體育教育專業大學生投擲鉛球最佳出手角度的分析

楊 鋒

（貴州銅仁學院體育系，貴州 銅仁 554300）

實驗與調查

體育教育專業大學生投擲鉛球最佳出手角度的分析

楊 鋒

（貴州銅仁學院體育系，貴州 銅仁 554300）

運用文獻資料、數理統計、實驗等研究方法，對世界8名男子優秀鉛球運動員與銅仁學院體育專業4名男子學生理論上的最佳出手角度進行對比，對銅仁學院體育專業4名學生進行實踐操作。結果表明，銅仁學院體育教育專業4名學生實際出手角度與理論上的最佳出手角度有一定差異。因此，在鉛球的教學與訓練的過程中，教練員應根據學生自身的體能狀況，合理地選擇適合本人的最佳出手角度，而不是將最佳出手角度在某一范圍固定不變。

鉛球；出手角度；出手高度

在投擲鉛球的過程中，投擲的遠度與出手角度、出手點高度以及空氣阻力之間存在一定的聯系，普通高等教育“十五”國家級規劃《田徑》教材中已指出：投擲鉛球的出手角度在38°～ 42°為最佳。在投擲時，根據不同個體的出手高度和出手速度的關系，選擇什么樣的出手角度，才能最大限度地發揮投擲者的體能及技能，盡可能投擲的更遠，這對體育專業鉛球技術教學與訓練有十分重要的意義。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

體育教育專業大學生投擲鉛球最佳出手角度。

1.2 研究方法

1.2.1 文獻資料法根據研究的目的，在中國知網、萬方數據庫以“鉛球”“出手角度”為關鍵詞查閱了對本論文有一定參考意義的相關文獻。

1.2.2 數理統計法對收集的世界8名鉛球優秀運動員出手角度與相關數據及銅仁學院體育教育專業4名學生投擲鉛球時所獲得的數據進行統計分析。

1.2.3 實驗法錄像拍攝投擲者的原地背向推鉛球技術動作， 實驗組按理論上的最佳出手角度或接近最佳出手角度進行投擲，對照組則投擲者的角度不做規定，選定最好成績的出手角度。

2 結果與分析

2.1 推鉛球最佳出手角度的本質含義

最佳出手角度是指當鉛球運動員的出手高度及出手速度固定不變時，有一個固定的出手角度能使鉛球推出最遠的距離。從獲得鉛球最大遠度為目的實踐意義來看，鉛球最佳出手角度對鉛球的成績影響較大，并且出手角度對遠度的影響有兩個基本特性：（1）有利于鉛球的拋射；（2）有利于出手之前身體運動過程中實現較大的出手速度。根據生物力學原理可知，若出手角度不斷增大，增大到偏離了最有利于肌肉收縮力量、收縮速度及骨杠桿時，鉛球的出手速度必然會減小。

從出手速度和出手角度對鉛球遠度的影響來看，出手速度對遠度的影響遠遠大于出手角度，因此最佳出手角度主要考慮在投擲的過程中能否獲得更大的出手速度，同時出手速度與出手角度的比例也要適當，因為在投擲的過程中必定要有一定的垂直速度，這樣才會投擲得更遠。推鉛球最佳出手角度的本質含義為：在一定條件下，獲得更大的出手速度時，出手角度也要適當。所以，理論上最佳出手角度的力學研究與計算應充分考慮出手速度和出手角度的力學前提才符合鉛球運動的本質規律，與實踐的出手角度相一致。

2.2 影響出手角度的因素

影響出手角度的因素有出手點高度、出手速度、重力加速度（在同等條件下，g為恒值），并且當出手速度一定時，出手點高度越高，則出手角度越小；當出手高度一定時，出手速度越大，則出手角度越大。以下3個公式的計算結果可證明：

其中s為投擲的遠度，h為出手點高度，α為出手角度，β為地斜角，g為重力加速度。

2.3 最佳出手角度的理論分析

出手角度是出手瞬間拋射物的瞬時速度方向與水平面之間的夾角。鉛球運動屬于斜拋運動，根據力學原理，斜拋物體仰角在45°時射程最遠，即拋出點與落地點必須在同一水平面時才符合要求。但投擲鉛球時出手點和落地點不在同一水平面上。因此，投擲鉛球時要想獲得最遠的距離，出手角度就不能是45°。投擲鉛球的出手點高，落地點低，這兩點的連線與水平面之間形成了一個夾角，這個夾角稱為地斜角（用β表示），由于地斜角的原因，出手角度小于45°時才能促成出手時垂直分力和水平分力的合理配合，以保證鉛球騰空與鉛球飛進形成最佳組合，從而達到理想的最佳遠度。

表1 世界級優秀鉛球運動員投球的地斜角（β）與出手角度（α）

表2 銅仁學院體育專業學生投球的地斜角（β）與出手角度（α）

表3 銅仁學院體育專業學生投擲鉛球的數據統計

根據斜拋物體運動原理，斜拋物體的飛行距離為S=V02Sin2α/g（其中 V0為出手初速度，α為出手角度，g為重力加速度），投擲物獲得最大的投擲遠度，其出手角度為α=45°- 2/β。根據這一公式和不同級別運動員的水平，給出了2組運動員投球時的出手高度和出手遠度數據，并計算了理論上的最佳出手角度。

從表1、表2計算結果可以看出，在不考慮空氣阻力以及其他因素的條件下，由于推球出手點高于落地點而形成的地斜角等原因，世界優秀鉛球運動員的出手角度在42°左右，而一般運動員的推球角度在40°為最佳，并且地斜角的大小與出手高度成正比，與投擲的遠度成反比；投擲的距離越遠，地斜角越小，從而出手的角度越接近45°，并且由表1、表2可知，世界優秀運動員與銅仁學院體育專業學生理論上的出手角度差別不是很大。

2.4 銅仁學院體育專業學生的投擲角度與分析

經觀察、訪問及實驗等方法，銅仁學院體育專業4名學生推球的出手角度都要小于理論上的出手角度（38°～ 42°），見表3。

由于理論上的最佳出手角度是在采用某種機械裝備或使用重量較小的情況下測量出來的，這就與人的生物學特征相矛盾，并且人不可能每次投擲鉛球時的出手速度都一樣，而機械卻可以。所以，理論上計算的最佳出手角度有一定的局限性，它不符合人體的運動規律特征。而且在進行鉛球投擲的過程中，鉛球的重量較大（正規比賽男子為7.26kg，女子為4kg，但由于銅仁學院體育專業的學生與高水平鉛球運動員的差別較大，本次采用鉛球的重量為5kg作為實驗），它是不能忽略的，在飛行的過程中，必然要受重力的作用，再次在投擲的過程中，運動員要向上推，而鉛球則受重力的作用要下墜，當出手角度越大時，人體要克服重力的作用則越大，這必然會導致出手前的初速度將減小。

因此，銅仁學院體育專業學生的最佳出手角度雖然比理論計算的出手角度有一定的差距，但從人體的生物學特征看，只要當他們在投擲時，出手角度和出手初速度合理的配置時，在一定意義上講，即使他們的出手角度比理論上的要小，那也是合理的。

3 結論與建議

3.1 結 論

最佳出手角是一個變量，只有當出手角和出手速度合理搭配時，投擲鉛球的遠度才會更遠，這就要求在投擲的過程中不要一度的追求最佳出手角度，因為人體生物機能的差異性，不同的運動員，在投擲鉛球時的最佳出手角度也不同，并且在投擲的過程中適當的減小出手角度，以換取更大的出手初速度是科學、合理的。因此，銅仁學院體育專業學生的推球角度比力學計算的出手角度要小40°～ 60°，在實踐教學中也是合理的。

3.2 建 議

3.2.1在技術訓練中，體育教師及教練員應避免學生或運動員盲目追求和模仿某一固定出手角度，應根據學生或運動員的體能狀況，合理地選擇適合本人的最佳出手角。

3.2.2在體育教學及運動訓練中，注重動作簡單、實效，盡量使學生或運動員發揮技術的綜合效益。并且在改進和完善技術動作時，要以運動員的身體條件和運動素質為重點，充分發揮本人的特長，加強身體素質薄弱環節的訓練，為改進運動技術創造好的條件。

3.2.3將力學計算的最佳出手角度及與之密切相關的最遠投擲距離作為訓練的定量指標，在不減小出手角的條件下，通過專項能力的訓練，提高運動員的出手速度。

[ 1 ] 劉建國.田徑 [M].北京：高等教育出版社，2006：285-286.

[ 2 ] 劉冬順.鉛球最佳出手角度的力學分析與運用[ J ].鄂州大學學報，2006（5） .

[ 3 ] 劉茂飛.優秀鉛球運動員體推球出手角度探究[ J ].北京體育大學學報，2005（2）.

[ 4 ] 蔣中偉，孟廣丁.投擲鉛球的最佳出手角[ J ].燕山大學學報，1998（10）.

[ 5 ] 張生芳，毛建民.對推鉛球角度的重新認識[ J ].四川體育科學，2001，6（2）.

G824.1

A

1674-151X（2012）07-073-02

10.3969/j.issn.1674-151x.2012.07.042

投稿日期：2012-04-23

銅仁學院“科研啟動基金”立項項目（項目編號：TR079）。

楊鋒（1983 ～），講師，碩士。研究方向：體育教學訓練理論與實踐。