体育教育专业大学生投掷铅球最佳出手角度的分析

杨 锋

（贵州铜仁学院体育系，贵州 铜仁 554300）

实验与调查

体育教育专业大学生投掷铅球最佳出手角度的分析

杨 锋

（贵州铜仁学院体育系，贵州 铜仁 554300）

运用文献资料、数理统计、实验等研究方法，对世界8名男子优秀铅球运动员与铜仁学院体育专业4名男子学生理论上的最佳出手角度进行对比，对铜仁学院体育专业4名学生进行实践操作。结果表明，铜仁学院体育教育专业4名学生实际出手角度与理论上的最佳出手角度有一定差异。因此，在铅球的教学与训练的过程中，教练员应根据学生自身的体能状况，合理地选择适合本人的最佳出手角度，而不是将最佳出手角度在某一范围固定不变。

铅球；出手角度；出手高度

在投掷铅球的过程中，投掷的远度与出手角度、出手点高度以及空气阻力之间存在一定的联系，普通高等教育“十五”国家级规划《田径》教材中已指出：投掷铅球的出手角度在38°～ 42°为最佳。在投掷时，根据不同个体的出手高度和出手速度的关系，选择什么样的出手角度，才能最大限度地发挥投掷者的体能及技能，尽可能投掷的更远，这对体育专业铅球技术教学与训练有十分重要的意义。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

体育教育专业大学生投掷铅球最佳出手角度。

1.2 研究方法

1.2.1 文献资料法根据研究的目的，在中国知网、万方数据库以“铅球”“出手角度”为关键词查阅了对本论文有一定参考意义的相关文献。

1.2.2 数理统计法对收集的世界8名铅球优秀运动员出手角度与相关数据及铜仁学院体育教育专业4名学生投掷铅球时所获得的数据进行统计分析。

1.2.3 实验法录像拍摄投掷者的原地背向推铅球技术动作， 实验组按理论上的最佳出手角度或接近最佳出手角度进行投掷，对照组则投掷者的角度不做规定，选定最好成绩的出手角度。

2 结果与分析

2.1 推铅球最佳出手角度的本质含义

最佳出手角度是指当铅球运动员的出手高度及出手速度固定不变时，有一个固定的出手角度能使铅球推出最远的距离。从获得铅球最大远度为目的实践意义来看，铅球最佳出手角度对铅球的成绩影响较大，并且出手角度对远度的影响有两个基本特性：（1）有利于铅球的抛射；（2）有利于出手之前身体运动过程中实现较大的出手速度。根据生物力学原理可知，若出手角度不断增大，增大到偏离了最有利于肌肉收缩力量、收缩速度及骨杠杆时，铅球的出手速度必然会减小。

从出手速度和出手角度对铅球远度的影响来看，出手速度对远度的影响远远大于出手角度，因此最佳出手角度主要考虑在投掷的过程中能否获得更大的出手速度，同时出手速度与出手角度的比例也要适当，因为在投掷的过程中必定要有一定的垂直速度，这样才会投掷得更远。推铅球最佳出手角度的本质含义为：在一定条件下，获得更大的出手速度时，出手角度也要适当。所以，理论上最佳出手角度的力学研究与计算应充分考虑出手速度和出手角度的力学前提才符合铅球运动的本质规律，与实践的出手角度相一致。

2.2 影响出手角度的因素

影响出手角度的因素有出手点高度、出手速度、重力加速度（在同等条件下，g为恒值），并且当出手速度一定时，出手点高度越高，则出手角度越小；当出手高度一定时，出手速度越大，则出手角度越大。以下3个公式的计算结果可证明：

其中s为投掷的远度，h为出手点高度，α为出手角度，β为地斜角，g为重力加速度。

2.3 最佳出手角度的理论分析

出手角度是出手瞬间抛射物的瞬时速度方向与水平面之间的夹角。铅球运动属于斜抛运动，根据力学原理，斜抛物体仰角在45°时射程最远，即抛出点与落地点必须在同一水平面时才符合要求。但投掷铅球时出手点和落地点不在同一水平面上。因此，投掷铅球时要想获得最远的距离，出手角度就不能是45°。投掷铅球的出手点高，落地点低，这两点的连线与水平面之间形成了一个夹角，这个夹角称为地斜角（用β表示），由于地斜角的原因，出手角度小于45°时才能促成出手时垂直分力和水平分力的合理配合，以保证铅球腾空与铅球飞进形成最佳组合，从而达到理想的最佳远度。

表1 世界级优秀铅球运动员投球的地斜角（β）与出手角度（α）

表2 铜仁学院体育专业学生投球的地斜角（β）与出手角度（α）

表3 铜仁学院体育专业学生投掷铅球的数据统计

根据斜抛物体运动原理，斜抛物体的飞行距离为S=V02Sin2α/g（其中 V0为出手初速度，α为出手角度，g为重力加速度），投掷物获得最大的投掷远度，其出手角度为α=45°- 2/β。根据这一公式和不同级别运动员的水平，给出了2组运动员投球时的出手高度和出手远度数据，并计算了理论上的最佳出手角度。

从表1、表2计算结果可以看出，在不考虑空气阻力以及其他因素的条件下，由于推球出手点高于落地点而形成的地斜角等原因，世界优秀铅球运动员的出手角度在42°左右，而一般运动员的推球角度在40°为最佳，并且地斜角的大小与出手高度成正比，与投掷的远度成反比；投掷的距离越远，地斜角越小，从而出手的角度越接近45°，并且由表1、表2可知，世界优秀运动员与铜仁学院体育专业学生理论上的出手角度差别不是很大。

2.4 铜仁学院体育专业学生的投掷角度与分析

经观察、访问及实验等方法，铜仁学院体育专业4名学生推球的出手角度都要小于理论上的出手角度（38°～ 42°），见表3。

由于理论上的最佳出手角度是在采用某种机械装备或使用重量较小的情况下测量出来的，这就与人的生物学特征相矛盾，并且人不可能每次投掷铅球时的出手速度都一样，而机械却可以。所以，理论上计算的最佳出手角度有一定的局限性，它不符合人体的运动规律特征。而且在进行铅球投掷的过程中，铅球的重量较大（正规比赛男子为7.26kg，女子为4kg，但由于铜仁学院体育专业的学生与高水平铅球运动员的差别较大，本次采用铅球的重量为5kg作为实验），它是不能忽略的，在飞行的过程中，必然要受重力的作用，再次在投掷的过程中，运动员要向上推，而铅球则受重力的作用要下坠，当出手角度越大时，人体要克服重力的作用则越大，这必然会导致出手前的初速度将减小。

因此，铜仁学院体育专业学生的最佳出手角度虽然比理论计算的出手角度有一定的差距，但从人体的生物学特征看，只要当他们在投掷时，出手角度和出手初速度合理的配置时，在一定意义上讲，即使他们的出手角度比理论上的要小，那也是合理的。

3 结论与建议

3.1 结 论

最佳出手角是一个变量，只有当出手角和出手速度合理搭配时，投掷铅球的远度才会更远，这就要求在投掷的过程中不要一度的追求最佳出手角度，因为人体生物机能的差异性，不同的运动员，在投掷铅球时的最佳出手角度也不同，并且在投掷的过程中适当的减小出手角度，以换取更大的出手初速度是科学、合理的。因此，铜仁学院体育专业学生的推球角度比力学计算的出手角度要小40°～ 60°，在实践教学中也是合理的。

3.2 建 议

3.2.1在技术训练中，体育教师及教练员应避免学生或运动员盲目追求和模仿某一固定出手角度，应根据学生或运动员的体能状况，合理地选择适合本人的最佳出手角。

3.2.2在体育教学及运动训练中，注重动作简单、实效，尽量使学生或运动员发挥技术的综合效益。并且在改进和完善技术动作时，要以运动员的身体条件和运动素质为重点，充分发挥本人的特长，加强身体素质薄弱环节的训练，为改进运动技术创造好的条件。

3.2.3将力学计算的最佳出手角度及与之密切相关的最远投掷距离作为训练的定量指标，在不减小出手角的条件下，通过专项能力的训练，提高运动员的出手速度。

[ 1 ] 刘建国.田径 [M].北京：高等教育出版社，2006：285-286.

[ 2 ] 刘冬顺.铅球最佳出手角度的力学分析与运用[ J ].鄂州大学学报，2006（5） .

[ 3 ] 刘茂飞.优秀铅球运动员体推球出手角度探究[ J ].北京体育大学学报，2005（2）.

[ 4 ] 蒋中伟，孟广丁.投掷铅球的最佳出手角[ J ].燕山大学学报，1998（10）.

[ 5 ] 张生芳，毛建民.对推铅球角度的重新认识[ J ].四川体育科学，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

铜仁学院“科研启动基金”立项项目（项目编号：TR079）。

杨锋（1983 ～），讲师，硕士。研究方向：体育教学训练理论与实践。