机械效率计算
机械效率的计算
机械效率的计算
机械效率的计算公式:
机械效率的5个公式分别是:1、机械效率公式:η=(W有用/W总)×100%,2、η=G物/(nF),3、η=G物/(G物+G 动),4、η=f/(nF)η=G物h/(FL),5、W总=W有+W额外。
机械效率的意义:
(1)机械效率是反映机械性能的优劣的重要标志之一。
总功等于有用功与额外功之和,因而有用功只占总功的一部分。
显然,有用功所占比例越大,机械对总功的利用率就越高,机械的性能就越好。
物理中,用机械效率来表示机械对总功得了利用率。
(2)在计算机械效率时,注意物理量名称所表示的意义。
总功:即动力对机械所做的功,称之为动力功,也叫输入功。
理想机械:W 总=W有用,W输入=W输出,W动=W阻。
实际机械:W总=W有用+W额外,W输入=W输出+W额外,W动=W有用阻力+W无用阻力。
机械效率的名词解释
机械效率的名词解释
机械效率是指机械设备或机械系统在工作过程中能够得到的有用输出功率与输入功率之比。
简而言之,机械效率衡量了机械设备或系统将输入的能量转化为有用输出的能力。
机械效率通常用百分比来表示,计算公式为:
机械效率 = (输出功率 / 输入功率) × 100%
其中,输出功率是机械设备或系统从输入能量中转化出来的有用功率,输入功率是机械设备或系统所需的总输入能量。
机械效率越高,代表机械设备或系统在能量转化过程中损失的能量越少,能够更有效地完成工作。
相反,机械效率低下则意味着能量转化效率低,系统存在大量的能量损失。
机械效率的高低受到多种因素影响,包括机械设备的设计质量、制造材料的特性、润滑情况、传动装置的摩擦损耗等。
维护和改进机械设备的机械效率是提高工作效率和节约能源的重要手段。
八年级物理机械效率的三种计算方法学法指导
机械效率的三种计算方法江苏 潘富海机械效率是有用功占总功的百分比,所以机械效率等于有用功与总功的比值。
在实际应用中,计算机械效率常常有三种方法。
一、机械效率总功有用功=,即总有用W W =η 例1. 如下图所示,一人通过动滑轮用40N 的水平力F 匀速拉一个重为600N 的物体。
若物体在水平面上运动时受到的摩擦力等于物重的0.1倍,则动滑轮的机械效率等于多少?解析:设物体在水平面上前进一段距离s ,则拉力F 移动的距离为2s ,所以拉力所做的总功Fs 2W =总。
因为此时物体做匀速运动,所以绳子对物体的拉力跟物体所受的摩擦力是一对平衡力。
绳子对物体的拉力所做的功为有用W ,且Gs 1.0f s W ==有用,则总有用W W =η%75N402N 6001.0F 2G 1.0Fs 2Gs 1.0=⨯⨯===。
二、机械效率额外功有用功有用功+=,即额外有用有用W W W +=η 例2. 用一个动滑轮提起重380N 的物体,已知动滑轮重100N ,若不计摩擦,则动滑轮的机械效率为多少?解析:根据题意可知,当物体被提高h 时,h G W 物有用=,由于动滑轮跟物体固定在一起,所以动滑轮被提起的高度也为h ,故h G W 动额外=动物物动物物额外有用有用G G G h G h G h G W W W +=+=+=η%2.79N100N 380N 380≈+=三、机械效率总功额外功总功-=,即总额外总W W W -=η例3. 用一个重为G 的动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组匀速提升一个重物。
不计绳重和摩擦,滑轮组的机械效率为75%。
为了提高机械效率,改用重为0.4G 的轻质材料的新动滑轮后再提升这个重物,此时滑轮组的机械效率将为多少?解析:假设两次均把物体提高了h ,则两次做的有用功相同,Gh W =额外,Gh 4.0W ='额外。
根据公式总额外总W W W -=η可得,Gh 475.01Gh 1W W =-=η-=额外总, Gh 3Gh Gh 4W W W =-=-=额外总有用'+='='η额外有用有用总有用W W W W W%2.88Gh4.0Gh Gh 4Gh Gh 4≈+--=趁热打铁做练习:沿着长10m 、高4m 的斜面用50N 的拉力把一个质量为10kg 的物体由斜面底端匀速拉到斜面顶端,求斜面的机械效率是多少?(g 取kg /N 10)参考答案:80%。
机械效率公式汇总
机械效率公式汇总机械效率是指机械设备或系统在工作过程中所产生的有效输出能量与输入能量之比。
机械效率通常以百分数的形式表示,可以衡量机械设备或系统的能量转换效率和能量损失程度。
以下是几种常见的机械效率公式的汇总:1.机械效率基本公式:机械效率=有效输出能量/输入能量*100%其中,输入能量指机械设备或系统的供能,可以是机械能、电能或化学能等形式的能量;有效输出能量指机械设备或系统所产生的有用的输出能量。
2.功率效率公式:功率效率=有效输出功率/输入功率*100%其中,输入功率指机械设备或系统在单位时间内所消耗的能量,可以通过电流、电压、转矩等物理量来计算;有效输出功率指机械设备或系统在单位时间内所产生的有用功率。
3.热机效率公式:热机效率=有效输出功/热输入功*100%其中,热输入功指燃料等热能源释放的热量,通常以焦耳(J)或千焦(KJ)为单位;有效输出功指热机所产生的有用功。
4.泵的效率公式:泵的效率=有效扬程/扬程*100%其中,扬程是指液体在泵的工作过程中所能提升的高度差,通常以米(m)为单位;有效扬程是指泵的实际提升高度。
5.风力发电机效率公式:风力发电机效率=发电机输出电功率/风能输入电功率*100%其中,风能输入电功率指风力发电机从风能中转化为电能的过程中所得到的电功率;发电机输出电功率指发电机实际产生的电功率。
6.计算机磁盘驱动器效率公式:磁盘驱动器效率=有效读取/写入速率/输入电能其中,有效读取/写入速率指磁盘驱动器实际读取或写入数据的速率,通常以字节(B)或千字节(KB)为单位;输入电能指磁盘驱动器所消耗的电能。
这些是一些常见的机械效率公式,用于衡量各种机械设备或系统的能量转换效率。
通过计算机算法、物理实验等手段,可以准确测量和分析机械设备或系统的机械效率,以优化工作流程和节约能量。
三种简单机械效率公式归纳
1、条件给了功率:W总=Pt, P=FV
2、条件给了效率:往往利用效率与有用功求总功,或利用效率与总功求有用功
3、滑轮组:拉力F=(G动+计算
杠杆
滑轮或滑轮组
斜面
竖直提升重物
水平拉物体
其中G为提升重物的重力,h为重物升高的高度,F为动力,s为动力作用点移动的距离
(1)
(2)不计绳重、摩擦
其中G为物重,h为重物上升高度,s为绳自由端移动距离,n为承担重物的绳子数
进一步化简
所以适当增大物重可提高机械效率
其中f为物体与水平地面间的摩擦力,F为拉力, 为物体移动的距离, 为绳子自由端移动的距离,n为承担摩擦力的绳子段数
(1)
(2)
其中G为物重,h为斜面高度,L为斜面长度,F为拉力,f为摩擦力
(1)用三种简单机械做功的比较
机械
功
杠杆
滑轮组(提重物)
斜面
有用功
W有用=(G-F浮)h
W有用=fs(水平)
额外功
克服杠杆本身重力、摩擦力所做的功
克服动滑轮重、绳重、摩擦力所做的功
(1)
(2)若不计绳重、摩擦力,
克服摩擦力所做的功
(1)
(2) (L为斜面的长)
总功
(W总=Pt)
(W总=Pt)
(W总=Pt)
机械效率计算
8.物理学中物体的加速度a的大小跟它受到的作用力F成正比, 跟它的质量m成反比,即F=ma,这就是著名的牛顿第二定律。现 有一物体受到12N的外力时,产生了6m/s2的加速度,若要使该物 体产生2m/s2的加速度,需要施加的力为 A.2N B.4N C.6N D.8N 14.如图7所示,用水平拉力F拉上表面粗糙程度各处相同的物体 A,使其在水平地面上匀速运动,当物体B静止不动时,与水平绳 相连的弹簧测力计的示数不变。关于该状态,下列说法正确的是 (不计绳和弹簧测力计重) A.A对B的摩擦力为滑动摩擦力,方向水平向左 B.A对B的摩擦力为滑动摩擦力,方向水平向右 C.弹簧测力计的示数大 于B所受摩擦力 B D.弹簧测力计对B的拉力 F 小于A对B的摩擦力 A
Gh η= ×100% FL
W总= Gh + fL W有用= FL- fL W额外= FL- Gh
FL fL η= FL ×100%
Gh η= ×100% Gh + fL
应该注意:
(1)在测量滑轮组、斜面的机械效率的实验中,一定要 让物体匀速移动,否则是错误的。 (2)在测量滑轮组机械效率的实验中,拉力应该沿竖直 方向;在测量斜面的机械效率的实验中,拉力要沿 着斜面方向。 (3)影响滑轮组机械效率的因素有:物重(有用)、动 滑轮重、绳重、滑轮轴的摩擦(额外),因此增大 物重、减小绳重、动滑轮重、使滑轮更灵敏可以提 高滑轮组的机械效率;斜面中额外功来源是斜面的 摩擦,因此使斜面更光滑可以提高斜面机械效率。
W有=ηW总=80%×1200J=960J W额=240J (1)W总= Fs (2)W有= Gh F= W总/s=1200J/3m=400N G= W有/h=960J/1m=960N
G
(3)不计绳重与轴摩擦, W额= G动h G动= W额/h=240J/1m=240N
第十二章 机械效率计算
变式2:如图所示,小明沿斜面用400 N的推力把重力为600 N的物体以 0.2 m/s的速度匀速从斜面底端推到斜面顶端。已知斜面长为3 m,高为 1.5 m。求:
任务一:滑轮组的机械效率
W有
W总
W额
忽略绳重和摩擦
W有
W总
W有
W总
忽略绳重和摩擦时=
任务一:滑轮组的机械效率
W有 G物h W总 FS W额 G动h 忽略绳重和摩擦
W有 Gh G
W总 Fs nF
W有 W有
W总 W有 W额
忽略绳重和摩擦= G物h G物 G物h G动h G物 G动
任务二:斜面的机械效率
例2.如图所示,斜面高为1m,长为5m,用沿斜面向上的拉力F将重为 200N的木箱由斜面底端匀速缓慢拉到顶端。 (1)若斜面很光滑,则需要施加的推力是多少? (2)若在拉动过程中物体所受的摩擦力为20N,则此斜面的机械效率 是多少?此时拉力大小是多少?
任务二:斜面的机械效率
(2)该斜面的机械效率; (3)物体在斜面上匀速运动时受到的摩擦力是多大。
变式2:如图所示,小明沿斜面用400 N的推力把重力为600 N的物体以 0.2 m/s的速度匀速从斜面底端推到斜面顶端。已知斜面长为3 m,高为 1.5 m。求:
(1)小明推木箱的功率是多大;
(2)该斜面的机械效率; (3)物体在斜面上匀速运动时受到的摩擦力是多大。
(4)机械效率分别为η1和η2,则η1 η2,
2.如图是工人师傅提升重物的示意图,图中滑轮质量相同,若甲乙都把重200N的同 一货物匀速提升1m,乙图中工人用的拉力是120N,下面说法正确的( )
物理公式初中机械效率
物理公式初中机械效率机械效率是机器的输出功与输入功之比,是一个衡量机器性能的重要指标。
在初中物理课程中,我们学习了很多关于机械效率的知识,下面就来详细介绍一下。
首先,我们需要了解机械效率的计算公式,即:机械效率=输出功/输入功其中,输出功是机器从输入能量中所转化出来的有用功,通常用机器所完成的实际工作量来衡量;输入功是机器所需要输入的能量,通常指机器所消耗的电能或机械能。
例如,一个挖掘机在工作时,消耗了10千瓦时电能,挖出了2000立方米土方。
那么,输出功就是2000立方米土方的机械功,输入功就是10千瓦时电能。
这样,我们就可以通过上述公式计算出这台挖掘机的机械效率了。
其次,我们需要了解机械效率的影响因素。
机械效率的大小不仅受机器本身的结构和制作工艺的影响,还受到使用环境和维护保养等方面的影响。
以下是一些具体的因素:1. 机器的摩擦:因为机器中几乎不存在完全无摩擦的情况,摩擦力会使机器产生一定的能量损失,从而降低机械效率。
2. 机器的运动部件和传动机构设计的精度:如果这些部件的制作工艺或设计精度不高,容易带来传动损失和能量浪费。
3. 使用环境:机器在使用过程中,遇到的阻力越大,机械效率也会越低。
4. 维护保养:机器的定期维护和保养,可以有效地减少摩擦和磨损,从而提高机械效率。
最后,我们需要了解如何提高机械效率。
要想提高机械效率,我们可以从以下几个方面入手:1. 优化机器结构和制作工艺,提高机器的传动效率和机械效率。
2. 排除机器故障,减少摩擦和磨损,提高机器使用效率和工作效率。
3. 选择合适的使用环境和操作方式,减少阻力和能量浪费。
4. 加强机器的维护保养,定期检查、清洁、润滑和更换机器的零部件。
综上所述,机械效率作为衡量机器性能的重要指标,需要我们对其有充分的了解和掌握。
在日常生活和工作中,我们可以通过了解各种影响因素和提高方法,有效地提高机械效率,提高工作效率和生产效益。
机械效率计算
机械效率计算一、有用功、额外功有用功W 有用:对人们有用的功额外功W 额:人们不需要但又不 得不做的功 总功 W 总:有用功与额外功的总和二、机械效率有用功跟总功的比值叫机械效率公式:有总W W η=机械效率一般用百分数表示,没有单位看看刚才的数据,思考机械效率会大于1吗?为什么? 有用功总小于总功,所以机械效率总小于1起重机的机械效率是60%它表示什么意思?三、滑轮组的机械效率克服物体重力做功为有用功克服滑轮重力做功为额外功(不考虑摩擦力)F做的功为总功克服物体所受摩擦力所做功为有用功克服绳和轮、轮和轴间摩擦所做功为额外功F做的功为总功W有=f摩擦·S四、如何提高机械效率减小机械自重例如:动滑轮太重,使二动二定滑轮组很低,换用较轻滑轮就可提高其机械效率。
减小机械间的摩擦力。
五、测定滑轮组机械效率的实验:⑴根据的原理是_____________。
⑵实验中需要的测量工具有________和____________。
⑶需要直接测量的物理量有:绳端的拉力F 、_________、_____________和_________________。
⑷实验时拉力的方向应尽量________,且应在钩码__________的过程中读取拉力的大小。
六、功的原理是什么?使用任何机械都不省功。
用机械不用机械≥W W为什么利用实际机械做的功大于不用机械直接用手做的功呢 ?功的原理⑴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。
(不计机械自重及摩擦) ⑵使用任何机械都不省功。
(任何情况下) ⑶理想公式:W 机械=W 手动课堂练习判断:下面说法中是否正确。
1.有用功越多,机械效率越高。
2.额外功越少,机械效率越高。
3.功率越小,机械效率越低。
4.机械效率越大,功率就越大。
5.做相同的有用功,额外功越少,机械效率越高。
6.做相同的总功时,有用功越多,机械效率越高。
7.用不同的滑轮组,做的有用功相同时,机械效率一定相同。
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。
机械效率的计算
W有用 W有用 公 式:η= = W总 W有用+W额外
机械的三种功
动力对机 械所做的 功FS
实现目的, 有用的功
实现目的而做功
有用功 W有用
×100%
实验器材:刻度尺、木块、弹簧测力计、长木板 实验示意图:
G
S
F
h
实验步骤:1、用弹簧秤测出木块重力 G 2、量出木块移动的高度 h 3、沿斜面匀速拉动小木 块,读出弹簧测力计的 读数 F 4、用刻度尺量出木块移动 的距离s G / N h / m W有用/ J F / N s /m W总 / J η/%
W 总 = W 有用 W 额外
机械效率的定义 : 有用功跟总功的比值 公式:
W有 W总
∴ 永远小于1
如何提高机械效率
机械效率η =?
(2)若绳子自由端提升的速度为 0.5m/s,在5秒钟内重物升高多少米?
答案:(1)2000J;2500J;80% (2)0.5m
2.某人用右图装置滑轮组( 不计所有摩擦)提升一重物 ,在自由端所用拉力F=200N ,若η=80 %.求:
(1)物体的重力G物=?
(2)动滑轮的重力G动 (3)若物体重力为1000N, 该滑轮组的机械效率为多少 ?
求:(1)手的拉力所做的有用功;
(2)手的拉力所做的总功。
例:用一动滑轮将重200 N的砂子提到9 m高 的 脚手架上,所用力是120 N,求有用功、 总功和机械效率? 解:依题意得: W有用= G h = 200 N×9 m = 1800 J
效率计算公式分式
效率的计算公式是η=(W有用/W总)*100%,机械效率是指机械在稳定运转时,机械的输出功(有用工量)与输入功(动力功量)的百分比。
主要内容包括滑轮组,斜面效率,杠杆转动,常见效率,增大效率。
滑轮组的机械效率,影响它的最主要的因素是物重,其次才是滑轮重、绳重和摩擦。
无论你用同一滑轮组吊起一根绣花针或一个重量远远大于动滑轮的重物,都需要把动滑轮举上去,还要克服绳重与摩擦,前者额外功远远大于有用功,其机械效率几乎为零,后者额外功在中占的比值就小得多,所以物重越大,机械效率就越高。
求机械效率的公式8种
机械效率是评估机械系统能有效利用能源的能力的量化指标。
它是指机械系统输出功率与输入功率之比,也可以定义为机械系统的输出功率与理论最大输出功率之比。
机械效率的计算可以基于不同的参数,下面是8种计算机械效率的公式及其参考内容:1.利用电力作为输入能源的机械效率机械效率 = 输出功率 / 输入功率参考内容:使用P = IV公式计算电力输入功率和输出功率,其中P为功率,I为电流,V为电压。
2.利用燃油作为输入能源的内燃机机械效率机械效率 = 输出功率 / 输入功率参考内容:根据内燃机的使用条件、设计参数和工况数据计算机械效率。
可以通过监测燃油消耗量和输出功率来计算机械效率。
3.利用蒸汽作为输入能源的蒸汽涡轮机机械效率机械效率 = 输出功率 / 输入功率参考内容:通过监测蒸汽流量和压力以及轴功率来计算机械效率。
4.利用压缩空气作为输入能源的空气压缩机机械效率机械效率 = 输出功率 / 输入功率参考内容:通过监测压缩空气的流量、压力和轴功率来计算机械效率。
5.利用水力作为输入能源的水轮机机械效率机械效率 = 输出功率 / 输入功率参考内容:通过监测水流量、水头以及轴功率来计算机械效率。
6.利用电力作为输入能源的电动机机械效率机械效率 = 输出功率 / 输入功率参考内容:通过监测电动机的负载、输入功率和输出功率来计算机械效率。
7.利用热能作为输入能源的热机机械效率机械效率 = 输出功率 / 输入功率参考内容:根据热机的工作条件、热能输入和输出功率来计算机械效率。
常用的热机效率公式有卡诺循环效率。
8.利用风能作为输入能源的风力发电机机械效率机械效率 = 输出功率 / 输入功率参考内容:通过监测风力发电的风速、转速以及发电功率来计算机械效率。
综上所述,机械效率的计算方法根据不同的输入能源和机械系统的特点而异。
通过监测输入功率、输出功率以及相关参数,可以计算出机械效率,从而评估机械系统的能源利用效率。
机械效率公式及应用
机械效率公式及应用
机械效率是指机械设备或系统在运行过程中所完成的实际功与所消耗的输入功的比值。
机械效率可以用下面的公式来表示:
机械效率 = 实际输出功 / 输入功 × 100%
应用机械效率公式可以帮助我们评估机械设备或系统的工作效率,并根据结果进行改进或优化。
一些常见的应用包括:
1. 评估机械设备的工作效率:通过测量实际输出功和输入功,可以计算出机械设备的效率,从而评估其工作效率是否达到预期水平。
2. 比较不同机械设备的效率:通过对不同机械设备的效率进行计算和比较,可以选择最高效的机械设备,从而提高生产效率和降低能源消耗。
3. 优化机械系统的设计:通过分析机械系统的效率,可以了解哪些部分存在能量损耗和效率低下的问题,从而提出改进建议并优化机械系统的设计。
4. 评估机械设备的维护和保养情况:通过比较实际输出功和输入功的差异,可以评估机械设备的维护和保养情况,及时发现潜在问题并采取相应的维修措施。
总之,机械效率公式的应用涉及到对机械设备工作效率的评估、优化和改进,有助于提高生产效率并降低能源消耗。
求机械效率的公式8种
求机械效率的公式8种机械效率是指机械设备或系统输出功率与输入功率的比值,用来衡量机械能的利用程度。
机械效率高表示机械设备或系统能够更有效地将输入的能量转化为输出的能量,降低能量损失。
下面是8种计算机械效率的公式及相关参考内容:1. 机械效率 = 输出功率 / 输入功率这是机械效率的基本公式,通过比较输出功率和输入功率的大小来评估机械设备的效率。
2. 机械效率 = 输出扭矩 ×输出转速 / 输入扭矩 ×输入转速这个公式适用于涉及转矩和转速的情况,通过比较输出扭矩、输出转速和输入扭矩、输入转速的乘积来计算机械效率。
3. 机械效率 = 有用输出功率 / 输入功率有用输出功率指的是机械设备或系统输出的对外部环境有所用的功率,例如汽车的驱动力。
这个公式通过比较有用输出功率和输入功率来计算机械效率。
4. 机械效率 = 有用输出扭矩 ×输出转速 / 输入扭矩 ×输入转速类似于公式2,这个公式适用于涉及转矩和转速的情况,通过比较有用输出扭矩、输出转速和输入扭矩、输入转速的乘积来计算机械效率。
5. 机械效率 = (1 - 损失功率 / 输入功率) × 100%损失功率指的是机械设备或系统在能量转换过程中损失的功率,这个公式通过计算损失功率占输入功率的比例来计算机械效率。
6. 机械效率 = (1 - 损失扭矩 ×输出转速 / 输入扭矩 ×输入转速) × 100%类似于公式4,这个公式适用于涉及转矩和转速的情况,通过计算损失扭矩乘以输出转速和输入扭矩乘以输入转速的比例来计算机械效率。
7. 机械效率 = 有效功率 / 输入功率有效功率指的是机械设备或系统的输出功率中能够被使用的部分,这个公式通过比较有效功率和输入功率来计算机械效率。
8. 机械效率 = 有效扭矩 ×输出转速 / 输入扭矩 ×输入转速类似于公式2和4,这个公式适用于涉及转矩和转速的情况,通过比较有效扭矩、输出转速和输入扭矩、输入转速的乘积来计算机械效率。
功功率和机械效率的计算
功功率和机械效率的计算功率(Power)是指单位时间内所做的功或能量的转化速率,通常用符号P表示,其计算方法为功率等于做功的大小除以做功的时间。
假设物体在时间t内做了功W,那么它的功率P可以表示为:P=W/t其中,功W的单位是焦耳(Joule),时间t的单位是秒(s),功率P的单位是焦耳/秒,即瓦特(Watt)。
机械效率(Mechanical efficiency)是指机械设备的输出功率与输入功率之比,用η表示,计算公式为:η=输出功率/输入功率机械效率是机械设备的重要性能指标,一般用于衡量机械设备的能量转化效率、损耗程度以及工作负荷等情况。
例如,台发动机的输出功率为100马力(1马力≈746瓦特),其输入功率为120瓦特。
那么该发动机的机械效率可以计算如下:机械效率的值通常为百分数表示,但实际上,机械效率可以大于1,即大于100%,这意味着机械设备的输出功率高于输入功率,即设备本身具有能量放大的功能。
需要注意的是,机械效率只考虑了输入功率与输出功率的比值,而未包括其他因素对机械设备性能的影响,例如运行环境、材料质量、制造工艺等。
功率和机械效率的计算对于实际工程和生活中的能量转化、机械系统设计和评估、能源利用等方面具有重要意义。
只有通过对功率和机械效率的准确计算和分析,才能更好地优化机械系统的设计、改进能源利用效率、提高工作效率和可靠性等目标。
此外,功率和机械效率的计算还经常与其他物理量的推导和分析相结合,例如力、速度、加速度等,以更全面地描述和评估机械系统的性能和工作状态。
综上所述,功率和机械效率的计算是机械学和能量学中重要的基础内容,对于理解和应用机械原理和机械设备方面具有重要作用,其计算公式和原理需要在工程和科学领域中进行深入学习和实践应用。
机械效率
机械效率=W有用/W总=W有用/t比W总/t=P有用/P总2机械效率= W有用/W总=Gh/Fs=Gh/Fnh=G/Fn(所以在滑轮中,机械效率与上升高度无关)3机械效率= W有用/W总=Gh/Fs=Gh/(G重+G动滑轮) *1/n*nh=G重/G重+G 动滑轮4机械效率= W有用/W总= G重/G重+G动滑轮=1/(1+G动/G重)当物体中空中自由运动时,若物体上升,则把动能转化为重力势能,若物体下降,则把重力势能转化为动能,若在转化的过程中无阻力,则机械能的总量保持不变。
当物体在外力作用下运动时,若物体匀速上升,则动能不变,势能增大,机械能增大,这时,不时动能转化为势能,而是外力对物体做功,使物体机械能增加,若物体匀速下降,则动能不变,势能减小,减小的势能没有转化为动能,而是转化为其它形式的能。
11、分子动理论的内容包括:1物质是由分子组成的2组成物质的分子在永不停息的做无规则的运动3分子之间同时存在相互作用的引力和斥力。
12、分子的直径是用10-10m来量度的(或百亿分之几米)分子用肉眼无法直接看到。
13、不同物质互相接触时,彼此进入对方的现象叫扩散,扩散现象主要说明了分子在永不停息的做无规则的运动,其此还说明分子之间存在着间距(间隙),扩散现象可以发生在气体之间、液体之间、固体之间,扩散现象之所以能发生,主要原因是分子无规则的运动 17、物体内部所有分子无规则运动的动能和分子势能的总和叫物体的内能.物体的内能跟物体的温度有关,温度越高,分子无规则运动越剧烈,物体内能越大..面。
电28、伏安法测电阻的原理是R=U/I在电路中的作用是改变电路中电流,以便多次测量,得到多组对应的电流、电压值,求出多个待测电阻值,再求平均值以减小实验误差。
29、电阻相串联相当于增加了导体的长度,使总电阻大于任何一个所串电阻,串联电路的总电阻,等于各串联电阻之和。
电阻相并联相当于增大了导体的横截面积,使总电阻小于任何一个所并电阻,并联电路的总电阻的倒数,等于各长工电阻的倒数之和电流在某段电路上所做的功,等于这段电路两端的电压、电路中的电流和通电时间的乘积。
物理公式初中机械效率
物理公式初中机械效率机械效率是指机械设备在工作过程中所能转换的能量与实际输入的能量之间的比值。
在物理学中,机械效率可以通过以下公式来表示:机械效率 = 机械输出功 / 输入功其中,机械输出功指的是机械设备在工作过程中所能输出的功,输入功指的是机械设备在工作过程中所需要输入的功。
机械效率对于机械设备的性能评估非常重要。
一个高效率的机械设备能够更好地利用能量,提高工作效率,降低能源消耗。
而一个低效率的机械设备则会浪费大量的能量,降低工作效率,增加能源消耗。
因此,提高机械效率是提高机械设备性能和节约能源的关键。
要提高机械效率,首先需要对机械设备的工作原理和能量转换过程进行深入的了解。
在机械设备中,能量主要以机械能的形式存储和传递。
机械能可以分为动能和势能两种形式。
在机械设备的工作过程中,能量的转换主要通过力的作用来实现。
在机械设备中,常见的能量转换方式包括重力能转换、弹性能转换、动能转换等。
例如,一个简单的杠杆原理可以通过改变杠杆的长度和力的作用点来改变杠杆的机械效率。
当杠杆的长度变长时,机械效率会增加,因为力臂增大了,力的作用点距离支点的距离增加了,力的杠杆作用变大了。
当力的作用点靠近支点时,机械效率会减小,因为力臂减小了,力的杠杆作用变小了。
除了杠杆原理外,还有许多其他的机械效率公式。
例如,对于简单机械设备如滑轮组、斜面等,可以通过以下公式来计算机械效率:机械效率 = 重力势能转换的功 / 输入的功在这个公式中,重力势能转换的功指的是物体在滑轮组或斜面上下运动过程中由重力所做的功。
输入的功指的是人或机械向滑轮组或斜面施加的力所做的功。
在实际应用中,机械效率还受到一些其他因素的影响。
例如,摩擦力会使机械设备的机械效率降低。
为了提高机械效率,可以采取一些措施来减少摩擦力。
例如,在机械设备的摩擦部位添加润滑剂,或者采用滚动摩擦代替滑动摩擦等。
总之,机械效率是机械设备性能评估的重要指标之一。
通过了解机械设备的工作原理和能量转换过程,我们可以计算机械效率并分析机械设备的性能。
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机械效率专项计算一、计算题1、用如图15所示的滑轮组将重G=12N 的物体匀速提升20cm ,所用的拉力F=5N ,忽略摩擦阻力及绳重。
求:(1)所做的有用功;(2)此时滑轮组的机械效率;(3)当改为提升27N 的重物时,该滑轮组的机械效率。
2、工人利用图示的滑轮组将重400N 的物体向上匀速提起2m .所用拉力为250N (1)滑轮组的机械效率是多少 不计绳重和摩擦,则动滑轮重为多少(3)若用此滑轮组将重900N 的物体竖直向上匀速提升2m ,拉力在这一过程中所做的功是多少(不计绳重和摩擦力)3、如下图所示,是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图。
已知井深12m ,物体重,汽车重G 车=3×104N ,汽车匀速拉绳子时的拉力,汽车受到的阻力为车重的倍。
求:…(1)将物体从井底拉至井口的过程中,汽车拉绳子的拉力对滑轮组做了多少功 (2)滑轮组的机械效率为多少(保留一位小数)(3)若汽车运动的速度为3m/s ,则将物体由井底拉至井口需要多长时间 (4)汽车牵引力为多少牵引力的功率为多少4、如图所示,通过滑轮组用200N 的拉力在20s 内将重为480N 的物体匀速提高2m ,(不计绳重和摩擦),求:4题图(1)动滑轮重;(2)绳自由端的移动速度为多大(3)若重物再增加150N,要使重物匀速上升,作用在绳自由端的拉力至少多大5、如图有一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组,某同学站在地面用300N的力拉绳,使重为500N 的物体在10s内匀速升高,若不计摩擦和绳重.求:、(1)动滑轮总重是多少(2)拉力F做功的功率是多少(3)若该同学能够产生的最大拉力为500N,则当拉力最大时滑轮组的机械效率是多少6、如图所示人用600N的力向下拉绳子的一端10s,使重物匀速上升了,已知滑轮组的机械效率为70%。
求:(g取10N/Kg)(1)人的拉力的功率为多大(2)被吊起的重物的质量为多大(3) 当吊起物重为960N时,求绳端的拉力为多少牛7、某型号挖掘机的质量3000kg,两履带与地面接触的总面积(如图甲);挖掘机在6s内将装满铲斗质量为的泥石送到岸边,挖掘深度H=2m(如图乙)。
(取g=10N/kg)求:(1)挖掘机静止在水平地面上不工作时对地面的压强多大(2)挖掘机每挖一次泥土并水平移送到岸边,对泥土做多少功(假设每次都装满铲斗)?(3)若发动机的总功率是20kw,挖泥过程中挖掘机的机械效率多大8、在农村常有家庭挖井取水,小明同学某次用如图甲所示的滑轮组提土时,将重为100N的土以s的速度从井中匀速提升,此时拉力做的功W随时间t的变化图象如图乙所示.求:(1)拉力的功率;(2)滑轮组的机械效率;(3)拉力的大小.9、如图所示,工人用滑轮组匀速提升重为180 N的物体,所用的拉力为70 N,在10s内物体升高的高度为2m。
此过程中(1)所做的有用功是多少(2)所做总功的功率是多少(3)滑轮组的机械效率是多少/10、建筑工地用如图l7所示的简易滑轮组提升砖块,某工人将重500 N的砖块一次性匀速提升到离地面4 m高的砌墙处,所用拉力为200 N,时间为20 s,这次提升砖块过程中:(计算结果保留一位小数)求:(1) 利用此滑轮组做的有用功;(2)工人做的总功;(3)工人做功的功率; (4)该滑轮组的机械效率。
11、工人用如图所示的装置将重物提高3m,已知物重为800N,人对绳的拉力为500N.不计绳重及摩擦,求此过程中:(1)滑轮组中的动滑轮重;(2)人的拉力所做的功.12、用如图甲所示的滑轮组提升物体M,已知被提升的物体M重为760N,卷扬机加在绳子自由端的拉力F将物体M以s的速度匀速提升到10m的高度。
拉力做的功W随时间t的变化图象如图乙所示,不计钢丝绳的重、摩擦力大小。
求:(1)滑轮组提升重物所做的有用功是多少(2)滑轮组提升重物的机械效率是多少(3)动滑轮的重力是多少—13、在如图甲所示的滑轮组中,每个滑轮等重,不计绳重和摩擦。
每次均缓慢竖直拉直每根绳子将物体G1匀速提升到同样的高度。
如果物体重G1从200N开始逐渐增加,直到绳子被拉断。
图乙记录了在此过程中滑轮组的机械效率随物体重力的增加而变化的图像。
(1)(1分)每个滑轮的重力是;(2)(1分)绳子能承受的最大拉力是;(3)(2分)计算:当物体重800 N时,滑轮组的机械效率是多少14、2014年6月,台湾省农民张文任栽种出一个超级大南瓜.为将南瓜顺利装车,村民们用如图所示的滑轮,用绳子绕制成滑轮组.在20s时间内,村民们用750N的拉力将绳端沿竖直方向匀速向下拉动6m,把南瓜提升,此过程中滑轮组的机械效率为90%.(g取10N/kg)问:(1)按题意画出滑轮组的绳子绕法.(2)村民们拉动滑轮组的功率为多大(3)超级大南瓜的质量为多大15、在建筑工地上.“吊车”是常见的一种起重设备。
下图为吊车上的滑轮组的示意图。
在起重过程中,钢丝绳用6×103N的拉力F,将重为×104N的物体在10s内匀速提升6m(不计绳重和摩擦)求:。
(1)滑轮组提升重物所做的有用功和总功。
.(2)滑轮组拉力F的功率。
(3)若用该滑轮组匀速提升×104N的重物,则其机械效率是多少16、如图甲所示是工人利用滑轮组从竖直深井中提取泥土的情形,所用动滑轮和筐受到的总重力为40N。
某次操作中,将泥土以s的速度匀速提起,在此过程中工人的拉力F所做的功随时间变化的图像如图乙所示。
不计细绳重及摩擦,g取10N/kg 。
求:(1)人拉绳时沿绳的速度(2)泥土的重是多少(3)利用该装置提升泥土的机械效率。
17、小华用如图所示的滑轮组拉动货箱,已知货箱的质量为60Kg,在F=50N的拉力作用下,货箱以 m/s的速度做匀速直线运动,地面对货箱的滑动摩擦力f为货箱重的倍。
求:(1)货箱的重力是多少((2)拉力F的功率是多少(3)货箱运动了1min,克服摩擦所做的功是多少(4)此滑轮组的机械效率是多少18、如图所示是利用起重机打捞水中物体的示意图,吊臂前端由滑轮组组成,动滑轮总重300Kg,绳重核摩擦不计.现在用此起重机从水中把质量为2×103Kg,体积为的物体G匀速提起,滑轮组上钢丝绳拉力F的功率为3KW=×103Kg/m3).求:(g=10N/Kg,ρ水(1)物体完全浸没在水中时受到的浮力;(2)物体离开水面前拉力F的大小;(3)物体离开水面前上升的速度;(4)物体离开水面前,滑轮组的机械效率多大.19、质量为20kg、底面积100cm2的物体静止在水平地面上.用如图所示的滑轮组在5s内将物体匀速竖直提升3m,已知动滑轮重50N,不计绳重和摩擦.(g=10N/kg)求:(1)提升前,物体静止在水平地面上时对地面的压强;(2)拉力F的功率;(3)滑轮组的机械效率.…20、利用图14所示的滑轮组,在5s内将重为300N的物体匀速向上提起,竖直向上的拉力F为125N。
求:(1)滑轮组的机械效率;(2)拉力的功率。
22、如图所示,滑轮组在向上的拉力F作用下,将重为120N的物体匀速提起,在10s内物体上移的距离为2m。
求:(1)物体上升的速度;(2)有用功;(3)如果拉力F为50N,滑轮组提升该重物时的机械效率。
23、小李用如图22所示的滑轮组把90Kg的物体提升3m,作用在绳子自由端的拉力是400N,不考虑绳重及摩擦(g=10N/Kg),求:(1)滑轮组的机械效率(2)动滑轮的重力\24、有一质量为60kg、底面积是的物体先静置在水平地面上,然后工人用如图17的装置在20S 内将物体匀速提升2m,已知拉力F的大小为400N,在此过程中不计绳重和摩擦。
求:(1)物体静置时对水平地面的压强;(2)滑轮组的机械效率;(3)拉力F的功率。
25、如图所示,工人用机械效率为80%的滑轮组匀速提升300N的物体,在2s内,绳子的自由端移动了6m,求:(1)物体上升的高度和速度;(2)人的拉力;(3)所做的额外功。
30、如图所示,工人师傅用一个滑轮组在40s内将重600N的木箱从地面匀速吊上4m高的阳台,所用的拉力为220N,不计绳重和摩擦.求:|(1)木箱匀速上升的速度;(2)工人师傅做的有用功;(3)动滑轮的重力.31、如图21所示.工人用240牛的拉力拉绳使水中的小船匀速靠岸,用10分钟将绳子拉下60米,已知小船重1.8×104牛,小船行进中受到的阻力是它所受重力的0.01倍,求:(6分)(1)小船受到的浮力(2)工人拉绳时做功的功率;(3)此装置的机械效率.32、如图所示是某建筑工地用吊车提升大理石板的示意图.已知大理石的密度是×103 kg/m3,每块大理石板的规格为50 cm×50 cm×2 cm,升降机吊框的重力是600 N.不计滑轮和钢丝绳的重力,不计摩擦,g取10 N/kg.则:(1)一块大理石板平放在水平地面上时对地面的压强是多少(2)如果吊车钢丝绳能承受的最大拉力是10 000 N,则该吊车一次最多能匀速提升多、少块大理石板(3)在某次提升作业中,吊车钢丝绳的拉动速度是 m/s,则在2 min内吊车将大理石板提升的高度是多少33、如图甲所示,滑轮组在竖直向上的拉力F作用下,将重为105 N的物体匀速提起,在5 s时间内绳子自由端移动的距离为s=3 m.图乙是滑轮组工作时的拉力F与绳自由端移动距离s的关系图.(1)计算物体上升的速度.(2)图乙中阴影部分的面积表示的物理量是_________,并列式计算出该物理量.(3)计算滑轮组提升该重物时的机械效率.|四、填空题26、如图24所示,是某科技小组设计的打捞水中物体装置的示意图。
在湖底有一个体积为实心铸铁球,其所受重力为1400N,现用滑轮组将铸铁球打捞出水面,铸铁球浸没在水中和完全露出水后作用在绳子自由端的拉力分别为F1、F2,且F1︰F2=15︰17。
作用在绳子自由端的拉力做功的功率保持340W不变。
不考虑滑轮组摩擦、绳重和水的阻力,g取10N/kg。
求:(1)铸铁球浸没在水中时受到的浮力;;(2)铸铁球浸没在水中匀速上升的过程中,滑轮组的机械效率;(3)铸铁球提出水面后匀速上升的速度。
27、图31是某建筑工地利用滑轮组和卷扬机提起重物的示意图。
当以速度v1匀速提起质量为m1的建筑材料时,滑轮组的机械效率为η1,卷扬机拉力的功率为P1;当以速度v2匀速提起质量为m的建筑材料时,滑轮组的机械效率为η2,卷扬机拉力的功率为P2。
若η2-η1=5%,P1: P2=2:3,2m=90kg,动滑轮受到的重力G动=100N。
滑轮与轴的摩擦、细绳受到的重力忽略不计,g=10N/kg。
1求:(1)提起质量为m1的建筑材料时卷扬机对绳的拉力F1;(2)两次工作过程中,建筑材料上升的速度v1与v2之比。