基于电磁感应的多功能刀具设计

张泽宇 凌一洲

在电磁感应的学习过程中，如果能将课本中的知识与发明创造结合起来，不仅可以激发同学们主动探求电磁感应相关知识的兴趣，还可以培养同学们良好的学习习惯。

目前，常规的刀具结构简单、功能单一，仅能用作切割之用，而且在使用过程中，无法做到切入厚度的精确控制。同时，当其切割黏性较大的食物时，食物残渣容易粘在刀具表面上，从而导致清洗不够方便。现对运用高中电磁感应的知识设计出的一种既能够调整切割厚度又可以防止刀具表面粘上食物残渣的多功能刀具予以分析说明，以期达到抛砖引玉的作用。

一、结构示意图

如图l、图2所示，图中：1为刀体；2为内置蓄电池与电路的刀把；3为电磁定位圈；4为定位板；5为刀片。

二、制作材料

普通刀具、铁圈、绝缘胶带（或者绝缘漆）、铁架、螺丝、蓄电池、导线等。

三、发明内容

多功能刀具包含有刀体和连接于刀体上的刀把，刀体上套装有一水平设置的电磁定位圈，电磁定位圈包含有铁圈、缠绕于铁圈上的导电线缆，以及包裹于导电线缆外的绝缘层，导电线缆与位于刀把内的蓄电池相连接，且有一安装于刀把上的开关弘接在导电线缆和蓄电池之间。电磁定位圈上铰接有两块定位板，两块定位板分别位于刀体的两侧，且定位板的顶部铰接有刀片，所述刀片的刀口为自由端。

四、使用方法

使用时，还可以在刀体的垂直面上沿竖直方向刻上刻度线，从而可通过电磁定位圈3调节其至最佳高度，随后给电磁定位圈通电使得其在电磁化后固定于刀体上，使得切割时即可达到既定厚度。调节定位板和刀片使得其构成如图2所示的状态，即可用于切割黏性较大的食物，此时粘在刀体1表面上的食物残渣即可被刀片剔除干净。

蓄电池断开时调节定位圈的位置，位置定好之后接通蓄电池，定位圈即无法滑动。固定好定位圈后转动刀体两侧的定位板和刀片到合适位置，即可开始切割。

五、创新优点

1.本刀具将高中物理中的重点学习内容

电磁感应原理与生活中的刀具结合起来，把创新教育融人课堂学习，学以致用。鼓励同学们进行类似发明，既能够有效地加深同学们对电磁感应，尤其是电磁铁知识的理解，又能提高同学们“小发明”“小创意”的科技含量。

2.电磁定位圈可以拆卸，方便清洗。

3.刀体与定位板上的刀片可以摆出多种造型，完成不同的任务，发挥使用者的创造力，满足不同的需求。例如，本刀具还可以实现如下功能：（l）切一刀相当于切三刀，提高切割效率；（2）保证切割的垂直；（3）方便控制切入深度等。

（专利号：2015202806j81）

想一想：生活中有哪些与电磁感应有关的工具？有哪些普通工具可以利用电磁感应知识进行升级改造，使其使用起来更便利？