3.小刀-菜刀-斧頭中的力學知識

1、黔西南州興義一中研究性學習報 告課題名稱 小刀，菜刀，斧頭中的力學知識 年級 高一 班級 （5）班 課題組組長姓名 國宣哲 課題組成員姓名 王望，黃偉，聶裕豪，錢林，李舒妤，吳瑩瑩 指導教師 王玉碧 開始時間 2012-6-16 結(jié)束時間 2012-8-20 課題名稱小刀 菜刀 斧頭中的力學知識課題組成員李舒妤 吳瑩瑩 黃偉 聶裕豪 錢林 國宣哲 王望開 題 報 告1、 課題說明：小刀、菜刀、斧頭是我們生活中常見到的工具，它們使用方便，給生活帶來了極大的便利。但在這些看似平常的工具中卻隱藏著許多知識：刀刃的形狀是否對切割有影響？刀刃做成上寬下窄能使切割時對物體產(chǎn)生什么樣的力？切割時是怎樣施加給

2、物體力的？這些問題深深吸引了我們，讓我們開始探索這其中的奧秘！2、人員分工：（1）資料收集：聶裕豪，吳瑩瑩，李舒妤 （2）實驗操作：王望，黃偉，國宣哲，錢林 （3）課題過程記錄：錢林（4）課題輸入：國宣哲3、實驗材料：小刀，菜刀，面包，水果，凍肉，排骨（斧頭因為特殊原因無法取得）4、探究內(nèi)容：（1）刀刃中的物理知識 （2）刀身中的物理知識 （3）刀把中的物理知識（提示：輸?shù)竭@一行，如不夠，請點到下面的開題表格再輸入，否則看不到字；如果已夠，請刪除下面的表格，下類同，看完刪掉）開 題 報 告研 究 過 程 記 錄首先，我們對刀刃進行了資料收集及分析（1）刀的截面是一個三角形（2）角度大小對切割有

3、影響于是我們利用小刀及菜刀對比可得小刀的角度略小我們用小刀與菜刀切割多次切割同一塊面包，并對其進行受力分析，受力圖如下所示當我們切割時，刀刃是嫁給了物體一個力F，同時這個力會產(chǎn)生兩個效果（圖中F1、F2）使刀刃對兩側(cè)有兩個推力，即F的分力，又因為F1=F2=F/2Cos0 刀刃越小，刀越容易切開食物 但我們用小刀切割凍肉時非常費力，根據(jù)相互作用力可知刀對物體產(chǎn)生力的同時，物對刀也產(chǎn)生了一個等大相反的作用力，而刀刃變薄了，在多個較力共同作用下，很容易斷裂，我們用小刀做了如下幾個實驗驗證我們的猜想被切割物品切割難易度切割后狀況面包一般肉眼觀察不出變化水果容易無變化凍肉較難有摩擦痕跡排骨難有破損被切

4、割物品刀刃角度（單位：度）刀刃狀況面包17良面包20較好面包25好面包30好以上實驗可驗證我們實驗猜想正確對刀刃進行研究后，我們接著對刀身進行了研究，觀察到如下結(jié)果名稱形狀質(zhì)量操作性小刀弧形輕方便操作菜刀長方形較重較費力斧頭四邊形重費力并且發(fā)現(xiàn)整把刀類似于杠桿研 究 過 程 記 錄于是我們用小刀與菜刀做了對比試驗刀具被切割物品切割難易度切割后狀況小刀面包一般切口整齊，有面包屑產(chǎn)生水果較易切口還算整齊，流失較多汁水凍肉難切口不齊，難切割排骨非常難切割不懂，骨粉形成菜刀面包易切口整齊，面包屑少水果易切口整齊，汁水流失較少凍肉一般切口一般整齊，有肉渣排骨很難須來回拉動，骨粉多研 究 成 果 展 示1

5、、菜刀可以分為切片刀，斬刀，砍刀等，較為知名的名牌有江陽十八子等2、水果刀的種類與樣式較多，大小不一，根據(jù)功能不同存在形狀上的差異3、斧頭分為觀賞性類，實用性類，攻擊性類4、各種刀具的材料總體有不銹鋼，陶瓷，大馬士革等不銹鋼：不易腐蝕，且韌性較好，刀刃的度數(shù)可以很小，這樣可以增大壓強，省力陶瓷，化學性質(zhì)穩(wěn)定，但韌性較差，所以會比較鈍一些，因為刀刃口的度數(shù)不宜太小大馬士革：是一種優(yōu)良的材料。價格相對高一些5,、刀具中刀刃的度數(shù)的大小決定刀的鋒利度，而刀身的重量可以提供更大的力，同時，刀柄越長，動力臂越大，越省力結(jié) 題 報 告該次研究性學習我們組對各種刀具的種類，材料，相應的品牌，各種材料對刀身加

6、工與使用的影響。人們對刀具的使用與保養(yǎng)進行可相應的了解，同時，在老師與家長的幫助下進行了刀具對不同物體進行切割的難易程度與刀刃磨損程度的實驗，刀刃的度數(shù)對刀身的影響的實驗，以及各種刀具之間的對比實驗。從實踐中得到了科學知識在生活中的應用的信息通過上一次的實踐活動，我們明白了理論與實踐的差異與兩者結(jié)合的必要性，從這一次實踐活動中，我們對身邊的物理知識有了更多的了解，明白了物理在生活中的廣泛應用，我們無時不刻在與物理打交道，物理是研究物體原理，了解事物本質(zhì)的一門學科，將其投入實際生活中加以運用是十分必要的，通過實踐，增強了我們的動手能力，促進了彼此的交流，獲得了精神上的富足，這是一次美好而深刻的活動，促使我們對學習，對生活充滿更多的興趣與熱情，了解到交流合作，互利雙贏的必要性指 導 教 師 評 價 達到預期研究目標，總體評價為優(yōu)秀。 指導老師簽字 王玉碧 時間 2012-8-26 學 校 評 價 教科處（章） 時間 課 題 組 成 員 學 分 認 定編號姓 名 班 級學 籍 號得分1李舒妤高一五班1490110102572吳瑩瑩高一五班1490110102733黃偉高一五班149