对网球正手击球运用超越器械原理的分析

郭 洪 亮

(福建师范大学 体育科学学院，福州 350000)



对网球正手击球运用超越器械原理的分析

郭 洪 亮

(福建师范大学 体育科学学院，福州 350000)

摘要：从生物力学的角度,分析了网球正手击球的技术以及超越器械原理对网球正手击球的影响；通过分析表明：对于不同旋转的球,所采用的击球动作结构有相应的变化；整个击球球效果与超越器械程度及前送的距离有一定的关系。

关键词：生物力学；正手击球;超越器械

在网球的各项技术之中，正手击球是网球运动中最常用的一项技术。相较于其它击球技术而言，正手击球更简单，更容易打出杀伤性的上旋球，同时它还可以避免一些不正当的腕部运动。正手击球技术是一项既受自己掌握而又受对方控制的击球方法,是当今优秀网球运动员克敌制胜的强有力的武器。网球致胜的机制在于发球的直接得分能力和接发球战术体系的得分实力高于对手[1]。今天的网球选手，很少在正手击球中运用超越器械动作，而专业优秀秀运动员就掌握了很好的超越器械的动作，比如说波尔，他能大胆的将自己的身体打开，尤其是将胸部打开，这就更加体现了超越器械的动作，便于更好的凝聚全身的力量进行鞭打。观察波尔的拉球动作，就可以明显的发现他的这一特征，可惜的是波尔的引拍幅度不够，动作太紧，鞭打的效果不很明显。但由于有超越器械的动作，很大程度上弥补了引拍上的不足。如果波尔没有超越器械的动作，拉球质量就会大打折扣。研究以网球正手击球为切入点，从生物力学原理的角度进行正手击球的超越器械过程研究。客观分析正手击球如何运用超越器械原理以及运用超越器械的意义，为国内网球爱好者提供借鉴。

1研究结果与分析

1.1对于网球正手击球技术的基本分析

在网球运动中，根据数据统计分析及对球场击球区域的划分，(以底线中点为二分点，左右半区又各被平均分为A和B两个区域，这样，相对于球员，场区被分为4部分)正手击球次数占所有击球次数的约为3/4，因此，正手击球是一项基本的，重要的技术；正确理解网球正手击球的基本技术要领，掌握正手击球的发力的技巧以及发力顺序，掌握科学合理，实践性强，趣味性强的练习方法，对于提高网球练习者的网球技术，增进网球练习者对网球的热爱，意义非凡。现代网球技术中的正手击球技术一般是由4个基本技术要领组成：准备姿势，后摆引拍，挥拍击球和随挥跟进[1]。

1.1.1准备姿势

身体正对球网，全身放松。由下至上身体姿势依次为：两脚自然分开与肩同宽或略宽于肩，脚尖冲前，重心落在前脚掌上；膝关节微屈，以便于发力及自身舒适度为准；上身稍前倾，腰背部约成为一条直线，但不可太僵硬；两臂自然分开置于体侧，右手持拍柄，左手持拍颈，使球拍置于体前侧，此时拍面与地面几乎垂直，拍头稍微向上翘，略低于眼，以防遮挡视线；精神集中，目视来球。

1.1.2后摆引拍

当判断来球需要正拍回击时，迅速做一个垫步，用来克服重心，便于迅速启动。然后左脚向前跨45度角，同时以右脚脚尖为轴，迅速转体，转胯，转腰，转肩，完成引拍动作，形成侧身对网的身体姿势。应注意在引拍时，左手应抬起，且头部不随转体而转动，以保持身体平衡。引拍结束时，引拍幅度最大不能超过后面的挡网。此时，拍面与地面几乎垂直，拍头稍微抬起。腋下以能加住一个网球为适宜角度，肘部约为90度角，腕部约为135度角[1]。

1.1.3挥拍击球

引拍结束后，下沉拍头，迅速蹬右腿，伸膝，转胯，转腰，转肩，顶肘，伸腕，在齐腰高度将球击出[1]。但是应该注意在击球时应快速灵活地转动身体，同时右腿用力做快速地蹬伸，这是一个正手击球的整体的力量来源，力求做到自然流畅而且快速有力。整个身体应以肩关节为轴，手腕固定并且适度的放松，用大臂挥动带动小臂，沿着来球的轨迹推送出去。齐腰高度为一个相对高度，当来球较高时，就快速后退或者迎击球，力求在球的下降或上升时期将球打出；当来球较低时应主动快速前并屈膝，这时的屈膝角度大于正常击球时的屈膝角度，始终保持在与腰齐高的高度击球。而且，当来球高度异常低时，可以选择正手切削球技术。

1.1.4随挥跟进

当来球接触拍后，手臂应该沿着球的飞行方向推前送一段距离，以保持击球的方向性与稳定性。整个过程重心由右脚前移并且落在左脚上，身体此时应该正对着前面的球网；拍头随着惯性回到左肩的前上方，肘关节向前向上，左手主动去迎球拍，以便于球拍的快速制动，(若动作熟练以后，左手的动作可以简化，只是形成一个标志性的迎球拍动作即可)随挥跟进结束以后，应立即恢复到准备姿势，如此重复，形成一个良好的正手击球节奏[2-3]。整个正手击球技术过程应做到自然流畅，动作连贯，一气呵成。

1.2各类正手击球的原理及特点分析

1.2.1正手上旋球的击球原理及特点

挥拍轨迹由后下方向前上方，球拍对球的作用力不经过球的中心。使击球冲量(球拍质量乘以球拍的速度)一部分转化为飞行冲量，另一部分则转化为自转冲量。于是，球向前或向上旋转。飞行高度越高，下降速度越快，落地后反弹强烈而且远，前冲力较大，形成最常见的弧线球，使球更容易落在界内，提高攻击力的同时，也提高了安全性。

1.2.2正手平击球的击球原理及特点

挥拍轨迹由后方向前，击球冲量经过球心，球拍能量大部分被转化为球的动力势能，球旋转不强烈，或是几乎不旋转。特点是球的速度相比于上旋球更快，并且落地后前冲力大，球的飞行路线较直，在击球过程中球拍几乎是水平运动[4]。但是需要更高的击球点来保证，这些对于身材高大的练习者是一个优势。如若不然，容易造成下网。

1.2.3正手下旋球(也称削球)的击球原理及特点

挥拍轨迹由后上方至前下方，击球冲量不经过球心，击球冲量一部分转化为飞行冲量，一部分转化为自转冲量。于是，球向下或向后旋转。特点是挥拍时使球由后上方至前下方产生旋转，球过网时飞行弧度很低，球落地后弹起也很低并伴有往回回弹现象[4-5]。

1.3超越器械理论的基本分析

1.3.1超越器械的基本定义

超越器械是体育运动中一条普遍运用的规律，具有很强的通用性。狭义的超越器械是指在助跑最后阶段，最后开始发力之前，身体(在投掷运动中一般指的是腰部以下)以更快的速度向前运动，造成髋部横轴运动速度超越肩部横轴的运动速度，使器械远远的落在身体后面，身体处于扭紧状态，类似于一个拧麻花的身体姿势。形成下肢在前，上体在后的倾斜姿势[4]。即所谓的超越器械动作。广义的超越器械是指从助跑开始到形成超越器械姿势的一个动态过程[4-5]。

1.3.2超越器械的使用原理

因为投掷运动是一种斜抛物体运动，根据力学中斜抛物体方程：

可以得出：器械出手时的初速度V和器械出手角度θ，(重力加速度g为常量)是影响器械远度的两个主要因素。由此可以得出，在忽略空气阻力的影响和器械出手初始高度这两个因素的情况下，那么S与V、θ成正比。而且想要提高所投掷器械的距离，就必须按照控制变量的实验方法，在其他变量不变的情况下，改变单一变量，或是任意的几个变量。然而在实际训练中，这几个变量提高的难易程度是不相同的。空气阻力是由当时的天气所决定的，不可能人为的进行控制。同时，相对于一般的练习者，器械出手时的初始高度的变化不是很大，因为他们的身高基本已固定，不再增长；另外最佳出手角度理论值为45度，但实际出手时并不会达到45度角，远度随着抛射角度增加到一定角度就不会再增加。根据力学冲量公式FT=MV(F表示作用力，T表示用力时间，M表示器械质量，V表示出手初速度)，在器械质量不变的情况下，想要获得更高的出手初速度，就必须根据控制变量的原则下，增大作用力，或是延长做功距离。在实际训练中，作用在器械上的作用力可以通过身体素质练习获得，是一个较为长期的计划，实施时较为困难。所以适当地增加出手的初速度，是一个较为容易控制的变量。因此，要想取得对器械有较长的工作距离，根据以上对于超越器械技术的分析描述，正确的超越器械动作是获得较长做功距离的最好方法。 因为超越器械技术在保证动作连贯流畅的基础上，尽可能地提供了较长的工作距离，即尽可能地延长作用力的作用时间。在最后用力时的鞭打动作也可以获得较高的出手初速度。所以，正确的超越器械技术在保证动作技术连贯流畅的基础上，最大可能地通过延长做功距离来延长做功时间，同时，鞭打动作也提供了更大的出手初速度。

1.4超越器械的使用意义及作用

(1) 超越器械技术尽可能地保证人体对器械较长的工作距离。根据运动中的力学原理，在一定的时间内作用于器械的距离越长，作用效果会越好[5]。超越器械技术要求器械尽可能地落后于身体，这样与其他技术相比较，超越器械技术则尽可能的增加了器械到出手点之间的作用距离，使器械获得更大的冲量。

(2) 超越器械技术使参加工作的肌肉，肌腱及相关组织储备了一定的弹性势量。超越器械技术要求参加工作的肌肉在收缩前拉长，使之处于拉紧状态，肌肉肌腱及相关组织储备了一定的弹性势能。类似于一个弹簧被拉伸，储备弹性势能。

运动生理学理论已经证明，在一定范围内，适当拉长肌肉的长度，可以增大肌肉的收缩力量。这样，人体会有更多的肌群，肌腱和相关组织参加最后用力，可增大肌肉的收缩力值，也就是说，储备了更多的弹性势能。

(3) 超越器械技术为右腿快速的蹬伸动作提供了有利保证。在利用超越器械技术时，使身体降低重心，膝关节也沉下去，从整体上看右腿保持一种弯曲状态。这样既有利于使身体保持平衡，为右腿快速的蹬伸动作提供了有利的保证，是整个超越器械技术动作的一个发力的基本点及源泉。

(4) 超越器械技术为最后用力提供有利的左侧动作。在体育运动中，既要有发力的肢体，也要有作为支撑的肢体，这样才可以保证身体平衡，使人体储存的弹性势能通过正确的技术动作释放出来，从而使技术更加的安全，使人体的发力更加的平稳。因此，良好的超越器械技术提供了有利的左侧运动，维持了身体平衡。

1.5网球正手击球中超越器械过程的基本分析

(1) 在网球正手击球中，形成身体在前，球拍在后的身体姿势是超越器械的判断标准。在网球正手击球中，未击球之前，身体快速转动，形成了身体在前，球拍在后的身体姿势，这就是正手击球中的超越器械过程的判断标准[4]。依据超越器械的形成过程，使正手击球的动作对应助跑加速过程，储存弹性势能[6]。标志性姿势的对比，形成身体赶超于器械之前的姿势，使身体对器械的做功距离达到极限，从而使在其他条件不变时，使球拍获得最大的功。并且，对于网球正手击球，从上方俯视来看，也类似于一个投掷运动。

(2) 在网球正手击球中，超越器械过程不同阶段分析。网球正手击球的超越器械过程始于开始转体引拍，这相当于投掷运动中的助跑阶段，到未击球之前形成身体在前，球拍在后的超越器械姿势。可以分为3个阶段：① 获得初始速度阶段。正手击球的超越器械过程始于后摆引拍；即后伸阶段，肌肉，肌腱和相关组织实际上被拉伸并储存弹性势能[6]。转体，重心后移，储备弹性势能；球拍随转体获得了动能，被举高获得重力势能。② 球拍加速阶段。理论上讲，引拍与击球之间允许停顿；但是研究表明，如果在上肢拉伸的阶段和收缩阶段中有停顿，弹性势能的利用会降低。经文献查阅，上肢运动中，大约1s的停顿就会丧失55%的储存能量，2s后就会丧失80%的储存能量，4s就会丧失所有的储存能量。因此，引拍与挥拍之间要迅速流畅。身体制动及力量释放阶段在挥拍击球阶段，形成了身体在前，球拍在后的超越器械姿势。③ 在身体的最后用力阶段，转动身体，用力蹬腿，形成从踝，膝，髋，腰，肩，肘，腕的力量传导过程。经过蹬腿，转髋，转腰，转肩，顶肘，顶碗的发力生物链，逐级发力，逐级加速，逐级制动，使V腕>V肘>V肩>V腰>V髋>V膝。通过离心加速运动使V腕达到最大，并且依靠身体制动，形成手腕的鞭打动作。对于正手击球过程，从上方俯视，类似于投掷运动，而超越器械技术则尽可能地延长了其做功距离。同时，以身体中轴线为中心，脚，膝，胯，肩四点重合，为一级加速点；肩部为二级加速点；肘部为三级加速点；腕部为四级加速点；拍头为五级加速点。五个点投影于同一平面上，形成圆周运动的各个点，随身体发力，逐级加速，制动，获得更快的拍头速度。

(3) 网球正手击球中运用超越器械技术的实际意义。正确理解正手击球过程中的超越器械原理，可以很好地协调全身肌肉发力，使击球变得更加高效，轻松打出快球，重球。在网球正手击球中运用超越器械技术，肌肉，肌腱及相关组织被拉伸，储备了弹性势能[7]。超越器械技术还最大限度地延长了人体对球拍的做功距离，根据力学动量公式FT=MV，在动作连贯流畅，且F与M一定时，作用时间，即做功距离越长，球拍所获得初速度就越大。而且在超越器械的最后用力阶段的鞭打动作，也使得人体所储备的弹性势能快速释放出来，使球拍获得更大的初速度，从而使击球变得高效。

2结论与建议

2.1超越器械在网球正手击球中的作用原理

网球正手击球，从上方俯视来看，类似于投掷运动。根据斜抛运动方程可知：在其他情况不变时应尽可能地获得较大的初速度V。而根据力学动量方程FT=MV可知，若球拍质量M一定，并且作用在球拍上的作用力F相同下，作用在球拍上的时间越长，球拍的初速度V就越大，击球质量也就越高。而在网球正手击球中运用超越器械技术，则可以尽可能地延长做功距离，并通过鞭打获得较大的初速度，从而使球拍获得一个较大的初速度，使击球更加高效。

2.2正确理解正手击球中超越器械的工作原理，掌握强化超越器械的练习方法

正确理解超越器械的工作原理可以很好地协调全身肌肉发力，使击球变得更加高效，轻松打出快球，重球。在练习中，练习者应该注意整体与局部的关系，正确处理不同阶段技术特点，使之更好地为技术成型服务；日常练习中，注意分解法的使用，从而使头脑中建立一个正手击球的图片式过程。

2.3在运动开始前，加强膝关节，腕关节放松及准备活动

膝关节作为人体重心的升降机，可以维持身体的蹬地发力，是发力的基础，良好的膝关节屈度既有利于能量储备也有利于力量释放；腕关节放松则可以使身体力量迅速传到球拍，更有利于做出鞭打的动作。

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责任编辑：田静

doi:10.16055/j.issn.1672-058X.2016.0004.019

收稿日期：2015-10-12；修回日期：2015-11-15.

作者简介：郭洪亮(1991-)，男，山东滨州无棣人，硕士研究生，从事体育教育训练学研究.

中图分类号：G845

文献标志码：A

文章编号：1672-058X(2016)04-0111-05

Analysis of the Principle of the Tennis Forehand Use Beyond the Instrument

GUOHong-liang

(SchoolofSportsScience,FujianNormalUniversity,Fuzhou350000,Chna)

Abstract：From the perspective of biomechanics, this paper analyzes tennis forehand use technology and the influence of the principle beyond instrument on tennis strokes. The analysis shows that for different rotating ball, the hitting behavior structure has corresponding change. The whole ball-hitting effect has certain relationship with the sending distance and the extent beyond instrument.

Key words：biomechanics; forehand; beyond instrument