基于電磁感應的多功能刀具設計

張澤宇 凌一洲

在電磁感應的學習過程中，如果能將課本中的知識與發(fā)明創(chuàng)造結(jié)合起來，不僅可以激發(fā)同學們主動探求電磁感應相關(guān)知識的興趣，還可以培養(yǎng)同學們良好的學習習慣。

目前，常規(guī)的刀具結(jié)構(gòu)簡單、功能單一，僅能用作切割之用，而且在使用過程中，無法做到切入厚度的精確控制。同時，當其切割黏性較大的食物時，食物殘渣容易粘在刀具表面上，從而導致清洗不夠方便?，F(xiàn)對運用高中電磁感應的知識設計出的一種既能夠調(diào)整切割厚度又可以防止刀具表面粘上食物殘渣的多功能刀具予以分析說明，以期達到拋磚引玉的作用。

一、結(jié)構(gòu)示意圖

如圖l、圖2所示，圖中：1為刀體；2為內(nèi)置蓄電池與電路的刀把；3為電磁定位圈；4為定位板；5為刀片。

二、制作材料

普通刀具、鐵圈、絕緣膠帶（或者絕緣漆）、鐵架、螺絲、蓄電池、導線等。

三、發(fā)明內(nèi)容

多功能刀具包含有刀體和連接于刀體上的刀把，刀體上套裝有一水平設置的電磁定位圈，電磁定位圈包含有鐵圈、纏繞于鐵圈上的導電線纜，以及包裹于導電線纜外的絕緣層，導電線纜與位于刀把內(nèi)的蓄電池相連接，且有一安裝于刀把上的開關(guān)弘接在導電線纜和蓄電池之間。電磁定位圈上鉸接有兩塊定位板，兩塊定位板分別位于刀體的兩側(cè)，且定位板的頂部鉸接有刀片，所述刀片的刀口為自由端。

四、使用方法

使用時，還可以在刀體的垂直面上沿豎直方向刻上刻度線，從而可通過電磁定位圈3調(diào)節(jié)其至最佳高度，隨后給電磁定位圈通電使得其在電磁化后固定于刀體上，使得切割時即可達到既定厚度。調(diào)節(jié)定位板和刀片使得其構(gòu)成如圖2所示的狀態(tài)，即可用于切割黏性較大的食物，此時粘在刀體1表面上的食物殘渣即可被刀片剔除干凈。

蓄電池斷開時調(diào)節(jié)定位圈的位置，位置定好之后接通蓄電池，定位圈即無法滑動。固定好定位圈后轉(zhuǎn)動刀體兩側(cè)的定位板和刀片到合適位置，即可開始切割。

五、創(chuàng)新優(yōu)點

1.本刀具將高中物理中的重點學習內(nèi)容

電磁感應原理與生活中的刀具結(jié)合起來，把創(chuàng)新教育融人課堂學習，學以致用。鼓勵同學們進行類似發(fā)明，既能夠有效地加深同學們對電磁感應，尤其是電磁鐵知識的理解，又能提高同學們“小發(fā)明”“小創(chuàng)意”的科技含量。

2.電磁定位圈可以拆卸，方便清洗。

3.刀體與定位板上的刀片可以擺出多種造型，完成不同的任務，發(fā)揮使用者的創(chuàng)造力，滿足不同的需求。例如，本刀具還可以實現(xiàn)如下功能：（l）切一刀相當于切三刀，提高切割效率；（2）保證切割的垂直；（3）方便控制切入深度等。

（專利號：2015202806j81）

想一想：生活中有哪些與電磁感應有關(guān)的工具？有哪些普通工具可以利用電磁感應知識進行升級改造，使其使用起來更便利？