乒乓球运动的技术运用剖析

姜洪生

摘  要 在初中体育教学中运用跨学科知识，可以有效加深学生对体育知识的理解，提高学生的体育技能，提高学生的体育综合素养。以乒乓球教学为例，探索运用物理学原理知识帮助学生加深对体育运动知识的理解，提高乒乓球运动技能。

关键词 体育教学;乒乓球;物理;力学

中图分类号：G623.8    文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2019）07-0109-02

1 前言

乒乓球运动简便易行，老少皆宜，是一项非常易于普及的体育运动。这项体育运动包含了相当多的物理学知识，用这些知识来对乒乓球运动训练进行指导，运动员将会在理论和实践相结合的体验中取得快速进步，提高训练教学效率。

2 乒乓球拍选择中的物理学原理

在训练和比赛之前，乒乓球运动员首先要对球拍进行选择。由于每个运动员的特点不同，对于球拍的要求也有一定的差异。有些选手擅长快攻，那么便要用更多时间进行球速的提升，就需要那种弹性较好的球拍，以使球和拍达到更快的收发配合效果;而对于削球型、弧圈球的爱好者来说，他们更需要乒乓球自转的优势，因此喜欢摩擦力较大的球拍，以使球拍帮助增加乒乓球与其的接触时间，从而带动球的旋转，增强攻击效果。

实际上，在高中物理摩擦力部分，对这个问题已经有了比较细致的说明。摩擦力一般是指两个互相接触的物体形成相对运动，或者已经具有相对运动的可能趋势时，由于接触而产生的对相对运动形成阻碍影响的力。因此，运动员如果对弧圈球有需要，便应选择那种可以加大摩擦力的球拍。相反，对于那些初次接触乒乓球的运动者而言，则最好使用那种质地较为松软光滑的球拍，以使之避免因为动作不够熟练而出现失误。

3 训练和比赛中的物理学原理

在比赛和训练过程中，乒乓球运动同样有物理中的力学原理的支持，下面分别对此加以说明。

力矩  在专业的乒乓球运动过程中，旋转球往往在制胜转机中起到相当重要的作用，这种作用原理可以以力学知识予以说明。比如给乒乓球施加一个经过其质量中心的推动力，乒乓球便会顺着推力的方向实现水平方向的移动;而给乒乓球施加一个偏离其质量中心的推动力，乒乓球则会在此力的推动作用下形成旋转和平动。也就是说，如果想要让乒乓球达到旋转的效果，即应使施加给乒乓球的外力不通过质量中心。

速度  在比赛时，若是乒乓球运动员有进攻的意识，并希望进攻取得更加良好的效果，便要想办法提高球的速度和旋转力，提高的办法应是增加球拍给球带来的打击力度。球拍施力越大，乒乓球产生的加速度也就越大。在高中物理力学知识中，运动快慢这部分内容对此做出介绍。在物理学专业领域，速度一词一般强调的是瞬时速度，也就是物体在运动过程中经由特定位置或特定时间的速度，公式为：

若是在比赛过程中，可以有效增加挥拍力量，那么据此公式，则无疑能够让球的速度得到提升，也就更容易取得比赛的胜利。

同样，在防守过程中，乒乓球运动员则需要事先对乒乓球的速度和落点加以判断，并迅速做出姿势的调整，使用更加合理的技术手段完善防守效果。除此以外，教师和学生还可以从另一个角度分析：球拍给乒乓球施加了外力，促进乒乓球飞速运动，而发球时的能量是处在转化状态的，如果能够对发球高度、发球弹性形变等因素加以考虑，也会带动球速变化。无论从哪个角度探讨，均和力学知识中的速度原理有极为密切的关系。

摩擦力  前面已提到，摩擦力和球拍选择有密切关系，而在训练和比赛时，摩擦力这一物理力学知识同样发挥着举足轻重的作用。在击球过程中，球拍给球造成摩擦力，如果在击球过程中球拍稍稍上扬，那么乒乓球便会产生一个弹力，摩擦力便和弹力发生共同作用。此外，摩擦力还会受到压力的影响，受接触面光滑程度的影响。实际上在体育赛事中，所有项目通常都会与摩擦力有密切关联，但这一点在乒乓球运动中体现得尤为明显。对于乒乓球运动员来讲，有效利用摩擦力知识，选择合适的进攻和防守方式，是提升自身技术水平必须要考虑的因素。

动量定理  教师告诉学生：无论是在乒乓球训练，还是在正式比赛中，乒乓球运动员都要面对高速球和强旋转球的挑战，而这两类球的困难程度都很高，有些专业运动团体便会事先给运动员讲解动量定理的专业知识，以备实际运用。在高中物理教材“动能和动能定理”有关知识中，相关的理论基础已经说明得较为全面。动量定理的内涵在于：某一物体所改变的动量，同此物体所受外力合力的冲量相等，用公式表示为：

Ft=mv

据此，若某一系统没有来自外力的影响，或者各影响矢量互相抵消，那么系统总动量也就没有变化，此为动量守恒。

在乒乓球运动中，当乒乓球处在高速旋转状态时，若想增加乒乓球和球拍间的作用时间，可以采取几种办法，如选择质地更软一些的球拍、运动员轻握球拍以增加缓冲效果等，这些都是动量定理的实际应用。

4 两种运球方式中物理学原理的运用实例

上面提到了乒乓球运动过程所用到的物理力学原理，就以旋球和弧圈球两种运球方式为例，具体说明物理力学原理在乒乓球运动中的实际运用。

上旋球  如果A运动员挥拍发出上旋球，则乒乓球会一边旋转，一边以抛物线的形式向B运动员台面落下并快速弹起;此时若是B运动员不能进行准确判断，依然以接下旋球的方式予以还击，或者以不转球的方式予以还击，则该球运动轨迹便呈现出意外的变化。出现这种情况的原因在于球拍表面和乒乓球相接触的时候形成了摩擦力，让乒乓球上又增加了一种球与球拍的滚动，这种瞬间发生的滚动让球出现运动方向上的被迫调整，使得乒乓球形成向上跳动的不正常现象，从而导致回球過高，或者导致球飞离台面范围。无论哪种情况，都可以造成B运动员的接球或者发球失误，从而给对方提供更多有利机会，继而赢得比分。

所以，运动员在接上旋球的过程中，实际上无时无刻不在利用力学原理，如此时把球拍适度地竖起一下，增加球拍平面与水平面夹角，便可以让球弹起的抛物线仰角更小一些。按照高中物理所接触到的力学知识，运动员会意识到，此仰角和乒乓球上升高度间的关系非常紧密，如用公式则可以表示为：

在本公式中，h为球由脱离球拍起，向上弹起的高度极值，而g则为重力加速度，v指球由球拍开始上行后的速度，为乒乓球做抛物线运动过程中的仰角，也就是水平方向同速度方向间的夹角。从这个公式可以看出，当乒乓球抛物线运动过程中的仰角减小时，球难以升高，也就是说球减小了飞行距离，自然也就不易出现飞出台面的问题。至于在具体操作过程中，球拍和水平面之间夹角大小以多少为合适，则需要运动员具体情况具体分析，随时加以调整，比如在极端条件下，合适的角度可能超出90°，让球拍呈现下扣状态，也就是产生运动过程中的推挤技术。

弧圈球  在乒乓球运动中，可以说弧圈球是上旋球的一种特殊形式，其中同样包括多种高中物理力学知识。具体来说，弧圈球可以被划分成前冲弧圈及高吊弧圈两种类型，两种类型均具有旋转强烈的特点，它们在力學原理上和普通的上旋球存在明显区别。对于前面提到的普通上旋球来说，其旋转特点表现得不明显，也很少受到空气气流的影响，但是因为弧圈球本身的运动规律限制，空气气流所造成的影响便不能被忽略。当教师给学生举这个例子的时候，还可以另外提及飞机的升空翱翔例子，说明由于飞机翅膀所具有的特殊结构，才使得飞机翅膀上方及下方气流存在压强的区别，最终保证了翱翔的成功，由此带入对乒乓球运动中弧圈球的深入研究。

师生共同探讨可以得到结论。首先，空气具有一切黏滞性流体的共性特点，也就是它是有内摩擦力存在的，其中一个显著的例子：如果汽车快速奔驰，那么在其身后极容易感知到它所造成的空气流动。也正是因为这样，当乒乓球处在旋转状态时，在乒乓球的表面也会形成一种空气的流动层，这个流动层若以乒乓球为参照物，同样具有一定速度，而速度方向同球的运动方向是相反的。特别是在乒乓球呈上旋状态以后，该球运动方向前面的环流层同层流是相反的，两种力量相互抵消，让球运动方向前面的气流速度变小。同样道理，该球运动方向后面的环流层同层流是相同的，两种力量相互叠加，让球运动方向后的气流速度变大。

按照力学的基本性质，球的前后两个方向压强不同，感受到的力也不同，对于整个乒乓球来说，自然会因为气流压力的影响，导致弧线变得更低，从而产生球体下沉的感觉。如果再考虑到抽拉弧圈球的过程中发球人力量增加的因素，球和台面间也会产生更大的摩擦力，从而会让球在弹起瞬间形成滚动，这也就是为什么在一些较高层级的体育赛事上，前冲弧圈球用极低的状态发出，过网以后即落于台面上并不上弹的原因。

5 结语

总之，在体育教学中运用物理原理，可以促进学生对体育知识的理解与掌握，提高体育技能。教学实践证明，这些知识既有其深刻的理论背景，也有一定的趣味性，如果教师可以将二者进行恰当结合，借助力学知识来进行乒乓球知识教学，就可以有效增强学生的理解，在体育训练中取得更好的效果，提高学生的综合能力。■

参考文献

[1]王伟平，王凤岐，丁小虎，等.内蒙地区中小学乒乓球运动开展现状的调查与分析[J].吉林体育学院学报，2007（2）：133-135.

[2]肖丹丹，苏丕仁，唐建军.乒乓球运动员正手弧圈球技术的地面支撑作用力分析[J].天津体育学院学报，2008（1）：57-59.