菜刀上的物理知识(共4页)

1、精选优质文档-倾情为你奉上目的：研究生活中的物理知识，从生活中发现物理，从生活中学习物理，让生活更加精彩，让物理伴随着我的生活中，更好的利用物理解决生活上的问题。菜刀上的物理知识菜刀的组成：菜刀主要由刀刃、刀身和刀把网上资料n 菜刀上的力学知识 n 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，而我们现在所要研究的就是"刀"与物理学中的力学之间的关系。 n 菜刀的结构：菜刀主要由刀刃（1）、刀身（2）和刀把（3）三部分组成。 一、刀刃n 菜刀的刀刃是用来切削食物

2、的，刀刃的截面是一个三角形，且刀尖非常锐利，即三角形顶角很小，当我们使用菜刀切削食物，给刀刃施加力F时，首先，这个力作用在食物上，对食物产生很大的压强，从而把食物切开，同时，这个力会产生两个效果，这就使刀刃的两侧面的推压作用力F1、F2为F的两个分力，若刀刃的截面是等腰三角形，根据力的平行四边形定则可知F1=F2=F/2Cos 。因此，越小，刀刃越锋利，菜刀越容易切削食物，但刀刃的强度和钢度要相对减弱，我们磨刀的目的就是减小刀刃的顶角。二、刀身n 不同的菜刀，刀身的形状有很大的不同，常用的菜刀，刀身呈长方形，厚度一般为1mm左右，剁肉用的肉刀（肉斧），刀身呈圆弧形，且非常厚实，水果刀，整体较小

3、，刀身长而窄，质地较轻。这些刀的形状是由他们的用途决定的，对于肉刀，因为要切肉，同时，还要跺肉骨头，所以需要质量较大的刀，当菜刀以一定速度去切肉或"跺"肉骨头时，质量大的菜刀就会对食物产生较大的作用力，从而达到切削食物的目的，而对于水果刀，切割的是水果，相对较脆，所以切削时，不需要很大的作用力，所以质地较轻的水果刀，惯性小，容易操作。三、刀把 n 如果用刀"跺"骨头时，当刀的前端接触骨头时，手会感到刀把向下震，反之则向上震，有那么一个位置，刀上的这一点跺到物体上时，手感十分轻松，这是因为绕轴转动的任何物体都有一个"打击中心"，当力的作

4、用线通过"打击中心"时，转动轴所受的"打击"作用力为零，屠夫经常用来跺肉的肉斧的刀身是圆形的，这是为了在"跺"肉骨头，不管力的哪一个部位与肉骨头接触，都能保证肉骨头对刀的作用力基本上通过以刀柄为转动轴? 打击中心"，这样就可以减小跺肉时刀对手的作用。 实验：n 探究刀刃的物理知识n 探究刀身的物理知识n 探究刀柄的物理知识探究刀刃的物理知识n 猜想：使刀刃锋利是增大压强。n 实验器材：一把锋利的刀，两个气球n 实验过程：如右图为实验的方法，如此我们先将刀刃朝下，再将刀背朝下，与气球接触。n 实验结果：刀刃朝下时，气球破裂；刀

5、背朝下时，气球只发生了变形。n 实验原理：减小物体间接触的面积从而增大压强。刀刃与气球接触的面积比刀背的小，压力一样，接触面积小则压强大。探究刀身的物理知识n 猜想：刀身大而重，压强大，惯性也大。n 实验器材：两把质量不同的刀（菜刀，水果刀），两个气球，尺子n 实验过程：如右上图为实验方法，如此我们将两把刀的刀背朝下，观察气球的变形情况。我们分别拿着两把刀，放在小车上，然后让小车从架子上滑下来，比较小车在平面滑行的距离。nn 实验结果：质量大的刀，气球变形程度大，质量小变形小。质量大的，小车滑行距离比质量小的滑行距离远。n 实验原理：接触面积不变，压力大，压强大。质量大惯性大。探究刀柄的物理知识n 猜想：刀柄上的花纹，增大摩擦力。n 实验器材：两把刀（一把刀柄有花纹，一把刀柄光滑），重物n 实验过程：如右图为实验方法，如此我们不断加重物，直到其中的一把刀先离开书n 实验结果：光滑的那把刀最先离开书。n 实验分析：刀柄较光滑的刀摩擦力小，刀柄有花纹的摩擦力大。n 实验原理：动摩擦力小，则发生运动的所需拉力小，动摩擦力大则反之。研究后感：n 在我们日常的生活中物理知识无处不在，只是我们没发现他们，很多物理学家发明