力学之五：机械效率
初中物理中考复习：力学常考知识大总结,附易错点汇总
初中物理：力学常考知识大总结，附易错点汇总！01一、力的作用效果1、力的概念：力是物体对物体的作用。
2、力的性质：物体间力的作用是相互的（相互作用力在任何情况下都是大小相等，方向相反，作用在不同物体上）。
两物体相互作用时，施力物体同时也是受力物体，反之，受力物体同时也是施力物体。
3、力的作用效果：力可以改变物体的运动状态。
力可以改变物体的形状。
4、力的单位：国际单位制中力的单位是牛顿简称牛，用N表示。
力的感性认识：拿两个鸡蛋所用的力大约1N。
5、力的测量：测力计：测量力的大小的工具；弹簧测力计：实验室测量力的工具6、力的三要素：力的大小、方向、和作用点。
7、力的表示法二、惯性和惯性定律1、牛顿第一定律：牛顿第一定律内容是：一切物体在没有受到力的作用的时候，总保持静止状态或匀速直线运动状态。
2、惯性：定义：物体保持原来状态不变的性质叫惯性。
说明：惯性是物体的一种属性。
一切物体在任何情况下都有惯性。
3、二力平衡：定义：物体在受到两个力的作用时，如果能保持静止状态或匀速直线运动状态称二力平衡。
二力平衡条件：二力作用在同一物体上、大小相等、方向相反、两个力在一条直线上。
4、力和运动状态的关系：力不是产生（维持）运动的原因受非平衡力，合力不为0力是改变物体运动状态的原因三、功1、力学中的功①做功的含义：如果一个力作用在物体上，物体在这个力的方向上移动了一段距离，力学里就说这个力做了功。
②力学里所说的功包括两个必要因素：一是作用在物体上的力;二是物体在这个力的方向上移动的距离。
③不做功的三种情况：有力无距离、有距离无力、力和距离垂直。
2、功的计算：①物理学中把力与在力的方向上移动的距离的乘积叫做功。
②公式：W=FS③功的单位：焦耳(J)，1J=1N·m。
④注意：①分清哪个力对物体做功，计算时F就是这个力;②公式中S一定是在力的方向上通过的距离，强调对应。
③功的单位“焦”(牛·米=焦)，不要把力和力臂的乘积(牛·米，不能写成“焦”)单位搞混。
机械效率滑轮组机械效率专题计算教学设计人教版初中物理八年级下册
（3）应用阶段：设计实际应用题，让学生运用所学知识解决问题，巩固计算方法。
（4）总结阶段：组织学生总结学习收获，强化对机械效率的理解。
3.教学评价
（1）形成性评价：关注学生在课堂上的表现，及时给予反馈，指导学生调整学习方法。
（2）掌握机械效率的计算公式，并能运用到实际问题的解决中。
（3）分析实验数据，得出可靠的结论，并能对结果进行合理的解释。
2.能力重难点
（1）提升学生的实验操作技能，确保实验数据的准确性。
（2）提高学生的逻辑思维能力，能够将理论知识与实际应用有效结合。
（3）培养学生的问题解决能力，特别是在面对实际问题时，能够运用所学知识进行综合分析。
（二）讲授新知，500字
在讲授新知阶段，我将结合课本内容，详细讲解滑轮组的工作原理、机械效率的计算方法以及相关概念。首先，我会解释定滑轮和动滑轮的区别，并引导学生理解滑轮组的工作原理。接着，我会引入机械效率的概念，给出计算公式，并结合实例进行讲解。在此过程中，我会注意使用生动的语言和形象的表达，帮助学生更好地理解抽象的物理概念。
（二）教学设想
1.教学方法
（1）采用探究式教学法，引导学生通过观察、实验、分析等方法自主探究滑轮组的机械效率。
（2）运用问题链教学策略，设计一系列有梯度的问题，帮助学生逐步深入理解机械效率的计算过程。
（3）结合小组合作学习，鼓励学生相互讨论、交流，共同解决难点问题。
2.教学过程
（1）引入阶段：通过生活实例引入滑轮组的概念，激发学生的好奇心。
5.预习下一节课的内容，提前了解齿轮和齿轮组的基本概念，为后续学习打下基础。
作业布置时，我会强调以下几点：
机械的效率和自锁
F = G tan(α − 2ϕ )
结束
§2 机械的自锁
四、举例
3、偏心卡具：在工件反力作用下的自锁条件 、偏心卡具：
结束
§2 机械的自锁
四、举例
3、偏心卡具：在工件反力作用下的自锁条件 、偏心卡具： 去除后，卡具不松脱， F 去除后，卡具不松脱，则必 须使反力FR23与摩擦圆 ρ 相割 由几何条件： 由几何条件： S-S ≤ ρ 由直角三角形ABC知： 知 由直角三角形 S1 = AC = R sinϕ ϕ 又由直角三角形OAE知： 知 又由直角三角形 S = OE = e sin(δ - ϕ ) 自锁条件： 自锁条件： O δ s1
自锁条件： 自锁条件： a [ ρ 驱动力（外力的合力）作用于摩擦圆之内时，则发生自锁。 驱动力（外力的合力）作用于摩擦圆之内时，则发生自锁。
结束
§2 机械的自锁
三、自锁时的力学特征
3、机械的自锁 、
1）由力分析求得的机械可以克服的生产阻力 G ≤ 0 ） 2）机械效率 η ≤ 0（效率越小自锁越可靠） ） （效率越小自锁越可靠）
§1 机械的效率
一、机械效率及其表达形式
1、机械效率 η Wd = Wr + Wf
输入功 （动力）
输出功 （克服生产阻力）
损耗功 （摩擦等）
机械效率： 机械效率：
η = Wr / Wd = 1 - Wf / Wd
机械损失率： 机械损失率： ξ = Wf / Wd
η + ξ = 1 损失不可避免 Wf → ξ > 0； η < 1 ；
s
.E
C R23 A ϕ B
e
F
D
ρ
e sin(δ − φ ) − R sin ϕ ≤ ρ
功的原理机械效率
功的原理；机械效率1.正确理解“功”的物理意义：物理学中的“功”跟日常生活中的“做工”或“工作”的含义不同，在物理学中，做功是指两个因素同时存在的物理过程，这两个因素是：物体受到力的作用和物体沿力的方向通过一段距离。
这两个因素缺一不可，缺少任何一个条件，物理上就说没有做功。
根据做功的两个必要因素可知，下列三种情况没有做功：①物体受到力的作用，但物体没有沿力的方向通过距离。
例如：用力推车、车没有被推动，推力对车没有做功。
一个人举着重物不动的时候，他虽然对重物有力的作用，但没有对重物做功。
②物体移动了一段距离，但没有受到力的作用，例如，物体由于惯性而运动。
一个沿水平光滑的桌面匀速运动的木块，木块在水平方向上没有受到阻力，也没有受到动力，因而没有力对运动的木块做功。
③物体受到了力的作用，也通过了一段距离，但物体通过的距离跟它受到的力的方向垂直。
例如手提水桶，沿水平方向移动。
水桶受竖直向上的拉力，水桶在水平方向上移动，竖直高度不变，水桶移动的方向跟拉力的方向垂直，竖直向上的拉力对水桶没有做功。
力和功是实质不同的两个概念，从上面分析可以看出，在做功的过程中，一定有力的作用。
但是，有力作用在物体上，这个力不一定对物体做了功。
2.对功率概念的正确理解功率是表示物体做功快慢的物理量。
学习这个概念，可以跟运动速度概念相对照、比较。
速度是表示物体运动快慢的物理量。
物体速度大，表示物体运动得快，但不一定运动的路程就长；而通过路程长的物体，不一定运动得快。
速度大，指单位时间内通过的路程长。
速度和路程是两个不同的概念。
同样功和功率也是两个不同的概念。
做功多，不一定做功就快；反之，做功快，不一定做功就多。
功率大，表示单位时间内做的功多。
功率跟功、时间两个因素有关，即t wP =。
相同时间内做功多的，功率大；做相同多的功，时间少的，功率大。
因为W=FS ，所以V F t FS t w P ⋅=== 物体在拉力F 的作用下，以速度v 沿拉力的方向做匀速直线运动，则拉力做功的功率等于力与物体速度的乘积。
热力学过程的功率和机械效率的计算
热力学过程的功率和机械效率的计算1. 引言热力学是研究物质系统在恒温或非恒温条件下的状态变化和能量转换的科学。
在热力学中，功率和机械效率是两个重要的概念，它们在工程应用、能源转换和热机设计等方面具有重要意义。
本文将详细介绍热力学过程中功率和机械效率的计算方法。
2. 功率的计算2.1 定义功率是指单位时间内所做的功或能量转换的速率。
在热力学过程中，功率可以表示为热机从高温热源吸收的热量与低温冷源排放的热量之差，除以时间。
功率的单位是瓦特（W）。
2.2 计算公式热力学过程中功率的计算公式为：[ P = ]•( P ) 表示功率，单位为瓦特（W）；•( Q_H ) 表示高温热源向系统传递的热量，单位为焦耳（J）；•( Q_C ) 表示低温冷源从系统吸收的热量，单位为焦耳（J）；•( t ) 表示时间，单位为秒（s）。
2.3 实例分析以一个简单的卡诺循环为例，假设高温热源温度为( T_H )，低温冷源温度为( T_C )，卡诺循环的热效率为( )，则循环的功率可以表示为：[ P = (Q_H - Q_C) ]•( ) 表示卡诺循环的热效率，无单位；•( Q_H ) 表示高温热源向系统传递的热量，单位为焦耳（J）；•( Q_C ) 表示低温冷源从系统吸收的热量，单位为焦耳（J）。
3. 机械效率的计算3.1 定义机械效率是指热力学过程中有用功与输入热量之比。
在热力学过程中，机械效率可以表示为热机输出功与高温热源输入热量之比。
机械效率的单位是百分比（%）。
3.2 计算公式热力学过程中机械效率的计算公式为：[ _{mech} = 100% ]•( _{mech} ) 表示机械效率，单位为百分比（%）；•( W_{out} ) 表示热机输出的功，单位为焦耳（J）；•( Q_H ) 表示高温热源向系统传递的热量，单位为焦耳（J）。
3.3 实例分析以一个简单的热机为例，假设高温热源温度为( T_H )，热机输出的功为( W_{out} )，则热机的机械效率可以表示为：[ _{mech} = 100% ]•( _{mech} ) 表示热机的机械效率，无单位；•( W_{out} ) 表示热机输出的功，单位为焦耳（J）；•( Q_H ) 表示高温热源向系统传递的热量，单位为焦耳（J）。
初中机械效率公式
初中机械效率公式初中机械效率公式是描述机械运作效率的一个数学公式。
机械效率是指机械转动所做的功与输入的功之比，也就是机械转化能量的有效性。
机械效率越高，说明机械所转换的能量损失越少，能量利用效果越好。
机械效率的公式为：机械效率=实际输出功/输入功x100%其中，实际输出功是机械设备“真正”执行的有用功，是指有效用于产出所期待输出功的能量；输入功是指机械设备所输入的能量。
这个公式表明了机械效率是通过实际输出功和输入功之间的比例来计算的。
机械效率的计算需要获得实际输出功和输入功的数值。
实际输出功可以通过测量机械设备输出的功率和运行时间来获得，通常用公式实际输出功=功率x时间来计算。
输入功可以通过测量机械设备消耗的电能或其他能源来获得。
比如，当机械设备通过电动机驱动时，输入功可以通过测量电动机的电力消耗来计算。
不同的机械设备可能有不同的计算方式，需要根据具体情况进行计算。
机械效率公式的应用非常广泛。
它可以用于评估机械设备的能量利用效果，确定机械转换系统的能量损失情况，指导机械设计和优化。
此外，机械效率也可以用于比较不同机械设备的性能，选择更高效的机械设备，提升能源的利用效率。
同时，机械效率公式也能够对机械设备的运行状况进行监测，及时发现设备故障或能量损失的问题，进行维修和优化。
总之，初中机械效率公式是描述机械设备能量利用效果的一个重要工具，通过实际输出功和输入功之间的比例来计算机械效率。
在实际应用中，根据具体需要来确定实际输出功和输入功的计算方法，以便进行机械效率的评估和优化。
初三物理功的原理 机械效率知识精讲
初三物理功的原理 机械效率知识精讲功的原理 机械效率一. 使用机械时，人们所做的功，都等于不用机械而直接用手所做的功，也就是使用任何机械都不省功。
这个结论叫做功的原理。
在不考虑额外功的情况下，使用机械尽管不能省功，但有以下好处： 1. 使用机械可以改变动力的大小、方向和动力作用点移动的距离，并可以改变做功的快慢； 2. 使用机械能够比较方便的完成人们不便直接完成的工作。
例1：（1995年全国应用物理竞赛试题）螺旋千斤顶是一种常用的起重装置（如图所示），用手柄转动螺杆时，螺杆顶端的重物就随螺杆一起上升。
若螺杆的直径为d ，螺距为h ，手柄末端倒转轴的距离为l ，要举起质量为M 的重物时，至少要给手柄顶端多大的力？提出本题中为了省力应用了哪几种简单机械。
分析：施加在手柄上的力使物体克服重力上升。
根据功的原理，作用在手柄上的力做的功等于克服物体重力做的功。
转动一周时，手柄末端通过的距离为s=2π(l+d/2)，垂直给手柄的力F 时所做的功为W 1=FS=F ·2π(l+d/2)，转动一周时重物升高h ，克服物体重力做功W 2=Mgh 。
根据功的原理有W 1=W 2，即F ·2π(l+d/2)= MghF=Mgh/2π(l+d/2)为了省力应用了斜面和轮轴两种简单机械。
总评：这种螺旋装置在日常生活中有很多地方应用。
二. 机械效率1. 机械工作的时候，对人们有用的功叫做有用功；对人们没有用，但又不得不做的功叫做额外功；动力对机械的功叫做总功。
总功等于有用功和额外功之和，即： W 总=W 有用+W 额外2. 机械效率：有用功跟总功的比值叫做机械效率。
它是表示机械性能的物理量。
3. 公式 η=总有用W W ×100% 或η=总有用P P ×100%η<1例1：图中，每个滑轮重1N ，重物重12N ，当重物匀速上升时，力F 应为______N ，整个装置的机械效率η=__________。
机械效率影响因素
机械效率影响因素简单机械的机械效率是力学中的重点和难点,也是中考几乎每年必考的一个知识点。
为了较好地理解各种简单机械的做功情况,就要弄清有用功、额外功和总功的概念:(1)有用功:机械对物体做的功,是目的.(2)额外功:不需要但不得不做的功,例如克服机械间的摩擦做功.(3)总功:人(动力)对机械做的功.最常见的简单机械有三种:滑轮组、杠杆和斜面。
下面就这三种简单机械模型来讨论一下简单机械的机械效率影响因素。
一、探究影响滑轮组机械效率的因素（竖放）滑轮组的机械效率（不计摩擦）物轮轮物物轮物物额外有用有用总有用GGGGGhGhGhGWWWWW+=+=+=+==11η因此滑轮组的机械效率与物重与轮重有关：（1）滑轮越重，滑轮组的机械效率越低，可以理解为滑轮越重，做的额外功越多；（2）物体越重，滑轮组的机械效率越低，可以理解为做的有用功多，机械效率越高1．在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某同学用如图所示的同一滑轮组分别做了三次实验，实验数据记录如下：(1)写出表中标有编号①、②和③的空格处的数据?(2)在实验操作中应该怎样拉动弹簧测力计?(3)分析实验数据，同一滑轮组的机械效率主要与什么因素有关?为什么?(4)不同滑轮组的机械效率又与其它哪些因素有关呢?(列举一例)答案：（1）2.2N 30 （2）竖直向上匀速拉动（3）物体的重力有关（4）还与动滑轮重力有关2．在“测滑轮组机械效率”的实验中，小强按正确方法操作，图9是他实验中的情景，下表是他记录的一组数据。
(1）由表中数据可计算出，滑轮组对钩码做的有用功为0.1J，人做的总功为_______J。
(2）对以上两个计算结果进行比较，其不合理之处是______________；结合弹簧测力计放大图，可知小强的错误是_____________________。
(3）在该次实验中，所测滑轮组的机械效率应该为______________。
(4)实验中，若仅增加钩码的重，则滑轮组的机械效率将_______ (选填“增大”、“减小”或“不变”)．答案：（1）0.06 （2）总功小于有用功测力计读数错了（3）83.3% （4）增大3．某实验小组探究影响滑轮组机械效率的因素的实验装置如图所示，实验数据如下表。
中考物理高频重难点考点专题解读与训练专题11机械效率的计算含解析
专题11机械效率的计算机械效率是初中物理力学中重要的知识点,是中考中必考的知识点之一。
机械效率知识综合性强,学生考试中普遍感觉较难,很多学生往往是机械的模仿,一味的套公式,不理解公式成立的条件,出错率偏高。
一、机械效率1、三功——有用功、额外功、总功2、机械效率（1）定义：物理学中,把有用功跟总功的比值叫做机械效率,用η表示。
（2）公式：100%W W η=⨯有用总（3）提高机械效率的方法：增大重物、减小机械间的摩擦、减小机械自重、改进结构等。
注意：机械效率是一个比值,通常用百分数表示,由于有用功总小于总功,故机械效率总小于1；机械效率的高低与使用机械是省力还是费力无关。
二、滑轮组机械效率的计算：（物体匀速运动）当滑轮组竖放使用时,克服物体重力做有用功,所以有用功是W 有用=Gh,总功W 总=Fs,额外功W 额=W 总－W 有=Fs －Gh,机械效率100%=100%W GhW Fsη=⨯⨯有用总（任何情况下都适用）； 如果不计绳重和摩擦,额外功W 额=G 动h,机械效率100%=100%W GhW Gh G hη=⨯⨯+有用总动=100%GG G ⨯+动（不考虑绳子和摩擦的情况下适用）。
当滑轮组横放使用时,克服摩擦力做有用功,所以有用功是W有用=fs 物,总功W 总=Fs 绳,额外功W 额=W 总－W 有=Fs 绳－fh,机械效率100%=100%W fsW Fs η=⨯⨯有用物绳总,此时与物体重力无关,绳端移动的距离与物体运动的距离的关系为s 绳=ns 物。
注意：（1）当用竖放滑轮组提水中物体时,克服的不再是物体的重力,而是G-F 浮,在计算机械效率时,只有将G 换成G-F 浮即可。
（2）由于物体和绳端同时运动,将s=nh 或s 绳=ns 物两边同时除以时间t,所以得v 绳=nv物。
尤其在计算拉力的功率选用P=Fv 计算时,一定要用v 绳,不要用v 物。
（3）滑轮组机械效率的高低与提升物体的重力、动滑轮的重力有关,与绳子股数、提升高度无关。
机械效率
机械效率知识与技能1、了解什么是有用功、额外功和总功。
2、理解什么是机械效率。
知识精析1、有用功、额外功和总功（1）有用功：为了达到某一目的而必须做的功。
如提沙子上楼时对沙子做的功就是有用功。
（2）额外功：对人们完成某件事情来说没有用，但又不得不做的功，如提沙子上楼时对桶、滑轮等做的功就是额外功。
（3）总功：使用机械时，动力做的功，它实际包括有用功和额外功。
2、机械效率为了表示有用功在总功中所占的比例，物理学中引入了机械效率，它等于有用功W有与总功W总之比。
用公式表示为式中η表示机械效率，它是一个百分数，且总小于100%。
η的值越大，表明有用功在总功中所占的比例越大，做功的效率越高。
典型例题例1、判断下列说法是否正确（）（1）机械效率高的机械越省力。
（2）做有用功多的机械，机械效率越高。
（3）总功一定，做有用功多的机械效率高。
（4）额外功在总功里占的比例越小，机械效率就越高。
（5）只要改进机械结构，尽量减小摩擦，机械效率就能等于1。
分析与解：根据机械效率η=W有用/W总=W有用/（W有用+W额外）分析以上几个问：（1）机械效率越高的机械，有用功占总功的百分比就越大，但是不一定省力，机械效率是有用功跟总功的比值，它的大小与省不省力无关。
（2）机械效率由有用功和总功两个因素决定，不能说有用功越多，机械效率就越高，因为有用功一个因素不能决定机械效率的高低。
（3）总功一定，做有用功多的机械效率高，这种说法是正确的。
（4）因为W总=W有用+W额外，所以额外功在总功中占的比例越小，则有用功在总功中占的比例越大，机械效率就越高，这是对的。
（5）只要能改进机械结构，尽量减小摩擦，机械效率就能等于1，这种说法是错误的。
因为做额外功是不可避免的，有用功总小于总功，所以机械效率总小于1。
答案：正确的结论是（3）和（4）。
例2、在测定滑轮组机械效率的实验中，朱钢同学手拉弹簧测力计使钩码向上缓缓做__ ________运动，并将一组实验数据填入下表，请你完成实验表格。
机械效率计算例谈
机械效率计算例谈关键词：机械效率计算 计算性定义 通用思路 模式化方法机械效率的计算在初中力学中是一个重点，也是一个难点。
该知识点成为教学难点的主要原因是教材对三种功的定义描述比较模糊，没能给出明确的三种功的计算公式，而学生在具体的机械计算中不能正确区分三种功，从而使得机械效率的计算成为教学中的难点。
为了解决上述难点问题，我在讲授这一内容时，在初步认识教材对三种功描述的基础上，对三种功进行了来源性兼计算性的定义，并给出了常用的计算公式，使得三种功及机械效率的计算形成了一套模式化的通用方法，大大降低了该知识点的教学难度。
对于三种功的定义，我是这样给出的：有用功是指在使用机械的过程中，去除机械而直接用手完成相应任务所做的功；总功是指作用在机械上的动力实实在在所做的功；额外功是指动力克服机械自身的重力及摩擦力所做的功。
三种功常用的计算公式是：W有＝G 物h ；W 总＝F 动s ；W 额＝W 总－W 有。
只要明确了三种功的计算性定义，在具体的机械问题中牢牢抓住有用功和总功的计算，机械效率、功率的计算则水到渠成。
现针对于初中物理中常见的几种机械计算中这一思路方法的应用例析如下：例1．（定滑轮）若升旗手用20N 的拉力，通过定滑轮将重为16N 的旗帜竖直匀速提升10m ，则拉力所做的功是 J ，该定滑轮的机械效率是 。
解析：使用定滑轮的目的是改变动力的方向，任务是把重为16N 的旗帜提升10m 。
因此直接用手完成该任务所做的功为有用功，即W 有＝G 物h ＝16N ×10m ＝160J ；而通过定滑轮的20N 动力拉动绳子移动10m 实际做的功为总功，即W 总＝F 动s ＝20N ×10m ＝200J ；由此可得机械效率为η＝W 有/W 总＝160J/200J ＝80%。
例2．（动滑轮）如图所示的动滑轮重5N ，不计绳重和摩擦，用力F 匀速提起重为45N 的重物，并使其升高1m 。
则拉力所做的有用功为 J ，总功为 J ，此装置的机械效率为 。
机械效率
机械效率一、知识复习功：1、力学里所说的功包括两个必要因素：一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上通过的距离。
2、不做功的三种情况：有力无距离、有距离无力、力和距离垂直。
3、力学里规定：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。
公式：W=FS4、功的单位：焦耳，1J= 1N·m 。
把一个鸡蛋举高1m ，做的功大约是0.5 J 。
5、应用功的公式注意：①分清哪个力对物体做功，计算时F就是这个力；②公式中S 一定是在力的方向上通过的距离，强调对应。
③功的单位“焦”（牛·米= 焦），不要与力和力臂的乘积（牛·米，不能写成“焦”）单位搞混。
功率：1、定义：单位时间里完成的功。
2、物理意义：表示做功快慢的物理量。
3、公式：4、单位：主单位W，常用单位kW mW 马力换算：1kW=103W 1mW=106 W 1马力=735W 某小轿车功率66kW，它表示：小轿车１s 内做功66000J。
二、新课知识梳理功的原理：1、内容：使用机械时，人们所做的功，都不会少于直接用手所做的功；即：使用任何机械都不省功。
2、说明：（请注意理想情况功的原理可以如何表述？）①功的原理是一个普遍的结论，对于任何机械都适用。
②功的原理告诉我们：使用机械要省力必须费距离，要省距离必须费力，既省力又省距离的机械是没有的。
③使用机械虽然不能省功，但人类仍然使用，是因为使用机械或者可以省力、或者可以省距离、也可以改变力的方向，给人类工作带来很多方便。
④我们做题遇到的多是理想机械（忽略摩擦和机械本身的重力）。
理想机械：使用机械时，人们所做的功（FS）= 直接用手对重物所做的功（Gh）。
3、应用：斜面①理想斜面：斜面光滑；②理想斜面遵从功的原理；③理想斜面公式：FL=Gh 其中：F：沿斜面方向的推力；L：斜面长；G：物重；h：斜面高度。
如果斜面与物体间的摩擦力为f，则：FL=fL+Gh；这样F做功就大于直接对物体做功Gh。
机械效率复习课件
3
定期进行技能评估
定期对操作人员进行技能评估，对不合格人员进 行再培训，确保操作人员技能水平达标。
定期进行机械维护与保养
制定维护计划
根据机械的工作时间和运行状况，制定合理的维护计划，确保机械 得到及时的维护与保养。
检查与更换易损件
定期检查机械的易损件，如轴承、密封件等，及时更换损坏的部件， 确保机械正常运行。
机械效率的物理意义
反映机械性能优劣的重要指标
机械效率越高，表明机械在转换或传递能量时损失越少，性 能越优越。
衡量有用功与总功关系的指标
机械效率反映了有用功在总功中所占的比例，体现了机械对 能量的有效利用程度。
机械效率与功率的区别与联系
区别
功率表示机械做功的快慢，即单位时间内完成的功，单位是瓦特；而机械效率表 示机械做功的有效程度，即有用功在总功中所占的比例。
科学仪器
科学仪器如显微镜、望远镜等的机械效率决定了其观测的精度和 准确性，提高机械效率能够提高实验结果的可信度。
实验室设备
实验室设备如离心机、混合器等的机械效率决定了其实验的效率和 结果的可重复性，提高机械效率能够提高实验的质量。
精密仪器
精密仪器如光谱仪、质谱仪等的机械效率决定了其分析的精度和准 确性，提高机械效率能够提高科研的成果质量。
油脂润滑管理
合理选择润滑油脂，定期对机械进行润滑保养，降低摩擦阻力，提高 机械效率。
05 机械效率的未来发展与展 望
新材料的应用
高强度轻质材料
如碳纤维复合材料和铝基合金， 能够提高机械设备的强度和刚性 ，同时减轻重量，从而提高机械 效率。
超高强度钢材
通过改进制造工艺和合金元素， 开发出更高强度和抗疲劳性能的 钢材，用于制造重型机械和关键 零部件。
《机械效率》ppt课件
运动副与导轨
分析运动副（如滑动副、 滚动副等）和导轨在机械 系统中的运动传递效率。
润滑与磨损
研究润滑条件对运动传递 效率的影响，以及磨损对 运动传递精度和效率的影 响。
弹性变形与振动
探讨机械系统中弹性变形 和振动对运动传递效率的 影响及其控制措施。
能量转换效率
能量转换装置
01
分析机械系统中能量转换装置（如液压泵、马达等）的效率特
性。
热力学第二定律与熵增
02
阐述热力学第二定律在机械系统能量转换过程中的作用，以及
熵增对能量转换效率的影响。
能耗与节能措施
03
研究机械系统的能耗特性，提出降低能耗、提高能量转换效率
的节能措施。
03
提高机械效率的方法与措施
优化设计
采用先进的设计理念和方法，如拓扑优化、有 限元分析等，对机械结构进行优化设计，减少 材料浪费和重量，提高机械效率。
02
机械系统效率分析
动力传递效率
动力源与传递路径
分析动力源的性质，如电动机、内燃 机等，以及动力在机械系统中的传递 路径。
传动装置效率
轴承与密封件摩擦损失
探讨轴承和密封件在动力传递过程中 的摩擦损失及其对效率的影响。
研究齿轮、皮带、链条等传动装置的 效率，分析不同传动方式的优缺点。
运动传递效率
对比分析法
在同一条件下，对比不同机械设备的运行参数和性能表现，从而评估其 机械效率的高低。这种方法可以直观展现设备间的性能差异，但需要 确保对比条件的一致性和公平性。
评估指标
功率比
输出功率与输入功率的比值，反映机械系统能量转换的效率。功率 比越高，机械效率越好。
效率曲线
以输入功率或负载为横坐标，机械效率为纵坐标绘制的曲线图。通 过效率曲线可以直观地了解机械效率随负载或输入功率的变化情况 。
机械效率的符号
机械效率的符号
机械效率是一种重要的物理学概念，它指的是某个物体的机械效率，即在不同的转矩条件下，物体给定的力矩和扭矩之间的比率。
机械效率的衡量指标有很多，其中最常用的就是机械效率的符号，它可以帮助我们准确衡量机械装置的效率。
机械效率的符号主要有三部分组成：动力转换率ε、力矩比率τ和传动效率η。
动力转换率ε是物体接收能量和把能量转换成其他形式能量的百分比；力矩比率τ是物体受力的轴和扭矩的比值；传动效率η是物体转矩的传递效率，也就是从一端到另一端转动的机械效率。
机械效率的符号可以用来表达物体的动力学性能，准确衡量物体的机械效率，也可以用来诊断机械结构单元和零件的状态。
例如，当机械装置出现故障时，可以用机械效率的符号来进行诊断，从而找出问题的源头，实现快速维修。
另外，机械效率的符号也可以用来指导设计工作。
在机械装置的设计和优化过程中，可以根据机械效率的符号，有针对性的进行调整，以实现机械装置最高的运行效率和性能。
总之，机械效率的符号为机械装置的运行及维修提供了重要的指导，也为机械装置的设计提供了重要的参考。
因此，机械工程师在实际工作中必须熟悉并掌握机械效率的符号，以提高机械设备的运行效率，实现技术精进。
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动滑轮提升重物时机械效率的公式
动滑轮提升重物时机械效率的公式下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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热能转化与机械效率
热能转化与机械效率热能转化是指将物质内部的热能转化为其他形式的能量，如机械能或电能等。
在能源利用和工程设计中，热能转化是一个重要的概念。
而机械效率则是衡量热能转化过程中能量利用效率的指标之一。
本文将讨论热能转化的基本原理和机械效率的计算方法。
一、热能转化的基本原理热能转化的基本原理可以通过热力学第一定律和第二定律来解释。
热力学第一定律是能量守恒定律，它表明能量既不能被创造也不能被消灭，只能从一种形式转化为另一种形式。
而热力学第二定律则规定了能量的转化过程必须遵循一定的方向，即热量只能从温度较高的物体流向温度较低的物体，而不能反向流动。
根据这些基本原理，热能转化通常涉及到两个主要的过程：热能的吸收和热能的释放。
吸热过程是指从外部环境吸收热能的过程，通常会使物体的温度升高，例如太阳能的吸收。
而热能的释放过程则相反，是指物体向外界释放热能以降低自身温度的过程，例如蒸汽机中的冷凝过程。
二、机械效率的计算方法机械效率是指将热能转化为机械能的效率，通常用能量转换效率来衡量。
能量转换效率定义为所得到的机械能与输入热能的比值。
常用的机械效率计算公式如下：机械效率 = (输出的机械能 ÷输入的热能) × 100%其中，输出的机械能指的是通过机械设备转化而得到的工作能量，常用单位为焦耳（J）或千瓦时（kWh）。
输入的热能则是指向机械设备供给的热能，常用单位为焦耳（J）或千瓦时（kWh）。
通过使用上述公式，我们可以计算出热能转化过程中的机械效率。
这个数值越高，说明能量转化的效率越高，系统的能量利用率越好。
三、热能转化与机械效率的应用热能转化和机械效率在工程设计和能源利用中有着广泛的应用。
例如，蒸汽机就是一种典型的热能转化设备，它通过吸热和放热的过程将燃料中的化学能转化为机械能。
蒸汽机的机械效率高低直接影响到其能量利用效率和功率输出。
在能源利用领域，热能转化和机械效率也是关键的研究方向。
提高能源利用效率，减少能源浪费，是解决当前能源短缺和环境污染的重要途径之一。
滑轮斜面机械效率的计算公式
滑轮斜面机械效率的计算公式全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：滑轮斜面机械效率是指在使用滑轮和斜面搭建的力学系统中，输入的功率和输出的功率之比。
机械效率表示了能量在机械系统中的转换程度，是评估机械系统性能的重要指标之一。
在实际应用中，我们经常需要计算滑轮斜面机械效率，以了解系统的能量损失情况并优化系统设计。
在滑轮斜面机械系统中，通常会有一个斜面和一个滑轮。
当斜面上有斜坡物体往下滑动时，可以利用滑轮来实现提升物体的目的。
通过合理设计滑轮和斜坡的结构，可以提高机械系统的效率，减少能量损耗。
要计算滑轮斜面机械效率，首先需要了解系统的输入功率和输出功率。
输入功率是指在施加外力的情况下，系统获得的机械能量；输出功率则是指系统输出的机械能量，用于提升物体或做其他工作。
机械效率可以用下面的公式来表示：机械效率= 输出功率/ 输入功率在计算机械效率时，我们通常需要考虑机械系统中的能量损失。
能量损失主要包括摩擦力、惯性力和其他摩擦引起的能量消耗。
这些能量损失会导致系统的总功率降低，从而影响机械效率的计算。
为了提高机械效率，我们可以采取一些措施来减少能量损失，比如减少摩擦力、改善滑轮和斜面的结构等。
在实际应用中，计算机械效率可以帮助我们评估系统的性能，并优化系统设计。
通过合理设计滑轮斜面机械系统，可以提高工作效率，减少能量消耗，同时也延长机械设备的使用寿命。
熟练掌握滑轮斜面机械效率的计算方法对于工程师和设计师来说是非常重要的。
第二篇示例：滑轮斜面机械效率是指斜面上放置滑轮系统时，输入的功率和输出的功率之比，也就是机械效率是用来衡量滑轮系统的能量转换效率的重要参数。
在工程设计和实际应用中，了解和计算滑轮斜面机械效率是非常重要的。
我们需要了解一下滑轮斜面的基本原理。
滑轮斜面系统由斜面和滑轮组成，通过滑轮的转动来减小力的大小，使得需要施加的力更小，从而提高使用的便利性。
在减小力的滑轮还能够增加位移，提高工作效率。
而机械效率就是评价滑轮系统能否满足需求、是否能实现良好效果的重要参数。
第十章机械效率
三、机器的自锁
1、机器的自锁条件：
Wf Wd
W 0 f
1
0
1
若机器原来就在运动，那它仍能运动， 但此时 W，∴机器不作任何有用的功， r 0 机器的这种运动称空转。 (1) Wf W d
0
若机器原来就不动，无论驱动力为 多大，它所作的功（输入功）总是刚好 等于摩擦阻力所作的功，没有多余的功 可以变成机器的功能。∴机器总不能运 动，即发生自锁。
上海海运大学专用
R vAB A v
A N N
P B Q (a) Q (b )
Ff B
反行程：
tg( ) tg
°
°
M Qr ( tg ) 0
,
A B
∴
三角螺纹摩擦大，效率低，应用于联接的螺旋。 方螺纹应用于传递运动和动力的螺旋。
W W
1
上海海运大学专用
f d
—— 损失系数。
η —— 机器的机械效率，效率。
(1) 变速稳定运转：在一个运动循环中讨论效率的！
W W W W E E 0 d r f G 0
在Tp内任一瞬时:
W W W d r f
Wr 瞬时效率(变化) Wd
W W W d r f
上海海运大学专用
(2)
W d W f
0
机器必定发生自锁。
综合两种情况，机器自锁条件：
0
2、机器的运动行程 正行程：
（ 0 有条件的自锁）
驱动力作用在原动件时，运动从原动件向从动件传递的过程。 反行程:
将正行程的生产阻力作为驱动力，运动从从动件向原动件传递。
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提高班讲义之五：机械效率
专题四、滑轮的机械效率和装置的机械效率
【1】12．（2011年延庆2）如图7所示，重为100N 的物体B ，在足够深
的水中匀速下沉，通过滑轮组拉着重600N 的物体A 沿水平方向匀速运动，在
4s 内物体A 移动了0.8米，已知B 的密度是水的密度的5倍，动滑轮重12N ，
不计绳重及滑轮与绳之间的摩擦，g 取10N/kg
A ．
B 对绳的拉力是20N B ．对绳的拉力的功率是16W
C ．A 物体受摩擦力为148N
D ．滑轮组的机械效率为90%
【2】39．(2012年东城2)工作人员用如图25所示装置把水质监控仪器放入水中。
第一次使仪器A 在水中匀速上升的过程中（A 未露出水面），人对绳子竖直向下的拉力为F 1，绳端的速度为v 1，机械效率为η1；第二次把仪器B 固定在A 下方，A 和B 在水中匀速上升的过程中（A 未露出水面），人对绳子竖直向下的拉力为F 2，绳端的速度为v 2，机械效率为η2；η1: η2=34:35。
已知V A =V B =3×10-3m 3， G A =3G B ，G B =50N 。
拉力F 1、F 2做功随时间变化的图像分别如图26中①、②所示。
（不计绳重、滑轮与轴的摩擦及水的阻力，g 取10N/kg ）
求：（1）A 所受的浮力F 浮；
（2）动滑轮的重G 动；
（3）求v 1、v 2的比值。
参考答案：【1】C ；【2】（1）30N ；（2）30N ；（3）34:15。
图7
图25
图
5 【3】11．(2012年东城2)如图5所示是提升路面砖的装置。
质量为70 kg 的工人
与地面的接触面积为500 cm 2，吊箱重200N ，每块砖重100N ，滑轮的摩擦和绳重均
可忽略不计。
工人用拉力F 在4s 内匀速提升10块砖，升高2m ，此装置的机械效率
为80%。
（取g =10N/kg ）则C
A ．工人做的额外功是2000J
B ．拉力F 的功率是500W
C ．工人对地面的压强是1500Pa
D ．此装置的机械效率最高可达85%
【4】38．(2010年石景山2)如图24所示，是工人用来粉刷楼房外墙壁的简易升
降装置示意图，其上端固定在楼顶，工人用力拉绳子，装置可使工人与粉刷涂料及工
具乘工作台升至所需高度，工人将绳子固定后进行粉刷墙壁工作。
已知工作台的底面
积为1.5 m 2，涂料和工具质量为10 kg ，当工人用200 N 的力竖直向下拉绳子时，工作
台对地面的压强为200 P a ；工人用力F 1竖直向下拉绳子使自己匀速上升至某一高度
进行粉刷工作，此时该装置机械效率为η1；粉刷工作结束后，工人不慎将涂料桶和工
具跌落地面，工人用力F 2继续竖直向下拉绳子使自己又匀速上升了2m ，查看一下墙
壁情况，此过程该套装置的机械效率为η2。
已知η1 : η2 =28:27(g 取10 N/kg ，不计
绳重及摩擦)。
求：
(1) 动滑轮和工作台的总重
(2) F 1和F 2的比值
【5】38．(2011年海淀1)图22是某科研小组设计的高空作业装置示意图，该装置固定于六层楼的顶部，从地面到楼顶高为18m ，该装置由悬挂机构和提升装置两部分组成。
悬挂机构由支架AD 和杠杆BC 构
成，CO :OB =2:3。
配重E 通过绳子竖直拉着杠杆
2端的提升装置由定滑轮M 、动滑轮K 、吊篮及与
之固定在一起的电动机Q 构成。
电动机Q 和吊篮
的总质量m 0=10k g ，定滑轮M 和动滑轮K 的质量均为m K 。
可利用遥控电动机拉动绳子H 端，通过滑轮组使吊篮升降，电动机Q 提供的功率恒为P 。
当提升装置空载悬空静止时，配重E 对楼顶的压
强p 0=4×104Pa ，此时杠杆C 端受到向下的拉力为F C 。
科研人员将质量为m 1的物体装入吊篮，启动电动机，当吊篮平台匀速上升时，绳子H 端的拉力为F 1，配重E 对楼顶的压强为p 1，滑轮组提升
物体m 1的机械效率为η。
物体被运送到楼顶卸下
后，科研人员又将质量为m 2的物体装到吊篮里
运回地面。
吊篮匀速下降时，绳子H 端的拉力为
F 2，配重E 对楼顶的压强为p 2，吊篮经过30s 从
楼顶到达地面。
已知p 1：p 2=1:2，F 1：F 2=11:8，不计杠杆重、绳重及摩擦，g 取10N/kg 。
求：
（1）拉力F C ；（2）机械效率η；（3）功率P 。
参考答案：【3】C ；【4】；【5】(1)300N ；(2)81.8%；(3)480W 。
图22
图24。