拔河比赛中的物理知识

拔河比赛中的物理知识西昝中学 王瑞年【教学目标】一、知识与技能1知道拔河过程中拉力是如何产生及传递的2知道决定拔河胜负的因素并能应用于实际操作之中二、过程与方法 1通过对拔河中的力学介绍明白牛顿运动定律在其中的应用 2通过学生实际的拔河过程加深对拔河时技巧的应用三、情感、态度与价值观 1通过在游戏中的学习使学生意识到物理知识在多方面的应用【教学重点和难点】教学重点： 1拔河过程中拉力的传递 2决定拔河胜负的因素教学难点： 1如何有效利用技巧来制胜【教学过程】 一、导入 1、由一组有关拔河的视频导入 2、拔河比赛在世界各地的运动发展 拔河运动在1900年第二届法国巴黎奥林匹克运动会中列为正式竞赛项目，直至1920年停办。目前拔河是世界运动会的正式竞赛项目之一，并采用世界正式拔河比赛制度。国际拔河协会(Tug of War International Federation)每半年举办由各国国家队参加的世界锦标赛，分为室内及室外举行。协会还同样举办由俱乐部队参加的类似的比赛。 3、学生相互讨论：自己在拔河比赛中是如何制胜的 你认为要取胜需要具备什么条件引出： 1. 人的质量 2. 鞋与地面之间的摩擦 3. 人的力气 4. 用力的方向 5. 团队协作 6. 拉拉队的作用师讲：一般的拔河方法是：在地上划两条相隔约2米的平行直线为河界，由人数相等的两队在河界两侧各执绳索的一端，绳中间系有标志胜负的红绳，闻令后，用力拉绳，以将红绳拉出河界为胜。根据力的作用是相互的和二力平衡条件可知，队员的拉力与地面的摩擦力是相等的，要想让红绳连同拔河绳朝向本队这边移动而获胜，就须要比对方的力更大，也就要须要更大的摩擦力。有两种情况让红绳连同拔河绳移动，一种是因为输的一方队员的鞋底与地面间发生了滑动。另一种情况是因为输的一方的手与拔河绳之间发生了滑动。从而增大摩擦就成了决定胜负的主要因素，那么怎么增大摩擦力呢？ 1、参赛队员尽可能穿鞋底比较粗糙的鞋子。对于上面说到的第一种情况，要想避免队员的鞋底与地面间发生滑动，就要增大鞋底与地面间的摩擦。参赛队员应选择那些鞋底比较粗糙的鞋子，还尽可能找地面粗糙些的地方站立，以增大摩擦力。2、选体重较大的队员参赛。队员的体重越大，对地面的压力越大，摩擦力也就越大。3、高个子在前，矮个子在后。参赛队员的位置顺序是让高个子靠近河界，矮个子靠近拔河绳子末端（如下图所示）。这样让绳子OA大致成一个逐渐下降的曲线，当开始拔河时，因为后面矮个子学生向后的拉力作用，绳子OA将要绷直，处在靠近河界的高个子学生受到绳子绷直时向下的压力，从而进一步增大对地面的压力，就增大了摩擦力。4、身体尽量向后倾。重力矩的大小由重力大小和重力臂大小的乘积来决定。拔河比赛过程中，重力大小不变，在脚下不打滑的前提下，身体越向后倾，重力臂越大，则重力矩越大，越容易取胜。5、手要用力握住绳子。手用力握住绳子，则压力越大，摩擦力越大，绳子越不容易从手里滑动。6、拉绳的方向尽量与绳的夹角小些。拉绳的力的方向尽量与绳的夹角小些，最好和绳子平行这样就可以增大集体的合力，易于取胜。以上是拔河比赛中涉及到的主要物理知识及原理。拔河比赛的胜负除了和物理知识有关之外，当然还与生理和士气有关，如果在拔河比赛前热热身，旁边没有参加比赛的学生适当的加油则获胜的可能性更大。OA河界河界三、决定拔河胜负的因素 从拔河胜负的结果来看，负方一般会有三种不同的情况：1.负方队员没有被拉倒，只是队员脚底打滑或者双脚被迫向前移动（或手中绳子打滑）而绳子中点被平拉过分界线；2.负方队员脚底没有滑动，而是被拉得失去平衡、向前翻倒使绳子中点越过分界线；3.负方队员被拉得既有平动又向前翻转而告负。比赛过程中胜负未定之前的双方的反复拉锯式对抗都包含在这三种情况之中。 4. 指挥与队员的素质 拔河是团队之间的智慧、精神意志和力量的较量，指挥相当重要。没有好的指挥， 全队就不可能紧密配合如一人发挥到最有力量的状态，就没把握抓住战机击败对方。同时拔河又是一种实战，队员的个人素质也很重要，如个人力量、身高、体重、是否反映灵敏、是否会用力、是否服从指挥等等都要考虑，甚至是否有过实战经验，都不应忽略。简而言之，队员既要有力，又要会施力，更要服从指挥即时施力才能取胜。比赛中，如果两队势均力敌，指挥不力的一方必将失利；双方指挥水平相当，反应迟缓、不听指挥的队员人数较多的一方则必败无疑。五、挑选队员的原则1、大力士原则 全体队员的合拉力大于对方的最大摩擦力或拉力矩大于对方的重力矩才能获胜，每个队员的个人力量大，则全体队员的合拉力必定大，所以应当挑选体力大的大力士队员参赛。2、大体重原则 在相同摩擦因素时，体重大，可获得的最大静摩擦力大，同时质量大者惯性也大，故体重大者占优势。若比赛规则中（可以由比赛组委会规定）无队员体重的限制，应优先挑选大体重的队员。3、高大身材原则 身材高大的队员对身体姿势的重心高、低的调节范围较大，可有效地改变和控制绳子拉力方向，对拉力矩、重力矩的调节也有较大的范围，在姿势调整中有条件产生最好的调整效果，同时队员身材高大