拔河比赛中的物理知识 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
拔河比赛中的物理知识
西昝中学王瑞年
【教学目标】
一、知识与技能
1．知道拔河过程中拉力是如何产生及传递的
2．知道决定拔河胜负的因素并能应用于实际操作之中
二、过程与方法
1．通过对拔河中的力学介绍明白牛顿运动定律在其中的应用
2．通过学生实际的拔河过程加深对拔河时技巧的应用
三、情感、态度与价值观
1．通过在游戏中的学习使学生意识到物理知识在多方面的应用
【教学重点和难点】
教学重点：
1．拔河过程中拉力的传递
2．决定拔河胜负的因素
教学难点：
1．如何有效利用技巧来制胜
【教学过程】
一、导入
1、由一组有关拔河的视频导入
2、拔河比赛在世界各地的运动发展
拔河运动在1900年第二届法国巴黎奥林匹克运动会中列为正式竞赛项目，直至1920年停办。目前拔河是世界运动会的正式竞赛项目之一，并采用世界正式拔河比赛制度。国际拔河协会(Tug of War International Federation)每半年举办由各国国家队参加的世界锦标赛，分为室内及室外举行。协会还同样举办由俱乐部队参加的类似的比赛。
3、学生相互讨论：自己在拔河比赛中是如何制胜的
你认为要取胜需要具备什么条件
引出： 1. 人的质量
2. 鞋与地面之间的摩擦
3. 人的力气
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4. 用力的方向
5. 团队协作
6. 拉拉队的作用
师讲：一般的拔河方法是：在地上划两条相隔约2米的平行直线为河界，由人数相等的两队在河界两侧各执绳索的一端，绳中间系有标志胜负的红绳，闻令后，用力拉绳，以将红绳拉出河界为胜。
根据力的作用是相互的和二力平衡条件可知，队员的拉力与地面的摩擦力是相等的，要想让红绳连同拔河绳朝向本队这边移动而获胜，就须要比对方的力更大，也就要须要更大的摩擦力。有两种情况让红绳连同拔河绳移动，一种是因为输的一方队员的鞋底与地面间发生了滑动。另一种情况是因为输的一方的手与拔河绳之间发生了滑动。从而增大摩擦就成了决定胜负的主要因素，那么怎么增大摩擦力呢？
1、参赛队员尽可能穿鞋底比较粗糙的鞋子。对于上面说到的第一种情况，要想避免队员的鞋底与地面间发生滑动，就要增大鞋底与地面间的摩擦。参赛队员应选择那些鞋底比较粗糙的鞋子，还尽可能找地面粗糙些的地方站立，以增大摩擦力。
2、选体重较大的队员参赛。队员的体重越大，对地面的压力越大，摩擦力也就越大。
3、高个子在前，矮个子在后。参赛队员的位置顺序是让高个子靠近河界，矮个子靠近拔河绳子末端（如下图所示）。这样让绳子OA大致成一个逐渐下降的曲线，当开始拔河时，因为后面矮个子学生向后的拉力作用，绳子OA将要绷直，处在靠近河界的高个子学生受到绳子绷直时向下的压力，从而进一步增大对地面的压力，就增大了摩擦力。
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4、身体尽量向后倾。重力矩的大小由重力大小和重力臂大小的乘积来决定。拔河比赛过程中，重力大小不变，在脚下不打滑的前提下，身体越向后倾，重力臂越大，则重力矩越大，越容易取胜。
5、手要用力握住绳子。手用力握住绳子，则压力越大，摩擦力越大，绳子越不容易从手里滑动。
6、拉绳的方向尽量与绳的夹角小些。拉绳的力的方向尽量与绳的夹角小些，最好和绳子平行这样就可以增大集体的合力，易于取胜。
以上是拔河比赛中涉及到的主要物理知识及原理。拔河比赛的胜负除了和物理知识有关之外，当然还与生理和士气有关，如果在拔河比赛前热热身，旁边没有参加比赛的学生适当的加油则获胜的可能性更大。
三、决定拔河胜负的因素
从拔河胜负的结果来看，负方一般会有三种不同的情况：
1.负方队员没有被拉倒，只是队员脚底打滑或者双脚被迫向前移动（或手
中绳子打滑）而绳子中点被平拉过分界线；
2.负方队员脚底没有滑动，而是被拉得失去平衡、向前翻倒使绳子中点越
过分界线；
3.负方队员被拉得既有平动又向前翻转而告负。比赛过程中胜负未定之前
的双方的反复拉锯式对抗都包含在这三种情况之中。
4. 指挥与队员的素质
拔河是团队之间的智慧、精神意志和力量的较量，指挥相当重要。没有好的指挥，全队就不可能紧密配合如一人发挥到最有力量的状态，就没把握抓住战机击败对方。同时拔河又是一种实战，队员的个人素质也很重要，如个人力量、身高、体重、是否反映灵敏、是否会用力、是否服从指挥等等都要考虑，甚至是否有过实战经验，都不应忽略。简而言之，队员既要有力，又要会施力，更要服从指挥
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即时施力才能取胜。比赛中，如果两队势均力敌，指挥不力的一方必将失利；双方指挥水平相当，反应迟缓、不听指挥的队员人数较多的一方则必败无疑。
五、挑选队员的原则
1、大力士原则全体队员的合拉力大于对方的最大摩擦力或拉力矩大于
对方的重力矩才能获胜，每个队员的个人力量大，则全体队员的合拉力
必定大，所以应当挑选体力大的大力士队员参赛。
2、大体重原则在相同摩擦因素时，体重大，可获得的最大静摩擦力
大，同时质量大者惯性也大，故体重大者占优势。若比赛规则中（可以
由比赛组委会规定）无队员体重的限制，应优先挑选大体重的队员。
3、高大身材原则身材高大的队员对身体姿势的重心高、低的调节范围
较大，可有效地改变和控制绳子拉力方向，对拉力矩、重力矩的调节也
有较大的范围，在姿势调整中有条件产生最好的调整效果，同时队员身
材高大还具有威慑对方心理的作用。因此，其他条件相当的情况，优先
选择身材高大的队员参赛。
4、机敏原则队员机警灵敏、反映快捷，容易快速掌握比赛技术要领，
容易组织训练，容易配合指挥适时施展爆发力，容易抓住战机而充分发
挥集体力量优势。
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