乒乓球運動的技術運用剖析

姜洪生

摘? 要 在初中體育教學中運用跨學科知識，可以有效加深學生對體育知識的理解，提高學生的體育技能，提高學生的體育綜合素養(yǎng)。以乒乓球教學為例，探索運用物理學原理知識幫助學生加深對體育運動知識的理解，提高乒乓球運動技能。

關鍵詞 體育教學;乒乓球;物理;力學

中圖分類號：G623.8? ? 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2019）07-0109-02

1 前言

乒乓球運動簡便易行，老少皆宜，是一項非常易于普及的體育運動。這項體育運動包含了相當多的物理學知識，用這些知識來對乒乓球運動訓練進行指導，運動員將會在理論和實踐相結(jié)合的體驗中取得快速進步，提高訓練教學效率。

2 乒乓球拍選擇中的物理學原理

在訓練和比賽之前，乒乓球運動員首先要對球拍進行選擇。由于每個運動員的特點不同，對于球拍的要求也有一定的差異。有些選手擅長快攻，那么便要用更多時間進行球速的提升，就需要那種彈性較好的球拍，以使球和拍達到更快的收發(fā)配合效果;而對于削球型、弧圈球的愛好者來說，他們更需要乒乓球自轉(zhuǎn)的優(yōu)勢，因此喜歡摩擦力較大的球拍，以使球拍幫助增加乒乓球與其的接觸時間，從而帶動球的旋轉(zhuǎn)，增強攻擊效果。

實際上，在高中物理摩擦力部分，對這個問題已經(jīng)有了比較細致的說明。摩擦力一般是指兩個互相接觸的物體形成相對運動，或者已經(jīng)具有相對運動的可能趨勢時，由于接觸而產(chǎn)生的對相對運動形成阻礙影響的力。因此，運動員如果對弧圈球有需要，便應選擇那種可以加大摩擦力的球拍。相反，對于那些初次接觸乒乓球的運動者而言，則最好使用那種質(zhì)地較為松軟光滑的球拍，以使之避免因為動作不夠熟練而出現(xiàn)失誤。

3 訓練和比賽中的物理學原理

在比賽和訓練過程中，乒乓球運動同樣有物理中的力學原理的支持，下面分別對此加以說明。

力矩? 在專業(yè)的乒乓球運動過程中，旋轉(zhuǎn)球往往在制勝轉(zhuǎn)機中起到相當重要的作用，這種作用原理可以以力學知識予以說明。比如給乒乓球施加一個經(jīng)過其質(zhì)量中心的推動力，乒乓球便會順著推力的方向?qū)崿F(xiàn)水平方向的移動;而給乒乓球施加一個偏離其質(zhì)量中心的推動力，乒乓球則會在此力的推動作用下形成旋轉(zhuǎn)和平動。也就是說，如果想要讓乒乓球達到旋轉(zhuǎn)的效果，即應使施加給乒乓球的外力不通過質(zhì)量中心。

速度? 在比賽時，若是乒乓球運動員有進攻的意識，并希望進攻取得更加良好的效果，便要想辦法提高球的速度和旋轉(zhuǎn)力，提高的辦法應是增加球拍給球帶來的打擊力度。球拍施力越大，乒乓球產(chǎn)生的加速度也就越大。在高中物理力學知識中，運動快慢這部分內(nèi)容對此做出介紹。在物理學專業(yè)領域，速度一詞一般強調(diào)的是瞬時速度，也就是物體在運動過程中經(jīng)由特定位置或特定時間的速度，公式為：

若是在比賽過程中，可以有效增加揮拍力量，那么據(jù)此公式，則無疑能夠讓球的速度得到提升，也就更容易取得比賽的勝利。

同樣，在防守過程中，乒乓球運動員則需要事先對乒乓球的速度和落點加以判斷，并迅速做出姿勢的調(diào)整，使用更加合理的技術手段完善防守效果。除此以外，教師和學生還可以從另一個角度分析：球拍給乒乓球施加了外力，促進乒乓球飛速運動，而發(fā)球時的能量是處在轉(zhuǎn)化狀態(tài)的，如果能夠?qū)Πl(fā)球高度、發(fā)球彈性形變等因素加以考慮，也會帶動球速變化。無論從哪個角度探討，均和力學知識中的速度原理有極為密切的關系。

摩擦力? 前面已提到，摩擦力和球拍選擇有密切關系，而在訓練和比賽時，摩擦力這一物理力學知識同樣發(fā)揮著舉足輕重的作用。在擊球過程中，球拍給球造成摩擦力，如果在擊球過程中球拍稍稍上揚，那么乒乓球便會產(chǎn)生一個彈力，摩擦力便和彈力發(fā)生共同作用。此外，摩擦力還會受到壓力的影響，受接觸面光滑程度的影響。實際上在體育賽事中，所有項目通常都會與摩擦力有密切關聯(lián)，但這一點在乒乓球運動中體現(xiàn)得尤為明顯。對于乒乓球運動員來講，有效利用摩擦力知識，選擇合適的進攻和防守方式，是提升自身技術水平必須要考慮的因素。

動量定理? 教師告訴學生：無論是在乒乓球訓練，還是在正式比賽中，乒乓球運動員都要面對高速球和強旋轉(zhuǎn)球的挑戰(zhàn)，而這兩類球的困難程度都很高，有些專業(yè)運動團體便會事先給運動員講解動量定理的專業(yè)知識，以備實際運用。在高中物理教材“動能和動能定理”有關知識中，相關的理論基礎已經(jīng)說明得較為全面。動量定理的內(nèi)涵在于：某一物體所改變的動量，同此物體所受外力合力的沖量相等，用公式表示為：

Ft=mv

據(jù)此，若某一系統(tǒng)沒有來自外力的影響，或者各影響矢量互相抵消，那么系統(tǒng)總動量也就沒有變化，此為動量守恒。

在乒乓球運動中，當乒乓球處在高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)時，若想增加乒乓球和球拍間的作用時間，可以采取幾種辦法，如選擇質(zhì)地更軟一些的球拍、運動員輕握球拍以增加緩沖效果等，這些都是動量定理的實際應用。

4 兩種運球方式中物理學原理的運用實例

上面提到了乒乓球運動過程所用到的物理力學原理，就以旋球和弧圈球兩種運球方式為例，具體說明物理力學原理在乒乓球運動中的實際運用。

上旋球? 如果A運動員揮拍發(fā)出上旋球，則乒乓球會一邊旋轉(zhuǎn)，一邊以拋物線的形式向B運動員臺面落下并快速彈起;此時若是B運動員不能進行準確判斷，依然以接下旋球的方式予以還擊，或者以不轉(zhuǎn)球的方式予以還擊，則該球運動軌跡便呈現(xiàn)出意外的變化。出現(xiàn)這種情況的原因在于球拍表面和乒乓球相接觸的時候形成了摩擦力，讓乒乓球上又增加了一種球與球拍的滾動，這種瞬間發(fā)生的滾動讓球出現(xiàn)運動方向上的被迫調(diào)整，使得乒乓球形成向上跳動的不正?，F(xiàn)象，從而導致回球過高，或者導致球飛離臺面范圍。無論哪種情況，都可以造成B運動員的接球或者發(fā)球失誤，從而給對方提供更多有利機會，繼而贏得比分。

所以，運動員在接上旋球的過程中，實際上無時無刻不在利用力學原理，如此時把球拍適度地豎起一下，增加球拍平面與水平面夾角，便可以讓球彈起的拋物線仰角更小一些。按照高中物理所接觸到的力學知識，運動員會意識到，此仰角和乒乓球上升高度間的關系非常緊密，如用公式則可以表示為：

在本公式中，h為球由脫離球拍起，向上彈起的高度極值，而g則為重力加速度，v指球由球拍開始上行后的速度，為乒乓球做拋物線運動過程中的仰角，也就是水平方向同速度方向間的夾角。從這個公式可以看出，當乒乓球拋物線運動過程中的仰角減小時，球難以升高，也就是說球減小了飛行距離，自然也就不易出現(xiàn)飛出臺面的問題。至于在具體操作過程中，球拍和水平面之間夾角大小以多少為合適，則需要運動員具體情況具體分析，隨時加以調(diào)整，比如在極端條件下，合適的角度可能超出90°，讓球拍呈現(xiàn)下扣狀態(tài)，也就是產(chǎn)生運動過程中的推擠技術。

弧圈球? 在乒乓球運動中，可以說弧圈球是上旋球的一種特殊形式，其中同樣包括多種高中物理力學知識。具體來說，弧圈球可以被劃分成前沖弧圈及高吊弧圈兩種類型，兩種類型均具有旋轉(zhuǎn)強烈的特點，它們在力學原理上和普通的上旋球存在明顯區(qū)別。對于前面提到的普通上旋球來說，其旋轉(zhuǎn)特點表現(xiàn)得不明顯，也很少受到空氣氣流的影響，但是因為弧圈球本身的運動規(guī)律限制，空氣氣流所造成的影響便不能被忽略。當教師給學生舉這個例子的時候，還可以另外提及飛機的升空翱翔例子，說明由于飛機翅膀所具有的特殊結(jié)構，才使得飛機翅膀上方及下方氣流存在壓強的區(qū)別，最終保證了翱翔的成功，由此帶入對乒乓球運動中弧圈球的深入研究。

師生共同探討可以得到結(jié)論。首先，空氣具有一切黏滯性流體的共性特點，也就是它是有內(nèi)摩擦力存在的，其中一個顯著的例子：如果汽車快速奔馳，那么在其身后極容易感知到它所造成的空氣流動。也正是因為這樣，當乒乓球處在旋轉(zhuǎn)狀態(tài)時，在乒乓球的表面也會形成一種空氣的流動層，這個流動層若以乒乓球為參照物，同樣具有一定速度，而速度方向同球的運動方向是相反的。特別是在乒乓球呈上旋狀態(tài)以后，該球運動方向前面的環(huán)流層同層流是相反的，兩種力量相互抵消，讓球運動方向前面的氣流速度變小。同樣道理，該球運動方向后面的環(huán)流層同層流是相同的，兩種力量相互疊加，讓球運動方向后的氣流速度變大。

按照力學的基本性質(zhì)，球的前后兩個方向壓強不同，感受到的力也不同，對于整個乒乓球來說，自然會因為氣流壓力的影響，導致弧線變得更低，從而產(chǎn)生球體下沉的感覺。如果再考慮到抽拉弧圈球的過程中發(fā)球人力量增加的因素，球和臺面間也會產(chǎn)生更大的摩擦力，從而會讓球在彈起瞬間形成滾動，這也就是為什么在一些較高層級的體育賽事上，前沖弧圈球用極低的狀態(tài)發(fā)出，過網(wǎng)以后即落于臺面上并不上彈的原因。

5 結(jié)語

總之，在體育教學中運用物理原理，可以促進學生對體育知識的理解與掌握，提高體育技能。教學實踐證明，這些知識既有其深刻的理論背景，也有一定的趣味性，如果教師可以將二者進行恰當結(jié)合，借助力學知識來進行乒乓球知識教學，就可以有效增強學生的理解，在體育訓練中取得更好的效果，提高學生的綜合能力?！?/p>

參考文獻

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