研究性学习-----菜刀中的力学知识

《研究性学习-----菜刀中的力学知识》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、研宄性学习…•-菜刀中的力学知识华北油田第五中学张舶伟指导教师：张丽伟组长：白超平课题组成员：李畅、肖丽丹、王川、薛晓蒙、孙淼、张航、黄来君幻灯片制作：白超平、张航、黄来君年级：高二主导课程：物理（设问：）有的同学会问，我们为什么选这个题目呢？（答：）因为菜刀与我们的生活密切相关，了解菜刀并掌握菜刀的使用是生活实践能力的一种体现，同时就菜刀本身而言，无论是菜刀的材料，还是菜刀自身的结构特征或是菜刀的使用过程，无不与力学知识有关。在生活屮，经常出现用普通菜刀剁骨头的现象，不但费时，费力，还会极易卷刀口或造成其它不必要的伤害，或用普通菜刀切冷冻肉，困难很大。以菜刀为题材，研究其屮的力学道理

2、，充分地体现了物理与生活实际的联系，对提高我们的理论联系实际的能力以及实践分析能力都大有裨益.我们研宄这个课题的目的及意义是：解决人们在使用刀具时的弊端，以及掌握如何正确使用刀具的方法；加深对物理知识的了角?，激发我们学习物理的兴趣研宄内容：研究各类刀具的长度、厚度、宽度、质量、锋利程度、外形、刀把长度以及材料，分析讨论不同刀具在不同运用屮的力学关系，并且运用物理知识加以解释。任务分工：执笔:白超平；采访资料:组员分为三个组，第一组：白超平、李畅、肖丽单；第二组：孙淼、薛晓朦；第三组：王川。幻灯片制作.•白超平、张航、黄来君。研宄方法及步骤：（1）资料收集阶段:到商场、菜市场、饭店、图

3、书馆、互联网上获取一些有关刀具的资料，并走访屠夫，了解他们对刀的认识；（2）实际研究阶段:请教父母和厨师，并亲手实验，做深入调查研宄。（3）理论讨论阶段:在实验的基础上整理资料，得出结论一、搜集资料的过程在资料搜集过程屮，我们分三个组分头行动，到商场查看各种刀具，到菜市场采访卖肉、卖水果、卖熟食等等，遇到了好多好心的人，但也遭到许多白眼。可谓酸、甜、苦、辣具全。下而我将我们的采访资料向大家进行展示。请看屏幕：通过对资料的整理、分析，并结合实验，我们得出结论。下而向教师和同学们展示我们的研究成果。二、研宄结果①一刀刃；②一刀身;③一刀把首先请岛二七班的张航同学介绍：菜刀的结构、种类、特点

4、及用途1、菜刀的结构同学们请看屏幕，菜刀由哪儿部分组成？菜刀主要有刀身、刀刃和刀把三部分组成2、菜刀的种类、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、菜市场、饭店等处，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儿种：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、重呈、长短都各不相同.请看图表：表1菜刀的调査资料;名称•一般外观.刀口特点一般材料用途善通莱刀：•鼇麝•暴矩形或前端带圆弧平整，较锋利普通碳钢常见蔬菜、各种水果、鱼肉类水果刀细长很薄，平整不锈钢各种水果锯齿刀刀背带锯床平整，较锋利碳钢水果、冷冻制品、刮鱼鳞剁骨刀矩形

5、状且前端上翘，刀背很厚、斧头形刀口较厚弹簧钢切肉、剁骨头等坚硬食品表2菜刀的规格名称长度(cm)刀口厚度(mm)质量(kg)刀身刀把普通菜刀15.4〜20.510-120.10.24-0.5水果刀15.0-25.07-130.050.1-0.15锯齿刀15.4〜20.57〜130.10.14-0.25剁骨刀18.3〜26.89〜150.351.0-2.5下面有请白超平同学为我们继续讲解：菜刀中的力学知识3、菜刀中的力学知识：1.力的合成与分解原理力的合成与分解满足平行四边形定则2.压强的原理压强的公式可以表示为/?=一，在压力F—定的条件下，压强p与受力面积S成反比.sa)刀刃：刀刃的

6、截面是三角形且刀尖非常的锐利，即三角形的顶角G很小，当我们使用菜刀切削食物，给刀刃施加作用力F吋，首先，这个力作用在食物上，对食物产生很大的压强，从而把食物割开；同吋这个力会产生两个效果，这就是使刀刃的两个侧面推压食物，把物体切开，应用力的合成和分解的知识可知：如图所示，垂直侧面的两个作用效果可以用fdfh表示，为作用力F的分力.若刀刃的截面是等腰三角形，根据力的平行W边形定则可知，f,=f2=——-Fo因此，G越小，刀刃越锋利，受力面积越小，2顾(寸刀刃的两个侧面对食物产生的较大，菜刀越容易切削物体，我们磨刀的目的就是减小刀刃的顶角。但4足之处，刀刃越锋利，刀刃的强度和刚性会相对减弱

7、.1.力矩的平衡原理(杠杆原理)当菜刀切蔬菜时，刀的最前缘作为支点.当力F作用在刀把上时如图所示，此时的动力臂为AC，同时，物体给刀阻力F’，fll力臂为AB可以明显的看出，AOAB,所以动力臂大于阻力臂，杠杆省力,易于切菜例：屠夫经常用来剁肉的肉斧的刀身是圆形的，家用的剁骨刀或切冻肉的刀前端上翘，如图。为什么做成这样的形状呢？如用刀而是矩形的刀剁骨头，当刀的前端接触骨头时，手会感到刀把向下震，如图1;当刀的后端接触骨头时，手会感到刀把向上震，