（体育教育训练学专业论文）我国优秀女子铅球运动员推铅球技术下肢速度特征的分析.pdf

厂 学位论文原创性 本人所提交的学位论文我国优秀女子铅球运动员推铅球技术下肢速度特征的分 析，是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的原创性成果。除文中已经注明引 用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的研究成果。对本文 的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中标明。 本声明的法律后果由本人承担。 论文作者( 签名) ：铂拯两 沙l 口年j 月“日荔2 二花2 何许 函口年b 月多日 i i 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解河北师范大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学 位论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权河北师范大学可以将学位论 文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其它复制手段保 存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在年解密后适用本授权书) 论文作者( 签名) ：掰为赵鲈式指导教师( 签名) ： 裔辫 叫。年f 月r c 同占乙, o年， 月，z 同 j 摘要 背向滑步推铅球技术是我国女子铅球运动员所采用的投掷技术，对此国内外的研究 较多，但针对下肢速度特征进行详细分析与研究的文献资料较少。本文选取2 0 0 8 年1 0 月1 1 日在河北石家庄裕彤体育场举行的2 0 0 8 年全国田径锦标赛中女子铅球比赛的成绩 排名前8 位的运动员作为研究对象，采用两台日产j v c 9 8 0 0 高速摄像机以5 0 赫兹的频率 进行同步拍摄，运用“a r i e l 三维运动解析系统进行图像解析，分别从三个阶段( 滑 步、过渡和最后用力) 详细地对下肢速度特征进行了运动学分析。通过对“人一球 系 统的铅球速度、人体重心速度及身体下肢主要环节的速度以及其它参数来进行分析，力 求发现运动员推铅球技术中正确的下肢速度特征，为指导教学和训练提供参考标准。 研究结果显示： ( 1 ) 在滑步阶段中，部分运动员在摆蹬过程中摆动腿向垂直方向的摆动过多而使 身体重心垂直分速度较大，且右髋速度变化趋势为先下降后上升，表现出她们身体重心 水平速度减小和右腿收缩不够积极。 ( 2 ) 在过渡阶段中，右脚着地时部分运动员的左髋速度较小且左髋速度小于右髋 速度，这对形成良好的超越器械动作是不利的；左脚着地时后四名运动员右髋速度小于 左髋速度，说明她们左腿没有立即制动，不利于滑步与最后用力的衔接；研究对象的过 渡时间偏长。 ( 3 ) 在最后用力阶段中，后四名运动员的髋膝踝关节速度变化趋势表现的不合理 或不明显，没有达到良好的最后用力效果；研究对象的出手速度与国外优秀运动员相比 较小，铅球速度与身体重心速度差值与国外优秀运动员相比较小，最后用力技术动作有 待于提高。 ( 4 ) 得出正确的背向滑步推铅球技术下肢速度特征必须具备以下几个方面：在滑 步阶段，右髋速度的变化趋势为上升、下降、上升，摆动腿摆动幅度不要过大；在过渡 阶段，左膝速度的变化趋势为下降、上升；在最后用力阶段，左侧下肢速度的变化趋势 为明显下降，而右侧下肢速度的变化趋势为明显上升。 关键词：女子推铅球髋膝踝速度铅球速度重心速度三维运动学 a b s t r a c t t h e t e c h n i q u eo fb a c ks l i d es t e pi sm a i n l yu s e db yc h i n e s ef e m a l es h o tp u t t e r s m a n y r e s e a r c h e so ni th a v eb e e nc o n d u c t e db o t ha th o m ea n da b r o a d ，b u tt h e r ei s l i t t l e d o c u m e n t a t i o no nl o w e rl i m b sv e l o c i t ya n a l y s i sa n dr e s e a r c h t h ea u t h o rs t u d i e st h et o p8 f e m a l es h o tp u t t e r si nt h en a t i o n a lt r a c ka n df i e l dc h a m p i o n s h i p sh e l di ny u t o n gs t a d i u mi n s h i j i a z h u a n g ，ac a p i t a lc i t yi nh e b e ip r o v i n c e ，o no c t o b e r 11 ，2 0 0 8 b ym e a n so ft w o j v c 9 8 0 0h i g hs p e e dc a m e r ab yt h e5 0h e r t zs p e e ds y n c h r o n i z a t i o np h o t o g r a p h y , a n da l l “a r i e l ”3 dk i n e m a t i c sa n a l y t i cs y s t e mw h i c hg i v e st h ep i c t u r ea n a l y s i s ，ak i n e m a t i ca n a l y s i s o nt h e f e a t u r e so fl o w e rl i m b sv e l o c i t yw i l lb ee x p o u n d e df r o mt h r e es t a g e s ：g l i d i n g , t r a n s i t i o n a l ，d e l i v e r y t h r o u g ht h ea n a l y s i so fb o d y s h o ts y s t e m s s h o t p u tv e l o c i t y , b a r y c e n t e rv e l o c i t y , l o w e rl i m b sv e l o c i t ya n do t h e rp a r a m e t e r s ，t h ea u t h o rt r i e st o f i n dt h e c o r r e c tf e a t u r e so fl o w e rl i m b sv e l o c i t yi nt h ea t h l e t e sa c to fp u t t i n gt h es h o t ，w h i c hw i l l p r o v i d er e f e r e n c es t a n d a r df o rs h o tp u tt e a c h i n ga n dt r a i n i n g t h er e s u l ts h o w st h a t ： ( 1 ) a tt h eg l i d i n gs t a g e ，t h ev e r t i c a ls p e e do ft h es w i n gl e gi st o of a s t ，w h i c hh a sa n i n f l u e n c eo nt h es p e e do ft h eh o r i z o n t a lm o v e m e n to fb o d yb a r y c e n t e ra n dt h es h o t t h er i g h t h i p b o n em o v e sd o w nf i r s ta n dt h e nm o v e su p ，w h i c hs h o w st h a tt h eh o r i z o n t a lb o d y b a r y c e n t e rv e l o c i t yd e c l i n e s ，a n dt h er i g h tl e gd on o td r a wb a c ka c t i v e l y ； ( 2 ) a tt h et r a n s i t i o n a ls t a g e ，w h e nt h er i g h tf o o ti sl a n d i n gl if e n g f e n g l e f th i p b o n e v e l o c i t yi ss l o wa n dt h el e f th i p b o n ev e l o c i t yi ss l o w e rt h a nt h er i g h th i p b o n ev e l o c i t y , w h i c h w i l lh a v ead e t r i m e n t a le f f e c to ns u r m o u n t i n gt h ei n s t r u m e n ts u f f i c i e n t l y ；w h e nt h el e f tf o o ti s l a n d i n g , s o m ea t h l e t e s r i g h th i p b o n ev e l o c i t yi ss l o w e rt h a nt h el e f th i p b o n ev e l o c i t y , i t m e a n st h a tt h e i rl e f tl e g sd on o ta p p l yt h eb r a k et i m e l y , w h i c hi sd e t r i m e n t a lt og l i d i n ga n dt h e t r a n s i t i o nt of i n a lf o r c e f u ls t a g e t h et r a n s i t i o n a lt i m ei so b v i o u s l yt o ol o n g ； ( 3 ) a tt h ef i n a l l yf o r c e f u ls t a g e ，t h ec h a n g i n gf e a t u r e so fh i p - k n e e - a n k l ev e l o c i t ya r en o t i d e a l ，s oi td o e sn o ta c h i e v eag o o de f f e c t t h er e l e a s ev e l o c i t yo fd o m e s t i ca t h l e t ei sl o w e r t h a nt h ef o r e i g ne x c e l l e n ta t h l e t e t h ed i f f e r e n c eb e t w e e ns h o tp u tv e l o c i t ya n db o d y b a r y c e n t e rv e l o c i t yi sl o w e rc o m p a r e dw i t ht h ef o r e i g ne x c e l l e n ta t h l e t e s t h ef i n a lf o r c e f u l t e c h n i q u en e e d st ob ei m p r o v e d i v v 目录 摘要 a b s t r a c t ” 绪论1 l文献综述4 2 研究对象与研究方法l o 2 1 研究对象1 0 2 2 研究方法1 0 2 2 1 文献资料法1 0 2 2 2 摄像拍摄法l o 2 2 3 专家访谈法1 l 2 2 4 录像解析法1 1 2 2 5 数理统计法”1 1 3 结果与分析1 2 3 1 滑步阶段的速度特征1 2 3 1 1滑步阶段下肢关节速度的变化特征1 2 3 1 2 滑步阶段下肢摆蹬动作的速度特征1 3 3 1 3 滑步阶段下肢速度特征对身体重心速度与铅球速度的影响1 5 3 2 过渡阶段的速度特征1 8 3 2 1过渡阶段下肢关节速度的变化特征1 8 3 2 2 过渡阶段下肢速度特征对身体重心速度与铅球速度的影响2 l 3 2 3过渡阶段下肢速度特征对过渡时间的影响2 3 3 3 最后用力阶段的速度特征”2 4 3 3 1最后用力加速准备部分下肢关节速度的变化特征2 4 3 3 2 最后用力加速部分下肢关节速度的变化特征2 6 3 3 3最后用力阶段下肢关节速度对身体重心速度与铅球速度的影响2 7 4 结沦与建议3 0 4 1 结论3 0 v i v i l 建议一3 0 献31 3 4 3 5 位期间取得的科研成果清单3 6 绪论 铅球运动由起源到现在已有六百多年的历史 世纪2 0 年代才有比赛，第一个世界纪录产生于1 9 3 4 年( 成绩是1 4 3 8 米) 。1 9 4 8 年女 子铅球比赛才被列为奥运会项目，第一枚奥运会金牌是由法国的奥斯物迈尔获得的，成 绩是1 3 7 5 米。在女子铅球运动的发展中，原苏联运动员起到了巨大的推动作用，代表 性人物是济宾娜( 5 0 年代) 、普雷斯( 6 0 年代) 、奇约娃( 7 0 年代) 和利索夫斯卡娅( 8 0 年代) 。推铅球运动是我国引进比较早的运动项目之一。新中国成立后，我国女子铅球运 动水平提高的很快。从1 9 5 5 年到1 9 6 5 年的十年中，我国女子铅球纪录从1 1 6 6 米提高 到1 6 6 1 米，从而达到世界先进水平，当时排在世界前九名。8 0 年代后期、9 0 年代初期 是我国女子铅球运动发展的高峰时期。1 9 8 8 年有四人突破2 0 米，分别是李梅素( 2 1 7 6 米) 、黄志红( 2 1 2 8 米) 、丛玉珍( 2 0 4 7 米) 和隋新梅( 2 0 0 8 米) ，并且在当年世界排名 中，分别排在第二位、第六位、第十七位和第二十位口1 。 背向滑步推铅球技术是被我国大多数铅球运动员采用的。随着旋转式推铅球技术的 产生，一些身高在2 0 0 米左右的欧美运动员开始广泛采用。应用旋转式推铅球技术， 铅球出手前的移动轨迹呈螺旋型，明显得知要比背向滑步推铅球技术的对铅球做功距离 要长，有利于铅球获得更大的出手速度。根据技术的革新要建立在功能原理的基础上， 努力使作用于铅球的工作距离增大，可以更有效的以铅球做功。对于国外的高大运动员 来说，他们在受到投掷圈直径的限制下，身体有关环节不能充分的用力和伸展，所以他 们采用旋转式技术。另一个方面就是，采用旋转式技术对运动员的身体条件和技术特点 提出了很高的要求，表现在推铅球的连贯性和对铅球的有效用力上。针对新技术，我们 不能盲目地去采用。运动员采用哪种技术是要根据其自身的身体素质和条件的，即以能 合理发挥自身技术特点和对铅球做到最大做功为主。滑步式推铅球技术对于身高在1 8 0 米的运动员是比较适宜的，因为我国女子铅球运动员相对于男子来说身高较矮，且都低 于1 8 0 米，而且我国前优秀女子运动员采用这种技术也获得过不错的运动成绩，所以 说我国女子采用滑步式技术是比较合理的，采用滑步式技术可以发挥出自身的运动能力 和有效地对铅球做功。因此对背向滑步推铅球技术进行研究，是我们以后进行科研的重 点。 通过查阅铅球相关的文献资料来看，对推铅球技术的研究主要分为三个时期：五十 年代对推铅球技术的研究主要是理论性上的讨论，而且学者们各执一词，达不成共识， 其产生这样的原因是当时的科技水平比较低下，没有先进的设备仪器和资金不足；而后 随着科技水来的进步，高速摄像机的产生把推铅球技术的研究带到了二维平面摄像分析 的时期，在一定程度上对铅球技术分析有了很大的提高，但由于运动图像处理系统的落 后，导致了其回馈时间过长和分析不精确的缺点；从八十年代以来，随着科学水平的同 新月异，科研工作者将运动图像处理系统进一步完善和提高，对铅球运动技术分析开始 采用三维摄像及录像分析，对运动技术的改善和提高方面有了更进一步的认识。 背向滑步推铅球的整个技术动作是人体不断对铅球做功的运动过程，依据国外优秀 铅球运动员在获得优异运动成绩时的技术能力特点来看，她们的速度特征方面都表现的 较好。就速度特征而言，主要体现在铅球运动员在推铅球过程中，身体各个环节和铅球 所呈现的速度变化情况。其主要体现在控制能力的强弱、缓冲时间的大小和肌肉的做功 等方面。如果运动员表现出正确的速度特征可以使其肢体的相关关节的速度按照合理的 次序依次进行制动和用力，保证“人一球 系统的速度和动量的损失达到最小，将速度 和动量传递到铅球上来，使铅球获得较大的出手初速度，表现出最后用力的效果较好。 在推铅球的过程中几个阶段是由速度快慢相结合来完成动作的，这就要求运动员对这方 面有充分的认识，即在该快的时候快，该慢的时候慢。随着科研工作者对推铅球技术动 作技术的深入研究，显而易见运动员要想使铅球出手的初速度达到较快的值，必然要采 取合理的速度特征，从而达到我们预期的优异成绩。在本人查阅的大量科研论文来看， 针对女子铅球背向滑步技术的分析，多数只是分析其中的一个阶段，而对于下肢速度特 征方面的研究较少。而且，下肢速度特征对身体重心速度和铅球速度有着极其重要的作 用，对运动成绩有着相当大的影响，因此对其研究有重要意义。 随着我国竞技体育运动的不断进步，我国已经成为公认的体育强国，在田径其它项 目上也屡次创造辉煌战果。在结束的北京奥运会中，我国的巩立姣和李梅菊成绩是1 9 2 0 米和1 9 0 0 米，分别获得第五和第八的好成绩。现代竞技体育运动不仅表现在各个国家 竞技运动人才的比拼，而且更重要的是在训练的系统化和科学化的比拼，只有教练员和 运动员在应用先进的技术和科学的训练手段下才能达到合理训练的目标，从而在比赛中 取得优异成绩。对我国优秀女子铅球运动员背向滑步推铅球技术下肢速度特征进行分 析，其意义主要有以下几个方面：一，提供国内优秀女子铅球运动员技术运动学参数， 为我国女子铅球运动员的技术训练提供具体的量化指标；二，本文的研究对象是2 0 0 8 年全国田径锦标赛的成绩排在前八位的选手，她们可以反映出我国女子铅球的顶尖实 力，而且我国其他运动员及青少年运动员可以参照她们的合理技术而制定自己的训练计 2 划；三，在具体的运动学指标方面，根据本文研究对象和国外优秀选手相比较，可以找 出我国女子铅球的差距，并提出合理的建议供参考，以促进我国女子铅球运动员技术的 改善和提高，继而提高我国女子铅球的技术水平。就我国而言，铅球的后备人才不少， 其中必然有潜质的青少年运动员，使他们早期形成证确的技术动作，是摆在教练员面前 重要的任务。 众所周知，推铅球的技术主要是以力量为基础，以速度为核心。而且当今对技术的 要求也越来越高，所以技术的各个环节都非常重要。本文通过对运动员比赛过程的摄像， 然后进行解析得出数据，并进行分类整理。由于本文需要，本人根据相关教材和专著把 完整的推铅球过程划分为滑步阶段、过渡阶段和最后用力阶段，分别从三个阶段详细地 对下肢的相关环节的速度特征进行了三维运动学分析，并对各个运动员的铅球速度和身 体速度的特征进行了综合分析，努力发现她们在速度特征方面的一般规律，找出合理与 不合理的方面且提出相应的改进措施，进一步为她们的训练服务。 1 文献综述 对于背向滑步推铅球技术的分析，国外研究的较早。英国著名专家米科赫尔梅斯 特早在八十年代初期就提出将整个推铅球过程分为三个阶段：滑步、过渡和最后用力。 而且他对各个阶段进行了相关的研究n 1 。美国生物力学博士a n d r e a s v m a h e r a s 针对推铅 球的理论最佳出手角度和实际最佳出手角度不同方面，系统全面的进行了分析，进而说 明了每个运动员的最佳出手角度是有区别和有各自的特点的。澳大利亚运动科学家尼 克林桑在“投掷和跳跃运动中的最佳发射角”h 1 中指出推铅球的出手角度的问题上忽 视了运动员之间存在的差异性，每个运动员是不能在计算得出的角度下使铅球获得最大 速度的。德国著名专家巴尔脱尼慈对参加世界锦标赛的从冠军到前几名的女子选手进行 了研究，得出女子运动员在滑步阶段中是有控制的，一般呈现完美的“t 一姿势，在最 后用力阶段右腿爆发力要强，且左侧要支撑好。美国学者马克柯依等在“优秀铅球运动 员的运动学分析 嫡1 中对6 位美国优秀运动员的推铅球技术采取了高速摄影机拍摄的方 法，在分析后得出在最后用力阶段一个使身体能够快速挺伸的加速点是世界级优秀运动 员必须具备的。 从八十年代以来，我国对背向滑步推铅球技术进行分析的文章犹如雨后春笋，而且 涉及的内容很广。从1 9 8 6 到1 9 8 8 年三年间，刘建国教授等人在“对李梅素连破亚洲记 录的技术分析呻1 中通过高速摄像对李梅素完整的推铅球动作进行了分析，参照世界优 秀选手的技术进行比对，发现李梅素的技术存在问题，表现在滑步过程右腿蹬伸用力过 猛使起伏角变大，另外在最后用力时左髋和左腿没有充分伸直，从而为改善李梅素的技 术缺点并且对国内运动员也起到了一定的积极意义。 1 9 8 9 年张健在“对李梅素在六运会破亚洲女子铅球纪录时的技术动作力学分析m 中通过高速摄影和影片解析系统，对李梅素在六运会上以2 0 9 5 米( 同时打破亚洲纪录) 的技术动作进行运动生物力学分析后，得出其滑步稳、低、快，蹬地力量较大，蹬地角 度较小，在滑步阶段结束时使铅球获得了较大水平速度，从而为最后获得较大的铅球出 手速度奠定了坚实的基础；过渡阶段的时间短，动作协调连贯，左脚的迅速着地并获得 有力支撑，且重心日订移较平稳，使得身体形成了良好侧弓形态，有利于最后的用力：最 后用力曲线的距离较长，用力的时间较短，与世界优秀运动员的工作距离基本一样，从 而有利于出手速度提高。并指出了其存在的出手垂直分速度较小的问题，提出其应进一 步加强出手时左侧的蹬伸力量，由此来增加出手角度和出手合速度。 4 1 9 9 0 年王庆跃等人在“我国铅球技术生物力学分析 陋3 中对我国优秀运动员李梅素、 黄志红和丛玉珍的推铅球技术动作进行了摄像和分析，得出要使铅球出手速度达到最大 就要对铅球做功的距离要长，在最后用力阶段要加大动作幅度。 1 9 9 1 年，魏星、李祖林和阐福林在“优秀女子铅球运动员黄志红、隋新梅的技术特 征呻1 中通过二维平面摄像解析法进行分析，结果显示：在滑步阶段，他们动作较平稳， 重心后移较积极；认为过渡阶段两脚着地时间间隔应在保持铅球水平速度，且为最后用 力阶段形成合理投射姿势的前提下越短越好；最后用力阶段隋新梅最后用力的工作距离 较长且较适宜，但他们左脚过早离地的问题应加以改正。 1 9 9 3 年李建臣和崔佳宾在“黄志红、隋新梅推铅球技术整体动作的速度节奏 u 伽 中采用一台高速摄像机进行平面拍摄并进行分析，结果表明滑步阶段铅球速度与身体重 心速度的对比说明了他们整体动作速度节奏还没有更合理发挥；最后用力阶段第一侧弓 时躯干和上肢急于发力效果比较差，第二侧弓能够使腰腹肌群固定，并集中躯干用力和 左腿蹬伸用力在一起，因此获得了最佳的用力效果。同年，李建臣等在“对周天华推铅 球技术的三步曲式诊断 1 中用同样的研究方法对我国优秀铅球运动员周天华推铅球技 术进行了两维平面摄像并分析，发现其在滑步过程中，摆蹬动作配合的比较好；过渡阶 段铅球速度与身体重心速度的对比发现，未能达到最后用力前的最佳发力条件；最后用 力阶段支撑点的不稳固从而影响了铅球速度。 刘建国等人在1 9 9 9 年对我国1 0 名优秀铅球运动员的推铅球技术进行了三维运动学 分析，得出滑步阶段合理的左侧技术为低、平、快的滑步及过渡阶段奠定了良好的基础： 过渡阶段中左脚、左腿低而快的着地，建立了稳固的支撑，有利于促进髋部向前运动； 强有力的左侧肢体蹬伸加长了最后用力工作的距离，从而提高了铅球初手速度n 羽。 2 0 0 0 年王保成等在“再论推铅球的最后用力 3 1 中应用文献法和统计法，最后得 出最后用力是由过渡阶段右脚向投掷方向积极蹬伸开始的，即单支撑阶段，其对铅球和 人体重心速度有重要作用；左脚着地到铅球出手是双支撑阶段。同年9 月，范秦海在“女 子铅球运动员最后用力技术的三维运动学分析 n 4 1 中使用3 部高速摄像机，对运动员现 场比赛进行定点拍摄，通过录像解析系统进行分析，结果显示：在最后用力开始时的上 体控制不稳匦l 造成了上体过早抬起，从而影响了最后用力的工作距离；髋的转动幅度不 够，右腿支撑不稳和膝角较大，造成了上体过早上抬。并建议运动员在最后用力训练中， 在丌始阶段右膝角保持不变的情况下，加大转髋力度，同时要控制上体姿势保持不变。 2 0 0 1 年李侃在“对推铅球滑步技术速度节奏的探讨u 明中对我困优秀女子铅球运 动员推铅球滑步技术中的速度方面进行了系统的分析，指出我国运动员由于蹬摆技术的 不完善从而造成铅球最大速度与身体重心速度的差值过大，从而对最后用力起到了不利 的影响，认为我国运动员应在此方面多加训练以提高动作技术。 2 0 0 2 年肖林鹏在“我国优秀女子铅球运动员背向滑步推铅球技术动作速度节奏的特 征与模式研究”n 旬中采用二维平面摄像及解析法和生物力学方法进行分析，得出影响铅 球出手速度大小的运动环节依次为：最后爆发用力时的左腕速度，两腿摆蹬结束时的左 踝速度，最后爆发用力时的左踝和右腕速度；影响女子铅球运动员铅球出手速度并决定 成绩的根本原因是背向滑步推铅球技术动作的速度节奏。同年，李继辉和李寅对参加 2 0 0 0 年全国田径锦标赛前3 名运动员进行了三维运动学分析，结果显示：在过渡阶段， 身体重心速度的提高与髋关节积极的平动( 向投掷方向) 及髋轴的加速转动( 水平面和 矢状面内的逆时针) 密切相关；过渡阶段不应过分强调形成超越器械姿势，从而避免影 响重心速度提高和动作的连惯性n 刀。 2 0 0 3 年1 月白光斌、龚锐在“张榴红背向滑步推铅球技术动作的速度节奏研究 n 8 1 中用二维摄像法对参加2 0 0 0 年全国田径大奖赛总决赛的我国优秀铅球运动员张榴红进 行现场拍摄，而后进行解析和分析，结果得出：在滑步阶段，张榴红左腿摆动的最大速 度出现于右脚蹬离地面前，基本上出现于右腿积极蹬伸的时候，但存在摆动腿垂直分速 度比较大，水平分速度比较小，重心腾起角度较大，从而降低了身体重心速度与铅球速 度；在过渡阶段，右腿支撑作用时间较长，造成身体重心速度与铅球速度下降，使最后用 力时铅球获得的初速度比较低；在最后用力阶段，其主要用力点较突出，加速效果表现 得较显著。3 月肖林鹏在“女子铅球运动员滑步阶段速度节奏特征研究 n 鲫中采用一部 高速摄影机，对我国8 名女子国际健将级运动员在全国比赛的情况进行跟踪拍摄，在对 录像进行解析后，结合生物力学方面进行分析，得出结论：在团身移臀至两脚摆蹬结束 瞬间阶段，下肢各运动环节速度对铅球速度与身体重心速度有着直接的影响；在右脚蹬 离地面至右脚着地瞬间阶段，右踝速度和身体重心速度及铅球速度有着显著性相关关 系；滑步阶段移臀和右踝积极蹬伸动作是对其他运动环节速度有重要影响作用的，二者 配合动作可以加快身体及铅球的移动速度和动量。同年9 月，王文红采用一台高速摄像 机对江苏省6 名女子铅球运动员进行现场拍摄并进行解析分析，结果显示：在滑步阶段 的摆蹬过程中，他们的摆动腿向垂直方向摆动过大，导致身体重心速度垂直分速度偏高， 从而使水平速度降低；在过渡阶段，右腿的退让能力和由克制转为蹬仲的加速能力比较 差，导致过渡时间偏长，从而铅球速度与身体重心速度都大幅度下降；在最后用力阶段， 6 某些运动学因素分析 口订中采用近景动态立体摄影与三维运动学分析的方法对我国3 名优秀运动员进行分析，得出结论：在最后用力阶段，髋轴加速转动( 水平面内逆时针) 是提高身体重心速度的一个重要因素。7 月王红卫、白光斌在“程晓燕背向滑步推铅球 技术的生物力学分析”乜2 1 中对铅球运动员程晓燕进行二维平面拍摄并解析分析，指出： 在滑步阶段，摆动腿垂直分速度较大，水平分速度较小，导致身体重心速度和铅球速度 均降低；在过渡阶段，右腿的迅速退让能力与退让迅速转入克制能力及加速能力较差， 单支撑阶段的作用时间比较长，身体重心速度和铅球速度都大幅度下降，因此使最后用 力时铅球的初速度比较低；最后用力阶段控制的不错，加速效果较显著。8 月李建英、 王小刚在“对我国优秀女子铅球运动员背向滑步推铅球技术的研究 1 中对九运会女子 铅球的前8 名运动员采用三维运动学分析，得出滑步阶段左腿有效摆动不够、右腿蹬伸 不足、过渡阶段右髋向投掷方向的前移不够。 2 0 0 5 年白光斌、龚锐在“我国优秀女子铅球运动员于鑫、程小燕背向滑步推铅球技 术动作的速度节奏研究 1 中采用二维平面摄像及解析和生物力学的方法，对我国优秀 女子铅球运动员于鑫、程小燕技术的速度方面进行了分析研究。结果表明：在滑步阶段 中，摆动腿垂直分速度比较大，水平分速度相对比较小，从而使身体重心速度和铅球速 度降低；在过渡步阶段中，右腿退让能力与由退让转为克制的能力比较弱，单支撑时间 过长，身体重心速度和铅球速度均呈下降趋势；在最后用力阶段中，于鑫表现出用力过 早，鞭打动作比较匆忙，而程晓燕在加速方面表现的较好。 2 0 0 6 年7 月丁国华在“我国三名优秀女子铅球运动员过渡阶段技术特征的研究啪1 中采用二维平面摄像法对我国三名优秀运动员李梅菊、程晓燕和张小雨的过渡阶段技术 动作进行解析并分析，指出在过渡阶段中，三名运动员均较好地进行了下肢制动，继而 使上肢和铅球速度增加效果明显。1 1 月范秦海在“对我国新老两代女子铅球运动员最后 用力技术的对比分析川矧中采用三维摄影解析和运动学的方法对我国女子铅球运动员李 梅菊等的技术进行运动学分析，并和自，j 国手李梅素、黄志红及隋新梅进行了对比分析， 发现部分运动员在最后用力开始时控制上体不够，造成上体过早抬起而直接影响了最后 用力工作距离：在最后用力开始阶段，髋部的转动幅度不够，而肩的控制不够继而转动 则出现了不应有的幅度；右腿支撑不稳固，膝角比较大，造成上体过早上抬。 7 2 0 0 7 年2 月王志明在“我国优秀女子铅球运动员最后用力技术的运动学分析 1 采用两台高速摄影机对我国优秀女子运动员进行了比赛现场拍摄，运用三维运动学分析 的方法得出结论：在我国优秀女子铅球运动员最后用力时，人体各关节速度、铅球出手 速度与运动成绩呈现出高度的相关性：最后用力时人体各关节速度与铅球出手速度呈现 出高度的相关性；在最后用力加速阶段的距离和时间是造成我国女子铅球运动员成绩不 理想的重要原因。l o 月白光斌、龚锐在“李梅菊背向滑步推铅球技术动作的速度节奏分 析嘲1 中采用一台高速摄影机对李梅菊的推铅球技术进行平面拍摄，解析后运用生物力 学方法对其技术的速度节奏方面进行分析，得出结论：在滑步阶段，其左腿摆动最大速 度出现于右腿蹬离地面前，基本出现于右腿积极蹬伸瞬间，然而摆动腿垂直分速度比较 大，水平分速度比较小，重心腾起角度变大，从而降低了人体重心速度与铅球速度；在过 渡阶段，由于右腿的退让能力与由退让转为克制的能力比较弱，导致右腿支撑作用时间 比较长，使身体重心速度和铅球速度都有所下降，继而使最后用力加速时，铅球所获得的 初速度比较低；在最后用力阶段，其主要用力点比较突出，加速效果比较显著。 2 0 0 8 年1 月李林、赵焕彬、孙义以在“对女子铅球运动员背向滑步推铅球技术的生 物力学分析川剜中对十运会女子铅球冠军李梅菊和第四名张春景采用三维摄像拍摄及三 维录像解析等方法，经分析得出：在准备阶段，应对人球系统的加速下落和制动加以重 视，以储备弹性势能，进而促使下一阶段右腿蹬地力量和收缩速度的加大；在蹬摆阶段， 左腿以摆带蹬的加速效果要明显，上体和右腿在右脚蹬离地面瞬间要制动，右膝关节在 蹬摆之前要尽量蹬直；在腾空阶段，要以减小支撑步距离来加大右脚水平速度；在最后 用力阶段，用肩转动角度和髋转动角度的比值来对超越器械效果进行衡量，用位移变动 大小( 近端环节出现最大速度后) 来对近端环节的制动效果进行评定，动量传递的连惯 性用右髋关节点和右肩关节点达到最大速度时的时间间隔来表示。3 月自光斌在“李玲 背向滑步推铅球技术的生物力学分析川删中对女子铅球运动员李玲的比赛情况进行了平 面摄像，经过解析分析后，得出结论：在滑步阶段，李玲的蹬摆技术不理想，摆动腿垂 直分速度过大，水平分速度小，使身体重心速度与铅球速度都有所降低；在过渡阶段， 其支撑时间过长，使身体重心速度与铅球速度下降；在最后用力阶段，其用力特点突出。 5 月冯玉蓉在“亚洲冠军李玲背向滑步推铅球技术下肢速度节奏特征分析”。“3 中采用三 维录像拍摄法对李玲的技术动作进行拍摄，经过解析分析，发现李玲在滑步阶段身体重 心速度和铅球速度的上升趋势明显；在过渡阶段中身体重心速度和铅球速度不但保持而 且有所提高，表现出高水平运动员的技术特征：最后用力阶段右下肢关节点中速度最快 r 的是右髋，是由右膝向投掷方向积极推动右髋的结果，但身体重心速度下降过大问题的 存在会对铅球加速产生不利的影响。6 月王国祥、刘生杰、樊晓佳在“我国优秀女子铅 球运动员最后用力技术的运动学研究胡中对全国田径大奖赛决赛前6 名运动员进行了 三维运动学析，发现在最后用力准备阶段右髋积极转动和右膝速度要比左膝速度大的技 术动作基本合理：在最后用力时铅球速度和身体重心速度的差值较小，进而“人一球” 系统获得的速度和动量较小。 2 0 0 9 年董海军、苏明理、严波涛等在“我国优秀女子铅球运动员最后用力技术特征 研究”1 中用两台高速摄像机对巩立姣、李梅菊和李玲的比赛情况进行拍摄，进行三维 运动学分析后得出结论：巩立姣的右肘关节提前用力情况应加强左腿的撑蹬练习：李玲 左侧支撑技术和超越器械不好，最后用力距离短、幅度小；李玲的左腿蹬伸不够积极， 且腿部力量较薄弱。 分析近十年来世界铅球运动发展的状况，主要原因是采用了先进的科学研究方法和 训练方法，这样使得运动员的推铅球技术不断进步和完善。就我国而言，对推铅球技术 的研究相比于其它田径项目的研究较落后，则与国际的研究水平相比就更落后。提高我 国女子铅球的专项运动技术水平光凭已有的丰富经验是远远不够的，需要我们要在科学 化训练方面投入力度，比如引进先进的训练仪器、器材和设备；采用综合措施进行心理 训练及恢复训练；改善训练模式，进行定量化的控制训练，而且还要定期进行技术诊断 和综合评定等。这就要求科研工作者必须深入训练实践，积极与教练员配合，并一起解 决训练中遇到的各种问题，只有这样才能使训练的效果不断提高。 综上所述，针对下肢速度特征进行详细分析与研究的期刊很少。本人通过查阅近十 几年来的相关资料后，发现对身体重心速度与铅球速度的研究较多，而对身体环节速度 特征的研究较少。因此本文分别从三个阶段详细地对下肢的相关环节的速度特征进行了 三维运动学分析，并对各个运动员的铅球速度和身体速度的特征进行了综合分析，努力 发现她们在速度特征方面的表现是否合理，并提出相应的建议，以确定她们以后训练的 方向。 9 2 研究对象与研究方法 2 1研究对象 本文选取2 0 0 8 年1 0 月11 同下午在河北石家庄裕彤体育场举行的2 0 0 8 年全国阳径 锦标赛中女子铅球比赛的1 9 名运动员进行现场拍摄，并取成绩排名前8 位的运动员作 为研究对象，且8 名运动员均采用背向滑步推铅球技术和右手掷球。其基本情况见表1 。 参照研究对象的比赛成绩，可以说基本代表了我国的优秀女子铅球水平。 表1 研究对象的基本情况 2 2 研究方法 2 2 1 文献资料法 根据本文需要，通过互联网、中国知网等电子资料以及河北师范大学图书馆查阅了 运动生物力学、运动训练学和田径专业理论等与铅球运动员速度特征方面相关的文章近 5 0 余篇，然后对其进行了收集与整理，并加以归类与分析。 2 2 2 摄像拍摄法 本研究采用两台日产j v c 9 8 0 0 带电子快门的高速摄像机，分别摆放于投掷圈f j 订右侧 位和后右侧位定点拍摄。两台摄像机与投掷圈中心的距离分别为1 5 米和1 2 米，机高1 2 0 米，拍摄频率为5 0 赫兹，两机主光轴央角约为9 0 度，在比赛丌始前丌机拍摄，比赛结 束后停机，中间不停机，并且在比赛前后开机拍摄下投掷圈内三维立体框架，完整记录 i 0 了运动员比赛的全过程。机位如下图。 图l 摄像机位置摆放图 2 2 3 专家访谈法 为了更好地进行本文的研究，对河北省体工大队著名投掷教练何增生、李梅素和河 北师范大学体育学院的著名专家进行了走访，主要是针对女子铅球运动员在推铅球技 术中身体下肢各关节点速度方面进行访谈，从而为本文的撰写提供了很多有价值的资料 与建议。 2 2 4 录像解析法 采用“a r i e l ”三维运动解析系统对影片进行解析，运用人体模型d l t 引导图像测 量分析系统，并按照模型关节点与附加点的方式进行图像采集与数据处理，然后图像经 数字化后，采用低通数字滤波法对原始数据进行平滑处理。 2 2 5 数理统计法 采用s p s s1 1 5 统计软件里的描述性分析、t 检验和相关分析等方法，对所有数据 进行统计学处理。 3 结果与分析 3 1滑步阶段的速度特征 此阶段是通过运动员的团身后坐，身体重心向投掷方向移动开始，积极地摆动左腿， 带动运动员的身体重心速度增大，铅球速度也随之增大，接着由于支撑腿的用力和收回， 使身体重心速度和铅球速度得到保持的过程瞰1 。 3 1 1 滑步阶段下肢关节速度的变化特征 在滑步开始时，作用于髋部的两腿动作要首先体现出来，而且在滑步阶段中人体重 心位置处于髋部附近。因此，在滑步过程中，使髋部速度积极地加快有利于使身体重心 速度得到提高。与此同时，加快了髋部水平速度后，在上体受到惯性力和惯性力矩的影 响下，促使运动员的躯干相关肌群得到充分伸展，达到控制上体转动过早的效果。在滑 步阶段中，右踝最大速度大于右膝最大速度，而右膝最大速度又大于右髋最大速度，根 据有关计算表明，右髋平均速度与铅球出手初速度呈显著性相关关系，故提高投掷成绩 的途径之一就是要尽可能快速地收右腿。由于在此阶段中，巩立姣、李梅菊、刘相蓉、 李玲和崔爽的有关关节速度变化趋势近似，而李凤峰、孟倩倩和李莉的近似，所以就以 李梅菊和李风峰的有关关节速度变化情况为例，如图2 和图3 所示。根据二图可以看出， 8 名运动员的左髋速度的变化趋势为上升、下降、上升，这是由摆动腿的摆动和右脚着 地时左腿准备下插落地引起的。再根据图表和数据分析后发现，巩立姣、李梅菊、刘相 蓉、李玲和崔爽的右髋速度的趋势为：上升、下降、上升，并且下降过程的持续时问较 短；而李风峰、孟倩倩和李莉的右栽速度的趋势为：下降、上升，并且下降过程的持续 时间较长，表现出她们三人的右腿收缩不够积极，进一步说明她们对右侧下肢的控制力 不足，需要在以后的训练中使右腿的快速收缩能力得到加强。 1 2 图2 李梅菊滑步阶段下肢关节速度特征 图3 李凤峰滑步阶段下肢关节速度特征 3 1 2 滑步阶段下肢摆蹬动作的速度特征 滑步阶段主要任务就是使身体和铅球脱离静止状态而向投掷方向产生运动，从而进 一步为过渡阶段和最后用力阶段获得一定的初速度及形成有力的投射姿势打好基础。有 研究证明，摆动腿的后摆和支撑腿的蹬伸起着举足轻重的作用。更进一步说，摆动腿的 后摆引导着支撑腿的蹬伸：一，左腿后摆的刚力情况和后摆程度会直接影响到右腿的作 用效果；二，左腿后摆不能过高，过高的话会使右腿蹬地角增大，造成身体起伏过大， 导致身体水平速度减小。要想运动员在此阶段获得较高的速度水平，就要使摆动腿的摆 动和支撑腿的蹬伸在一定程度上互相协渊控制。婚1 。从两腿摆蹬配合技术的惯性力方面来 看，在滑步阶段过程中，左腿摆动的最大速度出现时机会对右腿蹬伸用力程度有重要联 系。经过分析表2 显而易见，本文研究对象的摆动腿摆动至最快瞬间时所用时问大于支 撑腿蹬离地面瞬间所用的时间。其中李玲的时间问隔最大( 0 1 8 秒) ，巩立姣的时问间 隔最小( 0 0 6 秒) ，表明左腿摆动出现最大速度时均出现于右脚蹬离地面之前。进一步 分析可以看出，在支撑腿蹬伸用力的过程中会出现摆动腿摆动速度的最大值，通过摆动 腿摆动的带动作用，会使支撑腿的蹬伸力加强和速度的提升。 经过s p s s1 1 5 软件进行数据统计，结果显示：由r l = o 7 8 5 ，p i _ o 0 2 8 0 0 5 ，得出摆 动腿摆动速度的最大值与运动员身体重心速度的最大值呈显著性相关关系；由 r 。= 0 7 1 3 ，p ：= o 0 4