《菜刀上的力学知识.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《菜刀上的力学知识.docx（3页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、研究课题名称：菜刀上的力学知识设计者姓名谢晨任意所在学校西安市第二中学所教年级高一年级研究学科物理一、课题背景、意义一提起"刀"这个字，真是无人不知，无人不晓。"刀",家家户户都有，而且是必不可少的，几乎每天都用它来切、割、砍、削食物。所以想通过研究发现其中的问题，解决 以后更好的使用。二、研究性学习有关事项课题研究目标：目前家庭里经常用的各种刀具：菜刀、水果刀、砍刀、裁纸刀课题研究内容：实验一：“刀刃的锋利程度”实验二：“刀把的长短”实验三：“刀的质量”课题研究方法：1可卷调查，实验探究课题研究步骤：实验一：“刀刃的锋利程度”实验二：“刀把的长短”实验
2、三：“刀的质量”课题可行性分析：实验用到的刀具平常人家里都有，课题所用的受力分析也比较简单。六、研究性学习的阶段研究性学习的阶段概述：1、菜力的结构及几种常用菜刀。菜刀主要有刀身、刀刃和刀把三部分组成。2、菜力的种类、特点以及不同用途市场上提供的菜刀的种类繁多，通过走访刀具市场、铁匠 店等处，初步了解到与我们生活密切联系且使用频率较高的菜 刀主要有以下几种：普通菜刀、水果刀、带锯条的锯齿刀、剁 骨刀等.这些刀具的外观、材料、用途、重量、长短都各不相 同。刀的种类菜力水果刀砍刀外形近似矩形狭长矩形，刀刃似弧形刀身厚薄一般较溥较厚刀刃厚度0.036cm0.018cm0.050cm列表统计如下表：不
3、同种类的刀有其不同的使用范围及用法，下面我们以不同的 实验来探究刀的不同性能。刀的种类菜力水果刀砍刀省力情况省力较费力费力省时情况T省时一较费时较费时切割难易容易一般较难切片情况较平整，切片 均匀较平整，切片均匀不平整，切片 不均匀实验一：“刀的锋利程度”切土豆头验一：刀的质里质量不问的刀究竟有何不问？让我们来做一个实验：我们让三把质量不同的刀从相同的对比实验：高度自由落下，切同样一个红薯。种类质量m锋利程度切入的深度h水果刀32.8g最锋利0.46mm菜力450g锋利28.66mm砍刀750g钝32.90mm刀口很锋利的水果刀切入红薯却最浅，这是什么原因呢？ 再来看表中数据，我们发现：水果刀
4、的质量最小，分析后得到: 刀的质量大，惯性大，运动状态难以改变。再让我们用牛顿第二定律来分析一下刀在空中以及切入物 体后的受力情况以及加速度、速度。当刀从相同高空自由落下时，刀以重力加速度 g加速运动。它接触到物体时的瞬时速度V=j2gh ,当刀接触物体后的合力Fa=f mg七、总评（一）将刀提起一定高度，需要对刀做功，刀越重，被举得越高，刀获得的重力势能就 越多，我们消耗的体力和能量就越多，人就越容易疲劳.为了能很快剁开骨头，我们并不是让刀自由下落，在刀具下落的同时，给刀施加一 个作用力，对刀做功，这样当刀与骨头接触时就能获得很大的速度.根据功能关系，我 们对刀作功越多，刀获得动能就越多，刀
5、口与骨头的作用时间越短，根据动量定理可知, 刀口与骨头之间产生的作用力越大，效果就越明显.（二）切相同的物体，切的质量越大，使用起来就越省力。但是，在日常生活却没有用砍刀来削苹果，而且在前面的调查中，有超过1/3的人就认为"刀的质量大小与所切物体有关”，是不是我们分析中出现了解什么差错呢？因此，我们又一次分析了一下物体的受力情况:由牛顿第三定律得到：刀受的阻力f等于刀对物体的力 F,所以F=m定mg=因为刀切物体中动物的时间都约为0.1s，我们假设这个时间恒定为 0.1s。所以在我们控制h相同时，刀对物体的力 F随质量的增大而增大。因此，我们可以准确地得出：刀的质量越大，使用时越省力，但有时使用省力，切 出的物体却不能达到最好的效果。因此，有人往往会随物体的不同来选择质量不同的刀。