机械效率PPT教学课件
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全国公开课《机械效率》ppt课件
W额= W总 —W有 =1000J－800J=200J
分析：使用动滑轮省了力，却费了距离，货物提高 2m， 绳子的自由端拉力通过的距离为4 m，
求： W有 W额 W总 η
例题
例2. 用一动滑轮将重200N的砂子提到9m高的脚手架上，所用力是120N，求有用功、总功机械效率各是多少？
探究动滑轮的机械效率
一、影响动滑轮的机械效率的因素
减轻动滑轮自重
减小滑轮转轴间的摩擦力
增加提升的物重。
减轻绳重
二、如何提高动滑轮的机械效率
1、动滑轮自重、滑轮摩擦、绳重
2、提升的物体重力
滑轮组的机械效率与提升的高度、绳子的股数无关。
如何提高动滑轮的机械效率
01
减轻动滑轮自重
02
减小滑轮转轴间的摩擦力
√
√
×
×
×
×
×
练习
2.一台起重机将重600N的货物提高4m.如果额外功是 9600J，起重机的有用功是多少？总功是多少？ 机械效率是多少？
练习
已知：G=-----N h=---m W额 =-------J
求： W有 W总 η
解：
W总=F动力·S动力 公式（2） ： 作用在机械上的动力 动力作用点移动的距离
算一算：
W有1 = G沙 h
三种提沙方法中的W有、W额、W总分别为多少？
方法2：
方法3：
W额1 =（G桶 + G人）h
W总1 =（W有1 + W额1）
方法1：
= 100N×6m
= (20N+400N)×6m
W额2 =（G桶 + G轮）h
举高重物时： 无论采取那种方法都必须做的功。即：为达到目的所必须做的功。
机械效率ppt课件
实例
以汽车发动机为例，其机械效率是指发动机输出的有用功率与燃料燃烧释放的 热能之比。提高汽车发动机的机械效率可以降低油耗、减少排放，提高汽车的 经济性和环保性。
02
CATALOGUE
影响机械效率因素分析
摩擦损失
01
02
03
摩擦类型
分析机械中的摩擦类型， 如滚动摩擦、滑动摩擦和 流体摩擦等。
摩擦系数
THANKS
感谢观看
实验目的
通过实验验证机械效率的计算公式，探究影响机械效率的因素，并加深对机械效 率的理解。
实验原理
利用简单机械（如滑轮组、斜面等）进行实验，通过测量力和距离来计算有用功 、额外功和总功，从而得到机械效率。同时，探究不同条件下机械效率的变化情 况，分析影响机械效率的因素。
实验步骤和数据记录
准备实验器材
续航里程。
数控机床效率优化案例
高速切削技术
采用高速切削刀具、优化切削参数等，提高加工效率，缩短生产 周期。
智能控制系统
应用人工智能、物联网等技术，实现设备互联互通，提高设备利 用率和协同作业能力。
绿色制造技术
采用干切削、微量润滑等环保加工方式，降低能耗和排放，提高 加工质量和效率。
起重机械效率改进案例
讨论轴承损失的原因及减 小方法，如选用高精度轴 承、控制轴承间隙等。
外部环境影响
温度
分析温度对机械效率的影响，讨 论热膨胀、热变形等问题及解决
方法。
湿度与腐蚀
研究湿度和腐蚀环境对机械效率的 影响，提出防护措施和选材原则。
负载变化
讨论负载变化对机械效率的影响， 分析不同负载条件下机械的效率变 化规律。
关键知识点回顾
1 2
机械效率定义
以汽车发动机为例，其机械效率是指发动机输出的有用功率与燃料燃烧释放的 热能之比。提高汽车发动机的机械效率可以降低油耗、减少排放，提高汽车的 经济性和环保性。
02
CATALOGUE
影响机械效率因素分析
摩擦损失
01
02
03
摩擦类型
分析机械中的摩擦类型， 如滚动摩擦、滑动摩擦和 流体摩擦等。
摩擦系数
THANKS
感谢观看
实验目的
通过实验验证机械效率的计算公式，探究影响机械效率的因素，并加深对机械效 率的理解。
实验原理
利用简单机械（如滑轮组、斜面等）进行实验，通过测量力和距离来计算有用功 、额外功和总功，从而得到机械效率。同时，探究不同条件下机械效率的变化情 况，分析影响机械效率的因素。
实验步骤和数据记录
准备实验器材
续航里程。
数控机床效率优化案例
高速切削技术
采用高速切削刀具、优化切削参数等，提高加工效率，缩短生产 周期。
智能控制系统
应用人工智能、物联网等技术，实现设备互联互通，提高设备利 用率和协同作业能力。
绿色制造技术
采用干切削、微量润滑等环保加工方式，降低能耗和排放，提高 加工质量和效率。
起重机械效率改进案例
讨论轴承损失的原因及减 小方法，如选用高精度轴 承、控制轴承间隙等。
外部环境影响
温度
分析温度对机械效率的影响，讨 论热膨胀、热变形等问题及解决
方法。
湿度与腐蚀
研究湿度和腐蚀环境对机械效率的 影响，提出防护措施和选材原则。
负载变化
讨论负载变化对机械效率的影响， 分析不同负载条件下机械的效率变 化规律。
关键知识点回顾
1 2
机械效率定义
九年级物理机械效率ppt课件
为深入学习习近平新时代中国特色社 会主义 思想和 党的十 九大精 神,贯彻 全国教 育大会 精神,充 分发挥 中小学 图书室 育人功 能
探究 斜面的机械效率
猜一猜： 斜面的机械效率可能和哪些因素有关？ 1、斜面的光滑程度 2、斜面的高度 3、斜面的长度 4、……
为深入学习习近平新时代中国特色社 会主义 思想和 党的十 九大精 神,贯彻 全国教 育大会 精神,充 分发挥 中小学 图书室 育人功 能
W总=W有+W额
为深入学习习近平新时代中国特色社 会主义 思想和 党的十 九大精 神,贯彻 全国教 育大会 精神,充 分发挥 中小学 图书室 育人功 能
想一想
一个人用水桶从井里打水,有用功是什么？ 额外功是什么？
对水做的功为有用功，对桶做的功为额外功
若桶掉在水中,把装满水的桶捞起来,则有 用功又是什么？额外功又是什么？
为深入学习习近平新时代中国特色社 会主义 思想和 党的十 九大精 神,贯彻 全国教 育大会 精神,充 分发挥 中小学 图书室 育人功 能
解:起重机提高物体的力等于物体的重力 F=G=3600N 起重机提升重物所做的有用功 W有=Fh=Gh =3600N×4m=14400J=1.44×104J 起重机做的总功 W总=W有+ W额 =14400J+9600J=2.4×104J 因此,起重机的机械效率 η= W有/W总 =1.44×104J/2.4×104J=60%
二、机械效率 1.定义：有用功跟总功的比值叫机械效率.
2.表达式: W 有 W总
因为机械效率是两个功的比值，因此没有单位
为深入学习习近平新时代中国特色社 会主义 思想和 党的十 九大精 神,贯彻 全国教 育大会 精神,充 分发挥 中小学 图书室 育人功 能
初三物理《机械效率》ppt课件(原创)
进阶习题
进阶习题1
用动滑轮将重400N的物体提升5m，拉力F做的功是1000J，求动滑轮的机械效率．
进阶习题2
用滑轮组提升重物时，重物上升的高度为1m，拉力F做的功为200J，不考虑滑轮重和摩擦， 则拉力F的大小及动滑轮的机械效率分别为( )
进阶习题3
用滑轮组提升重物时，重物上升的高度为1m，拉力F做的功为200J，不考虑滑轮重和摩擦， 则拉力F的大小及动滑轮的机械效率分别为多少？
公式
01
机械效率的公式为：$eta
=
frac{W_{有用}}{W_{总}}$
02
其中，$eta$表示机械效率， $W_{有用}$表示有用功，$W_{总 }$表示总功。
单位
机械效率的单位是百分比，表示为百 分数。
例如，如果机械效率为80%，则表示机 械效率为80%。
02
机械效率的原理
有用功和总功
谢谢观看
高阶习题
1 2
高阶习题1
用滑轮组提升重物时，物重G=6×10^3N，滑轮 组的机械效率为80%，拉力F做的有用功是多大？
高阶习题2
用滑轮组提升重物时，物重G=6×10^3N，滑轮 组的机械效率为80%，拉力F做的总功是多大？
3
高阶习题3
用滑轮组提升重物时，物重G=6×10^3N，滑轮 组的机械效率为80%，拉力F的大小为多少？
提高生产效率
机械效率的提高意味着生产过程 中能量的利用率更高，从而提高
了生产效率。
降低能耗
机械效率的提高意味着生产过程 中能量的损耗更少，从而降低了
能耗。
增强市场竞争力
机械效率的提高可以降低生产成 本，提高产品质量，从而增强企
业的市场竞争力。
机械效率PPT课件
、做同样的功,额外功越少,机械效率越 高
7、用如图的装置提升重物,绳子能承受的最 大拉力为120N,动滑轮重60N,绳重与摩擦 不计．求：
1 用此滑轮组最多能将多重的物体匀速提升 2 用此滑轮组提起重240N的物体,使它匀速
上升,问人加在绳子自由端的拉力是多大 此时滑轮组的机械效率是多大 当物体以 0.5m/s的速度上升时,拉力的功率是多大 3 该滑轮组的机械效率最高可达到多少
1、在图所示滑轮组装置中所挂重物G=50N,当 施加在绳子自由端的拉力为F=30N时,重物 恰好匀速上升绳子及一切磨擦都不计.由此 可知
A.该装置的机械效率为60%. B. 该装置的机 械效率为55.6%.
C.该滑轮组中动滑轮重为5N D. 该滑轮组中 动滑轮重为10N
2、下列叙述中能够提高机械效率的是
三、机械效率的计算
起重机的机械效率是60%
它表示什么意思
使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比值 是60%,也可以说有用功在总功中占有60%,另外的40％
是额外功．
例 用一动滑轮将重200N的砂子提到9m高的脚手架上,所 用力是120N,求有用功、总功机械效率各是多少
解：
W 有 G h20 N 09m 18J00
W总Fs120N18m216J0
W有180J083.3%
W总 216J0
1.如下图所示,用滑轮组提起重900
N的物体,绳子自由端拉力F为400 N,重 物在20S内匀速上升了10 m,
求：①物体上升的速度；
②提起物体所做的有用功；
③滑轮组的机械效率；
④如果忽略绳重和摩擦,则动滑轮重多 少N;
⑤在前面条件的基础上,如果把重物的 重力改为1200N,那么滑轮组的机械效率 又为多少
7、用如图的装置提升重物,绳子能承受的最 大拉力为120N,动滑轮重60N,绳重与摩擦 不计．求：
1 用此滑轮组最多能将多重的物体匀速提升 2 用此滑轮组提起重240N的物体,使它匀速
上升,问人加在绳子自由端的拉力是多大 此时滑轮组的机械效率是多大 当物体以 0.5m/s的速度上升时,拉力的功率是多大 3 该滑轮组的机械效率最高可达到多少
1、在图所示滑轮组装置中所挂重物G=50N,当 施加在绳子自由端的拉力为F=30N时,重物 恰好匀速上升绳子及一切磨擦都不计.由此 可知
A.该装置的机械效率为60%. B. 该装置的机 械效率为55.6%.
C.该滑轮组中动滑轮重为5N D. 该滑轮组中 动滑轮重为10N
2、下列叙述中能够提高机械效率的是
三、机械效率的计算
起重机的机械效率是60%
它表示什么意思
使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比值 是60%,也可以说有用功在总功中占有60%,另外的40％
是额外功．
例 用一动滑轮将重200N的砂子提到9m高的脚手架上,所 用力是120N,求有用功、总功机械效率各是多少
解：
W 有 G h20 N 09m 18J00
W总Fs120N18m216J0
W有180J083.3%
W总 216J0
1.如下图所示,用滑轮组提起重900
N的物体,绳子自由端拉力F为400 N,重 物在20S内匀速上升了10 m,
求：①物体上升的速度；
②提起物体所做的有用功；
③滑轮组的机械效率；
④如果忽略绳重和摩擦,则动滑轮重多 少N;
⑤在前面条件的基础上,如果把重物的 重力改为1200N,那么滑轮组的机械效率 又为多少
初三物理《机械效率》课件
物体质量对机械效率的影响
物体质量越大，所需的动力和能量就越大，机械效率也会相应提 高。但过大的质量会增加机械负担，导致机械效率降低。
提高物体质量的方法
增加负载、选择密度较大的材料等。
实例分析
以电梯为例，电梯在提升轻载时效率较低，而在提升重载时效率较 高。
提升高度
01
提升高度对机械效率的影响
提升高度越高，所需的能量和动力就越大，机械效率也会相应提高。但
和经济效益。
灌溉机械
灌溉机械如水泵和喷灌机等，通过 提高水的输送效率，为农业生产提 供稳定的水源，从而提高农作物产 量。
农业运输机械
如农用卡车和拖拉机等，用于农产 品的运输，其机械效率对于减少运 输时间和成本具有重要意义。
工业机械
采矿机械
采矿机械如挖掘机和矿用提升机 等，在矿产资源开采中发挥着重 要作用，提高其机械效率有助于 降低采矿成本和提高生产效益。
化工机械
化工机械如离心机和压缩机等， 在化工生产过程中需要高效率运 转，以确保生产流程的稳定性和
产品的质量。
流水线设备
流水线设备在制造业中广泛应用 ，提高其机械效率能够加快生产
速度，降低生产成本。
家用电器
空调和冰箱
空调和冰箱等家用电器在日常生活中不可或缺，其机械效率决定了 能源消耗量和制冷效果。
洗衣机和烘干机
实验器材
滑轮组装置
滑轮、绳子、重物。
测量工具
弹簧测力计、刻度尺。
实验步骤与数据记录
• 搭建滑轮组：选择合适的滑轮和绳子搭建滑轮组，确保装 置稳定。
实验步骤与数据记录
2. 测量数据 • 使用弹簧测力计测量重物的重力（G）。
• 测量绳子自由端的拉力（F）。
机械效率课件ppt
5. 开始实验，手动转动滑轮组，使滑轮组转动一定距离 ，同时记录测力计和计时器数据。
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6. 重复实验多次，以获取更准确的数据。
数据记录与处理
01
记录每次实验中测力计 和计时器的数据，整理 成表格。
02
根据测力计和计时器的 数据，计算每次实验中 滑轮组转动的机械效率 。
03
分析实验数据，得出机 械效率与作用在滑轮上 的力、转动距离和时间 之间的关系。
发动机的机械效率。
总结词
采用轻量化材料
详细描述
采用轻量化材料，如铝合金和复合材料等 ，以降低发动机重量，减少能量损耗，提 高机械效率。
总结词
定期保养维护
详细描述
定期对汽车发动机进行保养维护，确保其 正常运行，及时更换磨损部件，以提高机 械效率。
PART 06
机械效率的发展趋势与展 望
新型材料的应用
通过调整切削参数，如切削深度、进 给速度和切削液等，以减少切削阻力 ，提高切削效率。
06
详细描述
采用新型刀具材料，如硬质合金和陶瓷等，以 提高刀具的耐磨性和切削性能，从而提高机床 的机械效率。
提高抽水机机械效率的案例
总结词
减少摩擦损失
详细描述
通过改进抽水机的轴承和密封装置 ，减少摩擦损失，降低能量损耗， 从而提高抽水机的机械效率。
2. 将滑轮组固定在支架上，调整滑轮组的高度，使测力 计能够水平测量力的大小。
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3. 将测力计和计时器连接到滑轮组上，确保测力计能够 准确测量作用在滑轮上的力，计时器能够准确记录转动时 间。
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4. 使用刻度尺测量滑轮组转动的距离，确保测量准确无 误。
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6. 重复实验多次，以获取更准确的数据。
数据记录与处理
01
记录每次实验中测力计 和计时器的数据，整理 成表格。
02
根据测力计和计时器的 数据，计算每次实验中 滑轮组转动的机械效率 。
03
分析实验数据，得出机 械效率与作用在滑轮上 的力、转动距离和时间 之间的关系。
发动机的机械效率。
总结词
采用轻量化材料
详细描述
采用轻量化材料，如铝合金和复合材料等 ，以降低发动机重量，减少能量损耗，提 高机械效率。
总结词
定期保养维护
详细描述
定期对汽车发动机进行保养维护，确保其 正常运行，及时更换磨损部件，以提高机 械效率。
PART 06
机械效率的发展趋势与展 望
新型材料的应用
通过调整切削参数，如切削深度、进 给速度和切削液等，以减少切削阻力 ，提高切削效率。
06
详细描述
采用新型刀具材料，如硬质合金和陶瓷等，以 提高刀具的耐磨性和切削性能，从而提高机床 的机械效率。
提高抽水机机械效率的案例
总结词
减少摩擦损失
详细描述
通过改进抽水机的轴承和密封装置 ，减少摩擦损失，降低能量损耗， 从而提高抽水机的机械效率。
2. 将滑轮组固定在支架上，调整滑轮组的高度，使测力 计能够水平测量力的大小。
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3. 将测力计和计时器连接到滑轮组上，确保测力计能够 准确测量作用在滑轮上的力，计时器能够准确记录转动时 间。
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4. 使用刻度尺测量滑轮组转动的距离，确保测量准确无 误。
机械效率PPT课件
轻载时，机械效率高；重载时，机械效率低。因此，在实际应
用中需要根据负载情况选择合适的机械设备。
负载波动对机械效率的影响
03
负载波动会导致机械设备运行不稳定，增加能量损失和维修成
本，降低机械效率。
润滑对机械效率的影响
01
02
03
减少摩擦损失
良好的润滑可以减少机械 部件之间的摩擦和磨损， 降低能量损失和维修成本 ，提高机械效率。
健身器材效率
高效率的健身器材能够提供更好 的锻炼效果，提高运动效率。
办公用品效率
高效率的办公用品能够提高工作 效率，减少时间和资源的浪费。
THANKS
感谢观看
1. 确定研究对象和工作过程 。
01
3. 根据力的平衡条件和功的
定义，计算有用功和总功。
02
03
4. 利用机械效率的公式计算 机械效率。
04
05
5. 对计算结果进行分析和讨 论，提出提高机械效率的措
施和建议。
03
影响机械效率的因素
摩擦对机械效率的影响
摩擦损失能量
机械部件之间的摩擦会产生热量，导 致能量损失，降低机械效率。
运输效率。
车辆维护与保养
定期对车辆进行维护和保养，可以 确保车辆处于良好状态，减少故障 发生的可能性，提高运输安全性和 效率。
路况与交通状况
良好的路况和畅通的交通能够减少 运输过程中的延误和浪费，提高运 输效率。
日常生活中机械效率的应用
家用电器效率
高效率的家用电器能够减少能源 浪费，降低家庭开支。
润滑技术
在机械部件之间添加适量的润滑剂，如润滑油、润滑脂等 ，可以形成一层润滑膜，减少部件之间的直接接触，降低 摩擦损失。
机械效率ppt课件
如图所示,建筑工人使用滑轮组匀速向楼上运送 石料,下列不能提高滑轮组机械效率的是（C ） A.换用轻质的动滑轮 B.滑轮转轴处加润滑油 C.增大匀速提升的速度 D.增大单次运送石料的重力
横拉滑轮的机械效率
f
η f
nF
斜面的机械效率
W有=G物h
W总=FS
η
W有 W总
G物h FS
实验原理：
实验器材：
不能静止读数
测量滑轮组的机械效率
匀速缓慢拉动弹簧测 力计
弹簧测力计示数稳 定，易读数
因为匀速拉动时，需克服摩擦力，而静止时无摩擦 力，弹簧测力计示数偏小。
实验表格
机械效率公式推导
竖拉滑轮
适用于一切情况
W有=G物h
W总=FS
η
W有 W总
G物h FS
G物h Fnh
G物 nF
如：提升重物时,将重物提升一定高度所 做的功
有用功和额外功
额外功
对人们没有用但又不得不做的功，用W额表示。
若使用滑轮组提升重物,我们还不得不克服动滑轮本身所受
的重力及摩擦力等因素的影响而多做一些功,这部分功叫做
额外功
总功
有用功与额外功之和是总共做的功，叫做总功,用W总表 示,W总=W有+W额。总功指拉力做的功，即动力做的功,即
关于机械效率，下列说法正确的是（ D ） A.机械效率高的机械做功一定多 B.使用机械可以省力,省力越多，机械效率越高 C.没有摩擦时,机械效率一定等于1 D. 做同样的有用功,额外功越少,机械效率越高
下列有关机械做功、功率、机械效率的说法,正确 的是( D ) A.效率越高的机械,功率越大 B.做功越多的机械,功率越大 C.做有用功越多的机械,效率越高 D.功率越大的机械,做功越快
《机械效率》简单机械PPT课件 (共27张PPT)
已知：G=200N， h=2m,F=120N,s=2h=4m. 求：
解：W=Gh=200N×2m=400J
W总=Fs=120N×4m=480J
η=W有/W总×100℅
=400J/480J×100%
=83.3%
如图所示，某人用２００牛的推力沿高为２米， 长为１０米的粗糙斜面把重为５００牛的物体 推到斜面顶端，问有用功是多少？人的推力所做 的总功为多少？斜面的机械效率是多少？
24
2.某机械的机械效率是75%，这说明使用这一装置做功
（ B ）
A.总功是额外功的3倍 B.有用功是额外功的3倍 C.总功是有用功的3倍 D.额外功占总功的3/4倍
25
3.为了提高滑轮组的机械效率，以下做法中正确的是 （ D ） A.以较快的速度匀速提升重物 B.以较慢的速度匀速提升重物
C.增加承担物重的绳子股数
G G G动
4、滑轮组的机械效率 使用同一滑轮组，所提物体 越重，机械效率越高。与滑轮组 的绕法无关
注：提高滑轮组机械效率的方法
1）增大物重
2）减小动滑轮的重，绳重 3）减小滑轮与绳间的摩擦----加润滑油
23
1.关于机械效率，以下说法正确的是（ A、D ） A.机械效率总小于1 B.单位时间里做功越多的机械，机械效率越高 C.做功越多的机械，机械效率越高 D.省力越多的机械，机械效率越高
17
斜面 斜面长 L 斜面高h
W有 Gh FL W总
器材：
长木板、小木块、弹簧测力计、刻度尺。
说一说你的设计思路？
19
探究斜面机械效率与斜面坡度的关系
1.测量小木块的重量，记录数据；
2.把小木块用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉；分
机械效率PPT课件
综合测量法
结合直接测量法和间接测 量法，对多个相关物理量 进行测量和计算，以提高 测量精度和可靠性。
机械效率的评估标准
行业标准
根据机械所属行业和使用要求，制定 相应的机械效率评估标准，以评估机 械的性能和质量。
国家标准
国际标准
由国际组织或地区性标准化机构制定 的机械效率评估标准，适用于国际贸 易和跨国公司的机械产品评估。
设备老化
设备长时间使用后，磨 损、腐蚀等现象会导致
效率下降。
提高机械效率的途径
01
02
03
04
优化设计
通过改进机械结构、减小加工 余量、降低摩擦阻力等优化设
计措施，提高机械效率。
选用高效设备
选用高效能、低能耗的设备， 提高整体机械效率。
加强维护保养
定期检查、保养设备，及时更 换磨损件，保持设备良好状态。
未来研究方向与前景展望
第一季度
第二季度
第三季度
第四季度
新型材料研发
研究新型高性能材料， 提高机械部件的耐磨性、 耐腐蚀性和耐高温性能， 延长机械使用寿命。
先进制造技术
发展增材制造、精密加 工等先进制造技术，提 高机械加工的精度和效
率。
集成化与系统优化
实现机械系统的集成化 和模块化设计，优化系 统整体性能，提高机械 效率。同时，运用系统 优化方法，对机械系统 的各个环节进行协同优 化，实现全局最优。
能源管理体系建设
建立能源管理体系，对机械能耗 进行监测、分析和优化，实现能
源的高效利用。
机械效率的测量与评
04
估
机械效率的测量方法
直接测量法
通过测量输入功和输出功 来计算机械效率，适用于 简单机械系统。
机械效率ppt课件
W＝Fs 焦耳 简称 焦 符号J W＝Gh
理
解
有 用
W有用＝G物h
功
、 总
W总＝Fs
功
、
W额外=W总-W有用
额
外
功
如何提高机械效率？
（1）增加提升物体的重力 （2）减小机械自重 （3）减小机械间的摩擦。
一些机械的机械效率：
起重机： 40%－50%
滑轮组： 50%－70%
一些机械的机械效率：
抽水机： 60%－80%
减小机械间的摩擦 加强机械运动部位的润滑。
为什么使用任何机 械都要对外做额外 功？你能知道吗？
因为有机械自重以及 摩擦,只有理想机械 才可以不做额外功。
课堂小结
一、有用功、额外功、总功
(1)有用功:在上面的实验中,无论是否使用滑轮,钩码都被提升了，这部分功
是必须要做的，叫作有用功，用W有表示。
(2)额外功:若用滑轮组提升钩码,我们还不得不克服动滑轮本身所受的重力
以及摩擦力等因素的影响而多做一些功,这部分功叫作额外功,用W额表示。
(3)总功:有用功与额外功之和叫作总功,用W总表示。公式:W总＝W有＋W额 ，
W总＞W有。
二、机械效率
1.定义：物理学中，将有用功跟总功的比值叫作机械效率，用η表示。
2.公式：Байду номын сангаас
W有 W总
柴油机： 28%－40%
机械的三种功
1.有用功：提升钩码是目的，
有利用价值，对钩码做的功是 对人们有用的功叫做有用功。
3.总功：人做的功为总功
W总=Fs
2.额外功：要提升钩码，必须将动
滑轮和绳子也提升，同时还要克服摩擦 做功。这些功是对人们无用但又不得不 做的功叫做额外功。
理
解
有 用
W有用＝G物h
功
、 总
W总＝Fs
功
、
W额外=W总-W有用
额
外
功
如何提高机械效率？
（1）增加提升物体的重力 （2）减小机械自重 （3）减小机械间的摩擦。
一些机械的机械效率：
起重机： 40%－50%
滑轮组： 50%－70%
一些机械的机械效率：
抽水机： 60%－80%
减小机械间的摩擦 加强机械运动部位的润滑。
为什么使用任何机 械都要对外做额外 功？你能知道吗？
因为有机械自重以及 摩擦,只有理想机械 才可以不做额外功。
课堂小结
一、有用功、额外功、总功
(1)有用功:在上面的实验中,无论是否使用滑轮,钩码都被提升了，这部分功
是必须要做的，叫作有用功，用W有表示。
(2)额外功:若用滑轮组提升钩码,我们还不得不克服动滑轮本身所受的重力
以及摩擦力等因素的影响而多做一些功,这部分功叫作额外功,用W额表示。
(3)总功:有用功与额外功之和叫作总功,用W总表示。公式:W总＝W有＋W额 ，
W总＞W有。
二、机械效率
1.定义：物理学中，将有用功跟总功的比值叫作机械效率，用η表示。
2.公式：Байду номын сангаас
W有 W总
柴油机： 28%－40%
机械的三种功
1.有用功：提升钩码是目的，
有利用价值，对钩码做的功是 对人们有用的功叫做有用功。
3.总功：人做的功为总功
W总=Fs
2.额外功：要提升钩码，必须将动
滑轮和绳子也提升，同时还要克服摩擦 做功。这些功是对人们无用但又不得不 做的功叫做额外功。
机械效率课件初中物理PPT课件
01 02功率表示做功的快慢，而机械效率表示做功的效果。
功率大并不意味着机械效率高，机械效率高也不一定功率大。
机械效率是有用功与总功的比值，而功率是单位时间内完成的功。
机械效率与功率的区别有用功与总功的计算有用功（W有）总功（W总）动力对机械做的功，即动力乘以动力作用点移动的距离。
计算公式为：W总=Fs，其中F为动力，s为动力作用点移动的距离。
机械效率的公式及计算步骤典型例题解析摩擦力的存在在机械运动中，相互接触的物体之间会产生摩擦力，阻碍物体的相对运动。
摩擦力的分类静摩擦力、滑动摩擦力和滚动摩擦力，它们对机械效率的影响程度不同。
减小摩擦的方法采用光滑的表面、使用润滑剂、减小接触面的压力等，可以提高机械效率。
物重与机械效率的关系提高物重对机械效率的方法绳重和滑轮重对机械效率的影响绳重和滑轮重的影响减小绳重和滑轮重的方法选用光滑的材料润滑减少接触面积030201减小摩擦的方法增大物重的方法增加物体的质量改变物体的形状使用高密度材料减小绳重和滑轮重的方法优化设计选用轻质的材料通过优化绳索和滑轮的设计，例如减少不必要的结构或使用更高效的轴承，可以降低它们的重量。
减少附件和装饰实验目的和原理实验目的通过测量滑轮组的机械效率，了解机械效率的概念和计算方法，加深对机械能转化和守恒定律的理解。
实验原理机械效率是指有用功与总功的比值，用η表示。
对于滑轮组，有用功为克服物体重力所做的功，总功为拉力所做的功。
通过测量物体重力、拉力、物体上升高度和拉力作用点移动的距离，可以计算出滑轮组的机械效率。
实验步骤1. 组装滑轮组，将细线绕过滑轮组，一端固定在铁架台上，另一端连接弹簧测力计。
2. 在滑轮组下方挂上钩码，使滑轮组平衡。
3. 读取弹簧测力计的示数，记录拉力F的大小。
4. 使用刻度尺测量物体上升的高度h和拉力作用点移动的距离s。
5. 改变钩码的数量或位置，重复步骤3和4，进行多次测量。
数据处理与结果分析010*******自行车刹车系统刹车系统通过摩擦产生阻力，使自行车减速停车。
机械效率课件ppt
新能源与机械效率
随着新能源技术的不断发展，如何将新能源技术 应用于机械领域，提高机械效率的同时降低能源 消耗，是未来研究的重要方向。
智能化和自动化
智能化和自动化是未来机械发展的趋势。通过引 入传感器、控制器和执行器等设备，实现机械系 统的智能化控制和自动化操作，可以进一步提高 机械效率。
绿色制造与环保
在生产过程中，机械效率的提高可以提高生产 效率，降低生产成本。
02
机械效率的影响因素
摩擦力对机械效率的影响
摩擦力是机械运行过程中不可避免的阻力，会消耗部分有用 功，降低机械效率。
减少摩擦力的方法包括使用润滑剂、减小接触面粗糙度、采 用滚动摩擦等。
空气阻力对机械效率的影响
空气阻力在机械运行过程中也会产生能量损失，特别是在 高速运行或长时间运行时，这种损失会更加明显。
定期维护与保养提高机械效率
定期检查与维护
定期对机械系统进行检查，及时发现并修复潜在的问题和故障，可以避免因 故障导致的能量损失和提高机械效率。
定期更换损耗件
机械系统中的一些部件会随着使用时间的延长而逐渐损耗。定期更换这些部 件，例如轴承、密封件等，可以保持机械系统的良好状态，提高机械效率。
改进操作方式提高机械效率
发电机的设计、制造和安装等环节也会对其机械效率产生影响。
机械设备故障对机械效率的影响及解决方案
机械设备故障对机械效率的影响
机械设备在运转过程中，如果出现故障或异常情况，如齿轮磨损、轴承损坏 、润滑不良等，会导致机械效率下降，增加能源消耗和运营成本。
提高机械设备可靠性的措施
为提高机械设备的可靠性，应加强设备的维护保养，定期检查设备的运行状 态，及时发现和处理设备故障或异常情况，保证设备的正常运转。
随着新能源技术的不断发展，如何将新能源技术 应用于机械领域，提高机械效率的同时降低能源 消耗，是未来研究的重要方向。
智能化和自动化
智能化和自动化是未来机械发展的趋势。通过引 入传感器、控制器和执行器等设备，实现机械系 统的智能化控制和自动化操作，可以进一步提高 机械效率。
绿色制造与环保
在生产过程中，机械效率的提高可以提高生产 效率，降低生产成本。
02
机械效率的影响因素
摩擦力对机械效率的影响
摩擦力是机械运行过程中不可避免的阻力，会消耗部分有用 功，降低机械效率。
减少摩擦力的方法包括使用润滑剂、减小接触面粗糙度、采 用滚动摩擦等。
空气阻力对机械效率的影响
空气阻力在机械运行过程中也会产生能量损失，特别是在 高速运行或长时间运行时，这种损失会更加明显。
定期维护与保养提高机械效率
定期检查与维护
定期对机械系统进行检查，及时发现并修复潜在的问题和故障，可以避免因 故障导致的能量损失和提高机械效率。
定期更换损耗件
机械系统中的一些部件会随着使用时间的延长而逐渐损耗。定期更换这些部 件，例如轴承、密封件等，可以保持机械系统的良好状态，提高机械效率。
改进操作方式提高机械效率
发电机的设计、制造和安装等环节也会对其机械效率产生影响。
机械设备故障对机械效率的影响及解决方案
机械设备故障对机械效率的影响
机械设备在运转过程中，如果出现故障或异常情况，如齿轮磨损、轴承损坏 、润滑不良等，会导致机械效率下降，增加能源消耗和运营成本。
提高机械设备可靠性的措施
为提高机械设备的可靠性，应加强设备的维护保养，定期检查设备的运行状 态，及时发现和处理设备故障或异常情况，保证设备的正常运转。
机械效率ppt课件
1、当有用功一定时，尽量减小额外功：采取减轻机械自 重和在滑轮轴处加润滑油的办法减小摩擦；
2、当额外功一定时，尽量增加有用功：在机械能承受的 范围内尽可能增加物重。
滑轮组理想情况下的机械效率
在竖直拉时，总有：
S=n h
不计绳重与摩擦时有：
V绳=n V物
实验原理：
练一练
2．如图，忽略绳重和摩擦，用拉力 F拉着10 N的重物匀速上升，绳子自 由端移动3 m，动滑轮重力2 N， 求：（1）拉力F； （2）物体上升的距离； （3）有用功，总功，机械效率。
关键是减少额外功
减少机械自重 改进结构，使其合理、轻巧
减少摩擦
经常保养、定时润滑
在额外功一定时，尽量提高有用功的大小
例题
请算出刚才例题三种办法中有用功在总功中占的百分比。
对沙子做功：
对沙子做功：
对沙子做功：
W有=600J
W有=600J
W有=600J
1 对桶和克服自身重力做功：2 对桶滑轮做功：
3 对口袋和滑轮做功：
3、物理意义：反映机械性能优劣的物理量。在使用机械工作时，有用
功在总功中所占份额越多越好。机械效率的高低反映了使用机械时性能
的好坏。机械效率高，性能好；反之亦然。
什么是机械效率
机械效率会大于１吗？为什么？ 不会。因为额外功总大于0，所以机械效率总小于1 。 机械效率η一般用百分数表示，总小于1，无单位。
实际：η<1 （理想： η=1）
机械效率的理解
如图，起重机的机械效率是60%，它表示什么意思？
使用起重机提升重物时所做的 有用功跟总功的比为60%。也 可以说有用功在总功中占60%， 另外额外功占40％。
机械效率与是否省力、功率大小、做功多少等都无关。
2、当额外功一定时，尽量增加有用功：在机械能承受的 范围内尽可能增加物重。
滑轮组理想情况下的机械效率
在竖直拉时，总有：
S=n h
不计绳重与摩擦时有：
V绳=n V物
实验原理：
练一练
2．如图，忽略绳重和摩擦，用拉力 F拉着10 N的重物匀速上升，绳子自 由端移动3 m，动滑轮重力2 N， 求：（1）拉力F； （2）物体上升的距离； （3）有用功，总功，机械效率。
关键是减少额外功
减少机械自重 改进结构，使其合理、轻巧
减少摩擦
经常保养、定时润滑
在额外功一定时，尽量提高有用功的大小
例题
请算出刚才例题三种办法中有用功在总功中占的百分比。
对沙子做功：
对沙子做功：
对沙子做功：
W有=600J
W有=600J
W有=600J
1 对桶和克服自身重力做功：2 对桶滑轮做功：
3 对口袋和滑轮做功：
3、物理意义：反映机械性能优劣的物理量。在使用机械工作时，有用
功在总功中所占份额越多越好。机械效率的高低反映了使用机械时性能
的好坏。机械效率高，性能好；反之亦然。
什么是机械效率
机械效率会大于１吗？为什么？ 不会。因为额外功总大于0，所以机械效率总小于1 。 机械效率η一般用百分数表示，总小于1，无单位。
实际：η<1 （理想： η=1）
机械效率的理解
如图，起重机的机械效率是60%，它表示什么意思？
使用起重机提升重物时所做的 有用功跟总功的比为60%。也 可以说有用功在总功中占60%， 另外额外功占40％。
机械效率与是否省力、功率大小、做功多少等都无关。
机械效率PPT教学课件
晓出净慈寺送林子方 杨万里
毕竟西湖六月中， 风光不与四时同。 接天莲叶无穷碧， 映日荷花别样红。
乡愁诗知多少？
床前明月光，疑是地上霜。举头望明月， 低头思故乡。（李白）
独在异乡为异客，每逢佳节倍思亲，遥知 兄弟登高处，遍插茱萸少一人。 （王维）
日暮乡关何处是，烟波江上使人愁。 （崔颢） 乡书何处达？归雁洛阳边。
景情
W总
(1)机械效率一般用百分数表示，没有单位
看看上面的公式,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
例1 用一动滑轮将重200N的砂子提到9m 高的脚手架上，所用力是120N，求有用功、 总功、机械效率各是多少？
解： W有 G h 200 N 9m 1800 J
F F
Ｇ
甲
乙
小结：
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 W总 W有 W额
机械效率的定义 ： 有用功跟总功的比值
公式： W有
W总
X100%
W有 W总 ∴ 永远小于1
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．物体做功越慢，机械效率越低 4．做总功越多，机械效率越低 5．做相同的有用功,额外功越少,机械效率越高 6．有用功总小于总功,所以机械效率总小于1 7．做的额外功一定时,总功越少,机械效率越高
2
=G1h+G2h =W1+W2
你能区别出总功、有用功和额 外功吗？ 你希望有用功在总功中所占比 例大些还是小些？
砂子重100N 体重400N
桶重20N
口袋重5N
《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PPT课件(人教版)
经常保养、定时润滑
一些机械的机械效率
起重机：40%～50% 滑轮组：50%～70%
10
抽水机：60%～80% 柴油机： 28%～40%
11
1 2
一台起重机将重3600 N的货物提高4 m。 如果额外功是9600 J，起重机做的有用功是 多少？总功是多少？机械效率是多少？起重 机在哪些方面消耗了额外功？
W总=Fs=120N×4m=480J
η=W有/W总×100℅
=400J/480J×100%
=83.3%
探究二：滑轮组的机械效率
滑轮组竖提
W有
W总
Gh Gh
Gh
Fs F nh G G动 nh
n
n
G G G动
1
6 探究二：滑轮组的机械效率
1 7
4、滑轮组的机械效率 使用同一滑轮组，所提物体
4.克服摩擦做功
3
要提升沙，必须将 动滑轮和口袋也提 升，同时还要克服 摩擦做功。这些功 是对人们无用但又
不得不做的功：
额外功。
有用功和额外 功之和等于总
功。
W总= W有+ W额 W总=Fs
提升沙是目的， 有利用价值，对 沙做的功是对人
们有用的功：
有用功。
3、总功：有用功与额外功之W有和=G沙h4 Nhomakorabea1
3 解:起重机提高物体的力等于物体的重力 F=G=3600 N 起重机提升重物所做的有用功 W有=Fh=Gh=3600 N×4 m=14400 J=1.44×104 J 起重机做的总功 W总=W有+ W额=14400 J+9600 J=2.4×104 J 因此,起重机的机械效率 η= W有/W总=1.44×104 J/2.4×104 J=60%
一些机械的机械效率
起重机：40%～50% 滑轮组：50%～70%
10
抽水机：60%～80% 柴油机： 28%～40%
11
1 2
一台起重机将重3600 N的货物提高4 m。 如果额外功是9600 J，起重机做的有用功是 多少？总功是多少？机械效率是多少？起重 机在哪些方面消耗了额外功？
W总=Fs=120N×4m=480J
η=W有/W总×100℅
=400J/480J×100%
=83.3%
探究二：滑轮组的机械效率
滑轮组竖提
W有
W总
Gh Gh
Gh
Fs F nh G G动 nh
n
n
G G G动
1
6 探究二：滑轮组的机械效率
1 7
4、滑轮组的机械效率 使用同一滑轮组，所提物体
4.克服摩擦做功
3
要提升沙，必须将 动滑轮和口袋也提 升，同时还要克服 摩擦做功。这些功 是对人们无用但又
不得不做的功：
额外功。
有用功和额外 功之和等于总
功。
W总= W有+ W额 W总=Fs
提升沙是目的， 有利用价值，对 沙做的功是对人
们有用的功：
有用功。
3、总功：有用功与额外功之W有和=G沙h4 Nhomakorabea1
3 解:起重机提高物体的力等于物体的重力 F=G=3600 N 起重机提升重物所做的有用功 W有=Fh=Gh=3600 N×4 m=14400 J=1.44×104 J 起重机做的总功 W总=W有+ W额=14400 J+9600 J=2.4×104 J 因此,起重机的机械效率 η= W有/W总=1.44×104 J/2.4×104 J=60%
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如何提高机械效率
减小机械自重
减小机械间的摩擦力。
2021/01/21
13
THANKS FOR WATCHING
谢谢大家观看
为了方便教学与学习使用，本文档内容可以在下载后随意修改，调整。欢迎下载！
汇报人：XXX
时间：20XX.XX.XX
2021/01/21
14
％是额外功．
2021/01/21
10
例 用一动滑轮将重200N的砂子提到9m高的脚手架上， 所用力是120N，求有用功、总功机械效率各是多少？
解：
W 有 G h20 N 9 0 m 18 J00
W总Fs12N01m 8216J 0
W有180J08.33%
W总 216J 0
2021/01/21
11
3120
J
1对砂子做功
人 600J
拉
滑
轮 做
2对桶做功
功
780J
180J
3克服自重 2520J 做功
3对动滑轮 做功
1对砂子做功
人 600J
拉
滑
轮 做
2对口袋做功
功
690 J
3对动滑轮 90 J
做功
你希望额外功多些还是少些呢？
请算出刚才的三种办法中有用功在总功中占的百分比。
用 哪 种 方 法 好 ？
判断：下面说法中是否正确
1. 做功多的机械，机械效率高 2．做总功越多，机械效率越低 3．做相同的有用功，额外功越少，机械效率越高 4．做相同的总功时，有用功越多，机械效率越高 5．用不同的滑轮组，做的有用功相同时，机械效率一
定相同
6．因为有用功总小于总功，所以机械效率总小于1 7．做的额外功一定时，总功越少，机械效率越高 8．有用功在总功中占的比例越大，机械效率越高． 9. 机械效率高的机械省功 10.机械效率高的机械有用功占总功比值大
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 ？ 2021/01/21
2
第十四章 功
第四节 机械效率
2021/01/21
3
人 提 1对砂子做功 沙 子 2对桶做功 做 3克服自重 功 做功
人 1对砂子做功
拉Байду номын сангаас
滑 轮
2对桶做功
做 功 3对动滑轮做功
人 1对砂子做功 拉 滑 2对口袋做功 轮 做 功 3对动滑轮做功
2021/01/21
8
机械效率
有用功跟总功的比值叫机械效率
公式：
W有
W总
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
2021/01/21
9
起重机的机械效率是60%
它表示什么意思？
使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比值 是60%，也可以说有用功在总功中占有60%，另外的40
复
功的原理是什么？
习 ：
使用任何机械都不省功。
W用机械 W不用机械
2021/01/21
1
通过一动滑轮用60 牛的拉力提起重为 100牛的重物，使重物提高2米。
（1）拉力做多少功？
F
（2）如用手直接提起做功多少？ S=2h=2×2m=4m
W用机械=FS=60N×4m=240J
W手=Gh=100N×2m=200J
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
2021/01/21
5
请计算出有用功、额外功和总功分别是多少？幻灯片 4
砂子重100N 口袋重5N
人重400N
桶重20N
地面到三楼高6 m
动滑轮重10N
1对砂子做功
人 600J 提 沙 子 2对桶做功 做 功