动训练和运动损伤的预防提供了科学依据。
未来，可以进一步研究人体在不同运动环境和不同体质条件下的生物力学特性，为运动科学的发展提供更多的理论支持。
结论：
通过运动生物力学实验，我们深入了解了人体在运动过程中的力学特性，为运动训练和运动损伤的预防提供了科学依据。
未来，我们将继续深入研究运动生物力学，为运动科学的发展做出更大的贡献。
第五章运动生物力学应用一、名词解释练习1人体重心2稳定角3稳
第五章运动生物力学应用一、名词解释练习 1人体重心2稳定角 3稳第五章运动生物力学应用一、名词解释练习1.人体重心2.稳定角3.稳度系数4.力偶5.流体二、填空练习1.根据人体平衡支撑点相对于人体重心的位置不同，将人体平衡分为: 、、。
2.根据平衡的稳定程度可把人体平衡分为: 、不稳定平衡、、有限度的稳定平衡。
3.影响人体平衡的稳定性的力学因素: 、、。
4.在蹲距式起跑中，“预备”时的人体前进方向的最理想稳定角为度。
5.力偶是一对大小方向的力。
6.力的三要素为: 、、。
7.稳度系数是与之比。
8.体育中常用的两种力的合成方法为: 、。
9.流体的重度与密度的关系是。
10.自由泳手掌受到的“升力”的方向是旋转球体受到的“升力”的方向是。
三、选择练习1.人体平衡的力学条件:( )A:?F=0 B:?M(F)=0 C:?F=0或?M(F)=0 D:?F=0和?M(F)=0 0i0i0i2.运动员跑的后蹬动作中人体受几个力的作用:( )A:5 B:2 C:3 D:43.人体平衡被破坏时的稳度系数:( )A:K,1 B:K=1 C:K,1 D:K,04.流体与固体的主要区别在于流体具有( )A 易流动性B 可压缩性C 不可压缩性D 粘滞性5.物体的重度等于液体的重度，物体全部没入液体，且在液体中处于悬浮状态，这种状态称为( )A 浮体B 潜体C 沉体D 浮态6.浮力与物体浸没在液体中的深度的关系为( )A 有关B 深度越深浮力越大C 深度越浅浮力越小D 无关7(在空气对高台滑雪运动员的阻力中，身体迎风面积与阻力的关系( )A 无关B 面积越大阻力越小C 面积越小阻力越小 D反比关系8(如果是不可压缩流体，则密度保持不变，连续方程式应为( )A V1A1=V2A2=QB F=PGVC R=G/V9(当流体在圆管内流动，流速较慢时，流体质点的运动有条不紊，呈现出分层流动的状态，这种状态称为( )A 湍流B 涡旋C 层流D 旋涡10(压力中心和出手速度的关系( )A 无关B 压力中心越靠近质心，就越要求有较大出手速度C 压力中心越靠近质心，就越要求有较小出手速度D 压力中心越远离质心，就越要求有较大出手速度。
运动生物力学实验表
不同跑速时步长与步频关系实验实验目的通过实验，使同学们加深理解速度概念的物理意义，掌握测定平均速率的方法。
了解自己在不同跑速情况下的步长和频率的变化规律。
实验原理跑速=步长*步频步频=步数/时间实验仪器与材料1、计时秒表2、20m长卷尺实验方法与步骤1、绘制不同跑速时步长与步频关系图。
（1）每个学生以慢速、中速、快速和最高速度分四次跑完20m，在20m 跑的始端前有15m预跑，以便进入20m跑道后能以匀速跑完全程。
记录20m跑的时间和步数。
每组由4人组成，1人计时，1人数步数，第四人为实验对象。
实验轮流4次，直至每个人都做完为止。
把上述实验结果填入下表相应的栏目内。
不同跑速时步长与步频登记表项目时间/s 步数/次速度/m*s-1 步长/m 步频/s-1 备注慢速中速快速最高速度（2）计算。
根据所学的运动学公式，分别计算每次跑的速度、步长、步频，将结果填入上表相应的栏目内；（3）绘制步长和步频关系图。
根据登记表采集的数据和计算结果，绘制不同跑速情况下的步长和步频关系图；2、20m快跑。
由站立式起跑开始，测20m跑的最高速度，记录下时间、步数、计算出速度、步长和步频。
实验结果讨论1、当你的速度增加时，你的步长和步频是如何变化的？2、比较1、2两个实验中，最高速度的差别是什么？3、据文献所知，世界优秀短跑运动员，在最高速度时，步长约等于1.14倍的身高，计算出你的最高速度时步长与身高之比，试与1.14这个值比较。
4、你认为短跑运动员在速度增加时，步长与步频应该如何变化为宜。
感谢您的阅读，祝您生活愉快。
运动生物力学实验
2实验原理
用电影摄影机对人体或物体运动进行拍摄，将影片进行数字化处理， 然后进行分析。最常用的影片数字化仪器是影片解析仪。影片解析仪一 般由控制器、显示器、游标键盘和数字化板组成。它的基本原理如图 11—2所示。
影片数字化仪器是将电影摄影机拍摄的影片转换成统一 的、可操作的坐标数值，它是完成模数转换工作的仪器。它 首先用分析放影机将放大的图像投影到数字化板上，然后用 游标键盘取出需要的坐标值(x，y)，输入到计算机储存。要 求该分析放影机具有可停、可慢放、可倒放的功能。影片数 字化模数转换工作一般采用两种原理：一种是用超声检测原 理。当光笔放在某点上接通开关后便发生超声信号，通过x 轴和y轴传向坐标原点的时间与坐标成止比关系测得该点的 坐标值 (x，y)；另一种是运用感应同步器原理．在数字化 板内有横向层及纵向层排列的金属微丝，两层之间绝缘，游 标键盘的线圈发出3000 Hz正弦波电信号，在纵向层及横向 层微丝中，可感应出相应的正弦波信号，原正弦波信号和感 应正弦波信号之间的相位差与正弦波发源地的坐标位置有线 性关系，于是便可检测出游标键盘十字丝处的x，y坐标．同 时以数字形式进行显示。数字化了的坐标数据直接进入计算 机内储存。计算机分析软件具有建立人体参数模型、采集图 像坐标点、多种数据平滑方法、三维信息计算(位移、速度、 加速度、环节角度、角位移、角加速度、动贯、动能、能动 量等)及相关的数据、图表及图形显示与打印功能。
5. 实验参考方案 5.1 学生4人为一组。 5.2 先检查小车的各部分是否牢固，旋转处应加些润滑油。 5.3 接通电源后让圆筒空转，看是否有偏心。如旋转时筒振动，说明有偏心，
应重新安装。
5.4 将电扇打开，从侧面吹小车。观察结果，再将筒的转向改变，看会发生 什么变化。
运动生物力学综合性实验测试手段的探析
2010年9月第十四届全国运动生物力学学术交流大会Sept emb er20 10运动生物力学综合性实验测试手段的探析马浩哲，叶继强，陈健(武汉体育学院，湖北武汉430079)l研究目的与意义足及发展方向；运动生物力学是一门年轻的，但却发展十分迅速的综合性(3)归纳总结法，针对已取得的研究成果，归纳总结出所存学科，其以解剖学、生理学、力学等理论与方法为基础，研究人在的不足，以及函待解决的关键问题，为今后的研究奠定基础；体运动的生物力学特性和运动动作的力学规律以及器械的机械运动力学特征的科学川。
它不仅广泛应用于竞技体育技术3实例分析分析，提高运动员竞技水平和训练能力；而且逐渐应用于人体当前，国内外科研学者对于康复领域中生物力学的相关研健康的研究。
其发展壮大是在研究方法和相关学科理论两个究，已逐渐成为运动生物力学的研究热点”】。
选取“正常人与小方面的共同推动与紧密联系下进行的，而运动生物力学综合性腿假肢者爬梯步态差异性研究”这一具有代表性的研究项目作实验中测试手段的合理运用则是该学科探寻人体运动规律，阐为实例分析，通过实验前后，所经过的实验设计。
预实验，实验明各种运动项目的力学原理，改进技术动作，预防运动损伤的实施，数据提取、研究分析等几个步骤，来具体分析本学科在综重要方法。
合性试验中运用相关测试手段中所面临的问题。
运动生物力学的实验项目往往都是应用学科理论和操作3．1实验设计与预实验技能进行的原理和操控比较复杂。
涉及多种实验技术(测量方任何一次实验测试若想取得成功，达到预期的效果，都必法)和工程技术(测量仪器)的实验项目，其特点在于实验内容须在实验前制定详尽的实验计划，同时预期在实验中将会出现的复合性、实验手段与方法的多样性。
通过运动生物力学工作的问题。
由于我学科自身复杂性的特点，且无类似综合实验的者多年的辛勤工作．运动生物力学的应用研究已取得长足进测试方案，这就使得我们不得不进行多次预实验。
以此来检验展，其中为竞技体育科技攻关所起的作用尤为突出拉】。
运动生物力学试验
五.
长度不变车蹬柄与长度可变车 蹬柄对个体最大自行车无氧功率实 验结果的影响
（一）实验目的、意义：
比较长度不变车蹬柄与长度可变车蹬柄状 态下的个体无氧功率 , 分析其可能原因，并试图 找出个体无氧功率的最佳车蹬柄长度。
（二）实验仪器、设备
1.monark功率自行车 2.肌电遥测仪 3.心率遥测仪 4.血乳酸测试仪
（三） 、研究方法、测试指标：
测试指标:1、速度 2、加速度 3 、股直肌、股二头 肌、臀肌的肌电图
（四） 、实验方案：
1、在轨迹控制抗阻后蹬练习器上进行后蹬练习,用高速摄像 机记录练习过程，同时在受试者股直肌、股二头肌和臀肌 上放置表面电极，在练习一开始就记录其肌电信号。 2、练习结束后，计算练习者在后蹬练习时的速度和加速度。 3、利用高速摄像机的录像划分每一个后蹬动作过程。 4、对每一个后蹬动作进行股直肌、股二头肌和臀肌的肌电 数据比较。 5、利用数据分析轨迹抗阻后蹬练习在短跑中的作用。
4.血乳酸测试仪
（三）试验方法和测试指标：
1、试验方法：（1）准备活动的阻力 负荷为测试者最大负荷的5%。 （2）准备活动的阻力负 荷为测试者最大负荷的10%。 （3）准备活动的阻力负 荷为测试者最大负荷的20%
2 、测试指标：肌电信号、心率、无氧功率、 血乳酸
（四）实验方案（详细步骤）
1、在股直肌、小腿三头肌、臀大肌上放置表面电极。 2、受试者佩戴心率遥测仪。 3、实验Ⅰ，准备活动的阻力负荷为测试者最大负荷的5%。受试者 在无氧功率自行车上骑行3分钟后休息2分钟，再正式开始无氧功率 实验。实验时负荷为受试者体重的7.5%，进行30秒无氧功率测试。 同时记录其表面肌电信号和心率。测量结束后，测即刻的血乳酸。 4、同样受试者在充分休息一周后，参加实验Ⅱ，准备活动的阻力 负荷为测试者最大负荷的10%，其余同实验Ⅰ。 5、同样受试者在充分休息一周后，参加实验Ⅲ，准备活动的阻力 负荷为测试者最大负荷的20%，其余同实验Ⅰ。 6、利用已有数据比较分析不同阻力负荷准备活动对无氧功率的影 响，并找出可能的最佳准备活动阻力负荷。
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均质长扳
2米
5
身高坐高计
5
电子体重称
5
电子式人体重心测量仪
5
运动生物力学实验项目二
实验名称
不同摆臂原地纵跳的生物力学分析
面向专业
运动人体科学、体育教育、运动训练、民族传统体育、社会体育等专业。
针对课程
运动生物力学
实验类别
提高性
实验时数（学时）
2
实验分组（人/组）
8/7
实验内容简介：利用三维测力台系 Nhomakorabea测量三种不同姿势的纵跳的垂直力曲线，分析原地纵跳的力学特征。使学生了解测量及分析人体运动的动力学特征的基本方法。
2
实验分组（人/组）
1/1
实验内容简介：
根据运动生物力学内容和实验方法，分析一种专项技术动作，并根据结果，写出具体的分析结果和数据，同时提出改进技术动作的方法。
所需实验仪器设备
名称
规格
数量
耗材金额（元）
备注
录像分析系统
2
数字电视机
DVD
摄像机
比例尺
框架
运动生物力学实验项目五
实验名称
人体肌肉力量的测量与分析（拟开）
所需实验仪器设备
名称
规格
数量
耗材金额（元）
备注
三维测力台
1
电荷放大器
1
模/数转换器
1
计算机
1
打印机
压敏打印纸
80
运动生物力学实验项目三
实验名称
人体支撑反作用力的测量
面向专业
运动人体科学、体育教育、运动训练、民族传统体育、社会体育等专业。
针对课程
运动生物力学
实验类别
基础性
实验时数（学时）
2
实验分组（人/组）
所需实验仪器设备
名称
规格
数量
耗材金额（元）
备注
激光测速仪
2
电子秒表
皮尺
摄像机
比例尺
框架
运动生物力学实验项目八
实验名称
图片分析法计算人体重心（拟开）
面向专业
运动人体科学系
针对课程
运动生物力学
实验类别
提高性
实验时数（学时）
2
实验分组（人/组）
1/1
实验内容简介：
依据合力矩原理，把人体看成多环节组成的刚体系统，按照确定的人体模型提供的惯性参数，分别测算出各环节质心，然后相对所确定的直角坐标轴进行力矩合成，再按公式求出人体总重心坐标。
面向专业
运动人体科学专业
针对课程
运动生物力学
实验类别
提高性
实验时数（学时）
2
实验分组（人/组）
1/1
实验内容简介：
针对人体不同部位的肌肉力量的力学特性，采用肌肉力量测量仪器，对人体的手，或背部肌肉力量进行测试，观察人体肌肉力量曲线的变化过程，并利用测试数据，分析人体肌肉力量变化规律。
所需实验仪器设备
所需实验仪器设备
名称
规格
数量
耗材金额（元）
备注
照片
按生物力学摄影方法拍摄
每人一张
胶卷+冲洗
具体耗材费用按上课人数定
直尺
自备
坐标纸
16开
每人一张
具体耗材费用按上课人数定
数码照相机
带长焦距镜头
1
用于拍摄照片
2/25
实验内容简介：
利用录像解析系统，对某一动作进行平面（二维）测量，使学生了解测量运动学参数的基本方法、动作的运动学特征（如动作轨迹、重心速度等）及录像解析测量的基本原理。
所需实验仪器设备
名称
规格
数量
耗材金额（元）
备注
SIMI录像解析系统
1
计算机
1
图像监视器
1
录像机
1
录像带
1
DVD
1
光盘
二维、三维框架
运动生物力学实验项目一
实验名称
一维人体重心的测量
面向专业
运动人体科学、体育教育、运动训练、民族传统、社会体育、等专业
针对课程
运动生物力学
实验类别
基础性
实验时数（学时）
2
实验分组（人/组）
2/20
实验内容简介：
依据力矩平衡原理，利用一维重心测量板测定人体总重心位置。
所需实验仪器设备
名称
规格
数量
耗材金额（元）
8/7
实验内容简介：
利用测力台，测量学生的动态支撑反作用力的变化，使学生了解产生失重、和超重现象的原因。
所需实验仪器设备
名称
规格
数量
耗材金额（元）
备注
测力台
1
计算机
1
打印机
1
打印纸
80
运动生物力学实验项目四
实验名称
技术动作生物力学原理与方法
面向专业
运动人体科学专业
针对课程
运动生物力学
实验类别
综合性
实验时数（学时）
名称
规格
数量
耗材金额（元）
备注
人体肌肉力量测试仪器
10
计算机
打印纸
241mm
80
运动生物力学实验项目六
实验名称
人体运动图像数字化原理和方法
面向专业
体育专业、运动人体科学专业、运动专业、民族传统体育专业、社会体育专业
针对课程
运动生物力学、专项技术动作分析
实验类别
综合性
实验时数（学时）
2
实验分组（人/组）
各1套
计算机打印纸
打印机
1
运动生物力学实验项目七
实验名称
人体直线运动参数测量方法的设计
面向专业
运动人体科学专业
针对课程
运动生物力学
实验类别
综合性
实验时数（学时）
2
实验分组（人/组）
1/1
实验内容简介：
根据运动学内容和实验内容，设计一种采集人体直线运动过程中速度、平均速度、分段时间等运动学参数的实验方法，并写出具体的实验过程、步骤、测试方法等过程。