體校物理教學(xué)與體育訓(xùn)練相結(jié)合

胡恩春++早有麗

隨著文化教育和知識(shí)多元化教育的深入，越來越多的家長和學(xué)生將目光投向了體育運(yùn)動(dòng).“德、智、體、美、勞”教育歷來是國民基礎(chǔ)教育的主方向.就目前而言，文化課學(xué)習(xí)與體育脫節(jié)的問題比較普遍，如何在增強(qiáng)學(xué)生身體素質(zhì)的同時(shí)提高學(xué)生的文化綜合素質(zhì)，是當(dāng)前教育需要解決的重要問題.下面對(duì)體校物理教學(xué)與體育訓(xùn)練相結(jié)合進(jìn)行探討.

一、舉杠鈴與力的合成與分解

實(shí)際上，物理知識(shí)和物理現(xiàn)象與體育活動(dòng)密切相關(guān).在體育訓(xùn)練中，很多動(dòng)作都體現(xiàn)了物理學(xué)原理，包含了很多物理知識(shí).比如，舉杠鈴的訓(xùn)練，教練要求運(yùn)動(dòng)員，舉杠鈴必須要兩手持平，兩手與杠鈴中心的距離要相等.以這個(gè)訓(xùn)練為素材，教學(xué)中教師可以將力的平衡、力的合成與分解與該訓(xùn)練結(jié)合起來講解.教師提出問題：同學(xué)們都練習(xí)過舉杠鈴，要想舉起杠鈴，兩臂舉力的合力方向與杠鈴的重力方向相同嗎？為什么？讓學(xué)生獨(dú)立思考并總結(jié)答案.大部分學(xué)生都知道兩個(gè)力的方向是相反的，并且必須要在一條直線上，否則兩個(gè)力就不會(huì)平衡，試舉就會(huì)失敗.接著教師以抓舉為例，對(duì)其受力情況進(jìn)行分析.設(shè)兩臂的舉力相等均為T，杠鈴重量為G，O為杠鈴重心（在杠鈴的中點(diǎn)），AB兩點(diǎn)為兩手的著力點(diǎn).此時(shí)，只有AO=BO時(shí)，合力F的方向才會(huì)與G重合，才能獲得平衡.通過這樣的方式，將體育訓(xùn)練與物理教學(xué)中的力的合成、分解相聯(lián)系，使學(xué)生在體育訓(xùn)練過程中提高身體素質(zhì)，并深刻體會(huì)所學(xué)物理知識(shí).

二、推鉛球與斜拋物運(yùn)動(dòng)

比如，物理中的斜拋運(yùn)動(dòng)可以與體育中的拋鉛球相結(jié)合.在拋物運(yùn)動(dòng)中，物體拋出去之后的初速度為v0，初速度與水平方向的夾角為θ，出發(fā)點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平距離為L.此時(shí)，如果忽視空氣阻力，那么根據(jù)斜拋與平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，定律如下：L=v20g（sin2θ2+cosθsin2θ+2gHv20）.由公式可知，L與H有關(guān)，并且兩者成正比，H增大，L也會(huì)增大.也就是說，運(yùn)動(dòng)員身高與臂長直接決定了投擲的距離.同時(shí)，速度與角度的作用也不可忽視，因此必須要控制好速度和角度去投擲鉛球.

三、撐竿跳高與機(jī)械能守恒定律定理

比如，在撐竿跳時(shí)，教練會(huì)要求運(yùn)動(dòng)員盡可能地提高跳躍的初始速度，從而提高跳躍的高度.這就與機(jī)械能量守恒定理相關(guān).一個(gè)運(yùn)動(dòng)員，在離開地面越過橫桿時(shí)，只有一秒的時(shí)間，在這個(gè)時(shí)間內(nèi)，運(yùn)動(dòng)員必須要最大限度獲得能量，在起跳后這些能量才能轉(zhuǎn)化為重力勢能，使其跳躍得更高.撐竿跳高運(yùn)動(dòng)員在助跑中所獲得的動(dòng)能是他跳起后總能量的主要來源，因此他必須盡最大可能地加速.從撐竿接觸插斗后雙腳離開地面的瞬間，到落到墊子上的瞬間，人和撐竿的機(jī)械能總量基本上保持不變.運(yùn)動(dòng)員一旦離開地面，就發(fā)生兩個(gè)主要變化：一是運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)方向由水平方向的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橄蛏线\(yùn)動(dòng)；二是機(jī)械能形式的變化，隨著身體位置的上升，運(yùn)動(dòng)員的速度逐漸變小，彈性撐竿發(fā)生劇烈的彎曲.這就是說，運(yùn)動(dòng)員在助跑中將所獲得的動(dòng)能逐漸轉(zhuǎn)化為自身的重力勢能和撐竿上的彈性勢能.當(dāng)他上升超過了一半的高度時(shí)，大部分的動(dòng)能己經(jīng)轉(zhuǎn)化為大約等量的重力勢能和彈性勢能的和.最后，貯藏在撐竿上的彈性勢能又轉(zhuǎn)化為運(yùn)動(dòng)員的重力勢能，使他繼續(xù)上升.一個(gè)成功的運(yùn)動(dòng)員必須最大限度地利用撐竿上的能量，他必須在撐竿己經(jīng)伸直的時(shí)刻，不抖動(dòng)地放掉撐竿.由此可見，運(yùn)動(dòng)員在起跳之后，除引體和壓竿動(dòng)作所增加的少量能量外，他在最大高度所具有的重力勢能中的絕大部分來自他在助跑中獲得的動(dòng)能.

四、長跑與牛頓定律

在物理教學(xué)中，教師可以將長跑訓(xùn)練通過多媒體課件播放出來，并講解長跑過程中包含的牛頓定律原理，用實(shí)際訓(xùn)練解釋牛頓定律，使學(xué)生對(duì)牛頓定律的理解更加深刻.根據(jù)牛頓第二定律，物體加速度與物體所承受的合外力F呈現(xiàn)正比例的關(guān)系，而與物體的質(zhì)量呈現(xiàn)反比例的關(guān)系.而由第三定律可知，在運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，人們會(huì)與地面產(chǎn)生摩擦力，人們能夠向前跑，就是因?yàn)槿嗽谂懿綍r(shí)對(duì)地面產(chǎn)生了反作用力，這個(gè)反作用力就是摩擦力，是它促使人們不斷向前跑.

總之，在體育運(yùn)動(dòng)中，涉及很多物理學(xué)知識(shí).在物理教學(xué)中，教師應(yīng)該充分利用這些現(xiàn)象，將物理知識(shí)內(nèi)容與體育運(yùn)動(dòng)相結(jié)合，使學(xué)生熟悉體育運(yùn)動(dòng)中的物理知識(shí)，并在體育訓(xùn)練時(shí)體會(huì)物理知識(shí)的內(nèi)涵，從而掌握物理知識(shí).只有這樣，才能使物理教學(xué)與體育訓(xùn)練完美結(jié)合.