网球发球技术中使用超越器械原理的分析

付海阔 张有明

(牡丹江师范学院 黑龙江牡丹江 157000)

1 对网球发球技术的分析

从网球发球的体系在系统论的角度进行分析可以得知，网球的发球可以分为以下4个层面：体能层面、技术层面、战术层面、心理层面。4个层面相互制约，相互依存，而技术层面是网球发球的最基础的一个方面，我们称之为物质的基础。现代网球的发球技术一般由4个小的基本技术构成：准备站位、抛球与后摆、向前挥拍击球、随挥。

1.1 准备站位

以右手为持拍手为例，准备站位为：全身肌肉放松保持站立姿势，侧身站在端线外中场标记的一侧，左肩对准另外发球区侧的网柱，两脚分开约与肩同宽。在右区发球时，左脚与右区端线约成45°；在左区发球时，左脚与左区端线约平行，重心在左脚上。左手持球轻托球拍在腰部，拍头指向前方。

1.1.1 抛球与后摆

抛球和引拍后摆的拉拍动作是一起开始的，持球的手轻轻拖住球，掌心朝上，当球拍向后向下开始引拍时，持球的手同时向下移动至右腿，紧接着球拍从身后向头上面摆动，身体做转体、展肩、屈膝时，持球的手从身前左脚的前上举，直到高过头顶。抛球时要平稳、协调，当球送到最高点时再离开手指。此时的右肘向后方展约与肩同高，拍头指正上方，左侧的腰和胯约成弓形，身体的重心要随着抛球先移向右脚，然后平稳前移。最后肩与球网约成90°。

1.1.2 挥拍击球

从左手抛出球的同时球拍要继续向上摆起，这时握拍的手肘关节要做到放松，当球下降到击球点时，向上挥拍准备击球，右脚向上蹬，手臂和身体充分伸展。当身体开始向前上方伸展击球时，手臂、肩开始回转，肩与球网平行，挥拍击球时，持拍手的手腕带动前臂鞭打内旋，这是发球的关键动作，也是其他动作发力的总和。

1.2 随挥

击球后，身体向球场内倾斜，要使随挥的动作完整、连续地向上伸展，接下来球拍随挥到身体的左侧，重心移到前方，做到身体自然地平衡。

2 发球动作在生物力学方面的分析

从生物力学的角度来看整个发球动作的过程，可以把发球的整个动作过程看作是一个协调的动力链。而产生这种力量就要求手臂、躯干有良好的爆发力和协调性，这种爆发力就要靠腿部的屈伸来完成，然后将这种爆发力的能量传递到整个动力链的系统中，发球的整个用力的过程从下向上开始传递依次是从蹬腿开始到转髋转体，然后手臂绕肩肘部伸展，接着前臂外旋转腕击球，最后是球拍的随挥完成整个动作。整个发力的动作，使发球达到合理化以把最大的动能传递到球上。

3 超越器械在发球中的理论分析

超越器械在网球发球中主要是在击球前的“搔背”中体现，这种动作在发球练习的初期带给运动者很大的诱导和困惑。

3.1 超越器械的定义

超越器械是在体育运动中一条非常普遍运用的规律，具有很强的通用性。超越器械理论在投掷项目中应用广泛，在投掷项目中的超越器械可以解释为在投掷运动中助跑阶段的最后，身体开始发力之前，身体的动作要以最快的速度向前运动来带动器械的运动，使得髋部在水平面上的动作移动速度超越肩部移动的速度，以使器械落在身体的后面，身体扭紧以获得最大能量的身体姿势，这就是所谓的超越器械动作。

笔者认为广义上的超越器械是人体在发力过程中器械运动落后于身体运动，为最后发力的姿势形成有力的动作，通俗来讲，是指整个身体移动的速度快于器械移动的速度。超越器械在各个不同的运动项目中表现形式也略不相同，在网球运动中，主要指球拍运动滞后于身体运动。

3.2 超越器械在发球中的表现

超越器械是一个动态的过程，发球的过程在哪个时间开始没有具体的界定，但是这一现象在两个动作中完成。

身体的弯弓：平击发球、上旋发球、切削发球这3种发球技术都与身体的弯弓幅度和方向有关，与身体弯弓姿势和躯干扭转融合相伴在一起而发生作用。

拍头的悬垂动作：这里的悬垂是被动悬垂，这一过程中手臂的“挠背”动作不是主动完成的，而是在整个动力链的传导过程中肘部、前臂静止的惯性下被向上牵扯的运动，形成一个杠杆运动，拍头在重力作用下的一个自然下垂。而悬垂则要持拍的手臂自然放松来体会。

总之，在网球发球运动中身体的弯弓和拍头的被动悬垂相结合才能算作是真正的超越器械动作，二者相辅相成，缺一不可。

3.3 超越器械的使用原理

在投掷运动中的物体投掷是一个斜抛物线运动，根据斜抛物线的方程可知：器械出手的初速度（v）和器械出手角度θ(重力加速度g为常量) 是影响（距离）的两个主要因素。由此可得，忽略阻力的影响与出手的高度这两个因素的影响，s与v、θ成正比。在实际的训练中空气阻力与出手的高度这两个变量是很难改变的，出手的最佳角度为45°（但是实际的出手角度随圆度有一定的变化），只有增大v才能使s改变，由物理学公式得Ft=mv（F是作用力，t是作用力的时间，m是器械的质量，v表示器械的出手初速度）。要想得到更高的击球速度就得获得更快的初速度，在器械的质量不变的前提下想要获得更快的初速度就得增大F或者增加t，也就是增加做工的距离。在实际的运动训练当中，增加作用在器械的力可以通过在训练中增强力量素质而做到，但是这一途径需要长期系统的训练才能获得。另外，超越器械是在保证技术动作本身流畅和连贯的同时，最大程度上增加做功的距离，也就最大限度延长了做功的时间。因此，超越器械技术既保证了技术动作的流畅连贯，又大大增加了做功的距离，从而延长了做功的时间。

3.4 超越器械在网球发球中的原理

超越器械较大程度地增加了对器械做功的距离，也就增加了做功的时间。网球发球的球速由球拍击球瞬间的速度决定，根据物理学中的力学动量方程Ft=mv得，想要提高球拍在击球时的速度，在球拍的质量不变的条件下就得改变作用力F与做功的时间t。作用力F的改变可以在日常的训练中增加力量素质而改变，在作用力F可变性较小的情况下，就增加球拍的做功距离，使得球拍的做功时间增加，球拍的速度（v）增大。超越器械技术在网球的发球中很大限度地增加了人体对网球拍的做功距离，从而使球拍获得了更大的冲能，提升了发球速度。

超越器械技术使得参与工作的肌肉肌腱及相关组织处于一定的伸长状态，具有了一定的弹性势能，有助于增加肌肉收缩时的力量。另外，肌肉在一定程度上被拉长使肌肉产生了超等长收缩效应，肌肉先做离心性收缩再做向心性拉长，产生更强大的收缩力量，从而为最后的发力环节创造了条件。

超越器械在网球发球技术中为整个动力链转髋顶肘的动力传递提供了有力的理论支持，在整个发球的动作中保证了动作的连贯性，也为这一动作提供了理论支持，使得这一技术更加完全、发球更加平稳。

3.5 网球发球中超越器械过程的分析

在网球的发球过程中，从身体背弓到“挠背”再到击球的过程中，形成的球拍运动滞后于身体运动的姿势是判断超越器械的标准。在网球的发球过程中在未击球之前，以身体的两肩为轴快速转动形成了身体的转动在前面，球拍落后在背部的身体姿势，这就是发球超越器械。根据超越器械形成的过程，网球发球的超越器械是增加身体对器械做功的距离，从而使球拍获得最大的功。

网球发球过程中超越器械过程是从网球的背弓姿势形成后的运动阶段开始的。从投掷项目中来看，可把发球的超越器械阶段划为3个阶段，即开始阶段、加速阶段、最后击球阶段。开始阶段，使球拍获得加速度，从身体的牵拉形成背弓使身体的肌肉肌腱等组织被拉伸储存弹性势能，形成超等长收缩，使身体转动将动能传递到球拍。加速阶段，在身体扭成弹簧运动后，各种能量的传递与产生使得球拍加速，整个发球过程中动作连贯使得弹性势能与动能尽最大可能不流失，从而使动能作用在球拍上，使得球拍的开始加速运动，超越器械延长的做功距离使球拍做加速运动达到最大速度。最后击球阶段，由于能量的传递，整个发球的发力过程为蹬腿、转髋、转体、手臂绕肩、肘部伸展、小臂外旋、击球，这种发力顺序，使发球动作更加合理化，发球效果达到最佳，通过球拍获得了更大的动能，使发球的球速得到了提高，球的转速也得到极大的提高，使得发球的侵略性更强。

3 发球中超越器械技术运用的意义

正确地了解网球发球中的超越器械原理，运动员可以更好地协调全身的肌肉，从而在发球中能够高效、轻松地发出高旋转、高速的球，在以后的运动训练中能够更好地理解发球的动力链，从而体会有序的加速与能量传递，使以后的训练更科学化，以高效、快捷地提高运动训练成绩。