简单机械和机械效率
简单机械性质和其机械效率
简单机械性质和其机械效率1、滑轮①定滑轮：实质是一个等臂的杠杆，使用定滑轮不省力，但能改变力的方向。
②动滑轮：实质是个动力臂(l 1)为阻力臂 (l 2)二倍的杠杆，使用动滑轮能省一半力，但费距离，且不能改变力的方向。
③滑轮组：使用滑轮组时，滑轮组用几段绳子吊着物体，提起物体所用的力就是物重的几分之一。
F nG G =+1()物轮，其中n 表示吊着物体的绳子的段数。
※2、滑轮组必备公式竖直拉物体时：()动G G n F +=1水平拉物体时:f n1F =（f 为物体受到地面的摩擦力） S 绳=nS 物 （用此公式从实验数据中判断绳子股数）v 绳=nv 物 （计算功率是常用）注意：S 绳 和v 绳 为绳子自由端移动的距离和速度即动力F 的距离和速度；n 为滑轮组绳子的股数；S 物和v 物 为绳子自由端移动的距离和速度；G 物为物体受到的重力大小，G 轮为动滑轮受到的重力。
※3、有用功○1若使用机械的目的是提升重物，那么克服物体的重力做的功就是有用功。
设重物的重力为G ，提升的高度为h ，则W Gh 有用=；○2如果使用机械的目的是在水平面上平移重物，那么克服物体与水平面间的摩擦力做的功就是有用功。
设摩擦力为f ，物体移动的距离为s 物，则W 有＝fS物4、常见机械的机械效率求法（η＝）○1滑轮组： 竖直情况：用滑轮组提升重物时，克服重物的重力所做的功是有用功，对动滑轮的重力、绳子的重力、摩擦所做的功是额外功，绳子上的拉力所做的功是总功。
W 有＝G 物h W 额＝G 动h W 总＝Fs 绳水平情况：用滑轮组拉物体水平运动时，克服地面的摩擦做的功是有用功。
拉力所做的功是总功。
W 有＝fS 物 W 总＝FS 绳 F = S拉=nS 物○2斜面：（F 表示拉力，L 表示斜面的长，G 表示物体的重力，h 表示斜面的高。
） 理想情况：利用斜面来提升重物，若不计摩擦，则： FL ＝Gh 一般情况：利用斜面来提升重物，若考虑摩擦，则：计算公式： W有＝G 物h W 额＝fL W 总＝FL机械效率之例题精讲例1．用图示滑轮组拉着一重为100牛的物体A 沿水平面做匀速运动，所用拉力F 为40牛。
简单机械原理与机械效率的计算
简单机械原理与机械效率的计算一、简单机械原理1.定义：简单机械是指没有电动机或其他动力装置，依靠人力或其他动力直接作用的机械。
a)杠杆：根据力臂的长短，分为一端固定杠杆（费力杠杆、等臂杠杆、省力杠杆）和两端固定杠杆（轮轴、滑轮、撬棒等）。
b)滑轮：包括定滑轮和动滑轮。
定滑轮可以改变力的方向，动滑轮可以省力。
c)轮轴：轮轴是一个圆形轴，可以绕着固定点转动。
轮轴的力矩等于力与力臂的乘积。
2.力的作用效果：力可以改变物体的形状和运动状态。
二、机械效率的计算1.定义：机械效率是指机械输出功与输入功的比值，用来衡量机械的能量损失。
2.计算公式：机械效率 = 输出功 / 输入功 × 100%3.影响机械效率的因素：a)机械结构：机械结构的设计和制造精度会影响机械效率。
b)润滑：润滑可以减少机械部件之间的摩擦，提高机械效率。
c)操作方法：正确的操作方法可以减少能量的浪费，提高机械效率。
4.提高机械效率的方法：a)优化机械结构设计，减少能量损失。
b)提高制造精度，降低机械部件之间的摩擦。
c)加强润滑，保持机械部件的良好润滑状态。
d)培训操作人员，提高操作技能和意识。
三、实际应用1.生活中的简单机械：如扳手、钳子、螺丝刀等。
2.机械设备：如汽车、自行车、电梯等。
3.工程机械：如挖掘机、吊车等。
通过了解简单机械原理和机械效率的计算，我们可以更好地理解和应用各种机械设备，提高生产效率和生活质量。
习题及方法：1.习题：一个力为10N的人在水平方向上拉着一个质量为2kg的物体，物体在水平方向上移动了5m。
求物体的功和功率。
a)计算物体所受的摩擦力：f = μmg = 0.2 × 2kg × 9.8m/s² =3.92Nb)计算物体实际受到的拉力：F = 10Nc)计算物体克服摩擦力所做的功：W = (F - f)s = (10N - 3.92N) ×5m = 29.6Jd)计算功率：P = W / t = 29.6J / 10s = 2.96W答案：物体的功为29.6J，功率为2.96W。
求机械效率的4个公式
求机械效率的4个公式机械效率是指机械转换能量的有效性，是衡量机械性能的重要参数之一。
在实际应用中，机械效率通常采用百分比表示，越高越好。
本文将介绍机械效率的4个公式及其在工程设计和维护中的应用。
1. 简单机械效率公式简单机械效率公式为：η = Wout / Win * 100%其中，Wout为工作输出，Win为能量输入。
这个公式适用于单个简单机械的计算，如杠杆、滑轮、斜面等。
利用这个公式可以比较不同机械的效率，从而选择最适合的设备。
2. 复合机械效率公式复合机械效率公式为：η = Wout / W1 * 100%其中，W1为第一个机械的输出功率，Wout为整个机械系统的输出功率。
这个公式适用于多个简单机械组合成的机械系统，如传动系统、液压系统等。
通过这个公式可以优化机械系统的设计，提高效率。
3. 液压机械效率公式液压机械效率公式为：η = Fout * Vout / (Fin * Vin) * 100%其中，Fout为液压系统的输出力，Vout为输出液体的体积流量，Fin为液压系统的输入力，Vin为输入液体的体积流量。
这个公式适用于液压系统设计和维护，通过计算机械效率可以评估液压系统的性能，发现可能存在的故障，并进行调整优化。
4. 电机机械效率公式电机机械效率公式为：η = (Pout / Pin) * 100%其中，Pout为电机的输出功率，Pin为电机的输入功率。
这个公式适用于电机的设计和维护，可以评估电机的性能和节能情况。
如果电机的机械效率比较低，可以通过更换电机或者优化电机的使用方式来提高机械效率。
综上所述，机械效率公式的应用非常广泛，可以用于各种机械设备的设计、优化和维护。
通过计算机械效率可以评估机械系统的性能和节能情况，并进行调整和优化。
在实际应用中，需要根据不同的机械系统选择相应的机械效率公式进行计算和分析，以获得更好的效果。
求机械效率的公式8种
求机械效率的公式8种机械效率是描述机械装置能量转换效率的一个指标，用于衡量机械装置在能量转换过程中的能量损失程度。
下面列举了常见的8种机械效率的公式：1.简单机械效率（η）：简单机械效率是指通过简单机械装置进行的能量转换的效率。
它的计算公式为：η=(输出功/输入功)*100%2.齿轮传动效率（η）：齿轮传动效率是指通过齿轮传动进行的能量转换的效率。
它的计算公式为：η=(输出功/输入功)*100%3.提升机械效率（η）：提升机械效率是指通过提升机械装置进行的能量转换的效率。
它的计算公式为：η=(输出功/输入功)*100%4.液压系统效率（η）：液压系统效率是指通过液压系统进行的能量转换的效率。
它的计算公式为：η=(输出功/输入功)*100%5.气体压缩机效率（η）：气体压缩机效率是指通过气体压缩机进行的能量转换的效率。
它的计算公式为：η=(输出功/输入功)*100%6.发电机效率（η）：发电机效率是指通过发电机进行的能量转换的效率。
它的计算公式为：η=(输出功/输入功)*100%7.活塞式内燃机热效率（η）：活塞式内燃机热效率是指通过活塞式内燃机进行的热能转换的效率。
它的计算公式为：η=(输出热功/输入燃料热值)*100%8.汽车传动系统效率（η）：汽车传动系统效率是指汽车传动系统中能量转换的效率。
它的计算公式为：η=(输出功/输入功)*100%以上是常见的8种机械效率的公式，每个公式都根据具体的机械装置和能量转换方式具有不同的形式。
这些公式可以帮助我们评估机械装置的能量转换效率，进一步提高工程设计和能源利用的效率。
常见简单机械的机械效率归纳
简单机械的机械效率归纳常见的简单机械有斜面、杠杆、滑轮、滑轮组、轮轴等，这些工具也可以组合在一起使用。
物体重G，拉力F，物体与斜面间摩
擦力f；
物体被抬升h，物体在斜面上移动
距离s物。
（竖直方向）
物体重G，拉力F，动滑轮重G动；
物体被抬升h，绳子自由端移动距
离s；
有n段绳子与动滑轮相连。
拉力F，物体与平面间摩擦力f；
物体在平面移动距离s物，绳子自由
端移动距离s；
有n段绳子与动滑轮相连。
1/ 2
物体重G，拉力F，物体与斜面间摩
擦力f，动滑轮重G动；
物体被抬升h，物体在斜面上移动
距离s物，绳子自由端移动距离s；
有n段绳子与动滑轮相连。
2/ 2。
(中考物理)考点19 简单机械及机械效率
一、杠杆1．杠杆的定义：一根硬棒，在力的作用下如果能绕着固定点转动，这根硬棒就叫做杠杆。
在力的作用下能绕固定点转动，这是杠杆的特点。
杠杆有直的也有弯的。
2．杠杆的五要素（1）支点：杠杆(撬棒）绕着转动的点，用字母O标出。
（2）动力：使杠杆转动的力。
画力的示意图时，用字母F1标出。
（3）阻力：阻碍杠杆转动的力。
画力的示意图时，用字母F2标出。
注意：动力和阻力使杠杆转动方向相反，但它们的方向不一定相反。
（4）动力臂：从支点到动力作用线的距离。
用字母L1标出。
（5）阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。
用字母L2标出。
二、杠杆平衡条件1．动力×动力臂＝阻力×阻力臂，公式：F1×L1=F2×L2。
2．杠杆的平衡条件实验（1）首先调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。
如图所示，当杠杆在水平位置平衡时，力臂L1和L2恰好重合，这样就可以由杠杆上的刻度直接读出力臂的大小了，而图甲杠杆在倾斜位置平衡，读力臂的数值就没有图乙方便。
由此，只有杠杆在水平位置平衡时，我们才能够直接从杠杆上读出动力臂和阻力臂的大小，因此本实验要求杠杆在水平位置平衡。
（2）在实验过程中绝不能再调节螺母。
因为实验过程中再调节平衡螺母，就会破坏原有的平衡。
3．杠杆如果在相等时间内能转过相等的角度，即匀速转动时，也叫做杠杆的平衡，这属于“动平衡”。
而杠杆静止不动的平衡则属于“静平衡”。
利用杠杆的平衡条件来分析有关问题，一般按照以下步骤：（1）确定杠杆的支点的位置；（2）分清杠杆受到动力和阻力，明确其大小和方向，并尽可能地做出力的示意图；（3）确定每个力的力臂；（4）根据杠杆的平衡条件列出关系式并分析求解。
三、杠杆的分类及应用杠杆类型杠杆特点杠杆优点杠杆缺点应用省力杠杆L 1>L 2 F 1<F 2 (动力<阻力） 省力费距离撬棒、铡刀、动滑轮、羊角锤、手推车等 费力杠杆L 1<L 2 F 1>F 2 (动力>阻力） 费力省距离起重机的前臂、理发剪刀、钓鱼竿等等臂杠杆L 1=L 2 F 1=F 2 (动力=阻力）既不省力也不费力 天平、定滑轮等四、定滑轮和动滑轮 1．定滑轮（1）定义：中间的轴固定不动的滑轮。
简单机械原理与机械效率分析
简单机械原理与机械效率分析机械是人类利用自然力量创造的工具，简单机械是机械学中最基本的部分，它们由一些简单的零件组成，能够转换力的大小或方向。
了解简单机械的原理和机械效率对于我们理解和应用机械设备至关重要。
一、杠杆原理杠杆是一种最简单的机械装置，由一个支点和两个力臂组成。
根据杠杆原理，当一个力作用在一边的力臂上时，另一边的力臂会产生一个力矩，使得物体绕支点旋转。
杠杆可以放大力的大小或改变力的方向。
例如，当我们用杠杆来举起一个重物时，可以通过增加力臂的长度来减小所需的力量，从而减轻我们的劳动强度。
二、轮轴原理轮轴是由一个轮和一个轴组成的机械装置。
根据轮轴原理，当我们施加一个力在轮上时，轮会产生一个力矩，使得轴绕自身旋转。
轮轴可以改变力的方向，并且可以放大力的大小。
例如，当我们使用轮轴来开启门锁时，我们只需要施加一个较小的力在轮上，就可以通过轮轴的放大效应轻松地打开门锁。
三、斜面原理斜面是一个倾斜的平面，可以用来减小物体所受的重力。
根据斜面原理，当一个物体沿着斜面上升时，所需的力量会减小。
斜面可以减小力的大小，但需要增加施力的距离。
例如，当我们使用斜面来抬起一个重物时，我们可以通过增加斜面的长度来减小所需的力量，从而减轻我们的劳动强度。
四、滑轮原理滑轮是一个带有凹槽的轮子，可以用来改变力的方向。
根据滑轮原理，当我们用力拉动滑轮上的绳子时，绳子会改变方向，并且会产生一个力矩，使得滑轮绕自身旋转。
滑轮可以改变力的方向，并且可以放大力的大小。
例如，当我们使用滑轮来举起一个重物时，我们可以通过增加滑轮的数量来减小所需的力量，从而减轻我们的劳动强度。
机械效率是指机械设备转换能量的效率。
它可以通过以下公式计算：机械效率 = 有用输出能量 / 输入能量机械效率的值通常介于0和1之间，表示机械设备的能量损失情况。
当机械效率接近1时，表示机械设备的能量转换效率较高；而当机械效率接近0时，表示机械设备的能量损失较大。
机械效率的高低取决于机械设备的摩擦、空气阻力和能量损耗等因素。
简单机械与机械效率的计算
简单机械与机械效率的计算简介机械是指能够改变物体的作用力、速度和方向的工具或装置。
而简单机械是构成复杂机械的基本部件，通过简单的物理原理实现力量的传递和增大。
本文将介绍几种常见的简单机械，并对机械效率进行计算和分析。
一、杠杆杠杆是一种基本的简单机械，由一个支点和两个臂组成。
我们可以通过杠杆的杠杆原理来改变力的大小和方向。
杠杆的机械效率可以通过以下公式进行计算：机械效率 = 有用输出功 / 输入功二、轮轴轮轴是由一个固定的轴和围绕其旋转的轮组成的简单机械。
当我们施加力量于轮的边缘时，轮轴可以实现力量的传递和减小。
轮轴的机械效率可以通过以下公式进行计算：机械效率 = 有用输出功 / 输入功三、斜面斜面是一个平面倾斜的固体，可以通过斜面减小我们施加的力量来实现物体的移动。
斜面的机械效率可以通过以下公式进行计算：机械效率 = 有用输出功 / 输入功四、螺旋螺旋是由一个螺纹围绕柱体表面旋转形成的简单机械。
我们可以通过螺旋原理来改变力的大小和方向。
螺旋的机械效率可以通过以下公式进行计算：机械效率 = 有用输出功 / 输入功五、滑轮滑轮是一个带有凸轮槽的轮子，可以通过改变绳索的方向来改变力的方向。
滑轮的机械效率可以通过以下公式进行计算：机械效率 = 有用输出功 / 输入功六、组合机械在现实应用中，我们通常使用多个简单机械的组合来实现更复杂的功能。
这些简单机械的机械效率可以累乘计算。
例如，当我们使用杠杆和轮轴组合时，可以通过以下公式计算机械效率：机械效率 = 杠杆机械效率 ×轮轴机械效率结论简单机械是构成复杂机械的基本组成部分，通过简单的物理原理实现力量的传递和增大。
我们可以通过计算机械效率来评估机械的性能。
了解和应用机械效率的计算方法对于设计和改进机械系统非常重要，可以提高机械的工作效率和能源利用率。
在实际应用中，我们可以根据特定的机械设计需要选择适合的简单机械，并通过计算机械效率进行优化。
2023年中考物理专题复习：《简单机械及机械效率》实验题
2023年中考物理专题复习：《简单机械及机械效率》实验题姓名：___________班级：___________考号：___________1．如图所示是某中学初三2班黄艺同学测量牛奶密度的实验：（1）黄艺先将牛奶倒入量筒，如图甲所示，则牛奶的体积为 _____cm3；接着将天平放在水平台面上，他先将游码归零后，再调节 _____，使天平平衡；用调节好的天平测出空烧杯的质量为29.4g，然后将量筒中的牛奶倒入烧杯中，用天平测量烧杯和牛奶的总质量，天平平衡时如图乙所示，则杯中牛奶的质量为 _____g；（2）根据以上实验数据计算出牛奶的密度为 _____kg/m3。
用该方法测得的密度比真实值偏 _____（选填“大”或“小”），原因是 ___ __；（3）黄艺学习杠杆知识后，突发奇想回家制作了一个可以直接测量液体密度的“密度天平”，如图丙所示，其制作过程和原理如下：选择一根长1m粗细均匀的轻质杠杆，将杠杆的中点固定在支点O处，调节两边螺母使杠杆在水平位置平衡。
①在左侧离O点l1的A点位置用细线固定一个质量为m、容积为V的空容器；②将体积为V0（V＞V0）的牛奶倒入容器中；③在右侧离O点l2的B点用细线悬挂一质量为m x的钩码（细线的质量忽略不计），使杠杆在水平位置平衡；④则牛奶的密度表达式ρ＝_____（用已知物理量表示）；⑤若适当增加钩码质量，该“密度天平”的量程将 _____（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
2．斜面是一直简单机械，在生活和生本中有很多应用，小明利用左图所示的装置探究斜面的机械效率，测得的数荐记录在右侧的表格中。
（1）根据表格中记录的数据，可以推测小明在探究斜面的机械效率跟斜面________的关系；（2）根据表格中记录的数据，斜面的倾斜程度越大，使用斜面越________（选填“省力”或“不省力”）；（3）第一次实验中物体在斜面上受到的摩擦力为________N；（4）该小组又进行了第4次实验，他们在斜面上铺上棉布，使斜面变粗糙，斜面的倾斜程度与第3次相同，保持斜面高和长分别是0.5m和1m，物体重为10N，用弹簧测力计拉动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动，读出此时弹簧测力计的示数为10N，他们测得这种情况下斜面的机械效率为________，证明了，在其他条件一定时，斜面越粗糙，斜面的机械效率越低。
简单机械和机械效率
f
（1）不计滑轮和绳子 间摩擦
（2）考虑滑轮和绳子 间摩擦
fБайду номын сангаасF n f F n
w有 f 0 100 0 100 0 0 nF w总
三、斜面 在两个不同的光滑斜面上匀速拉小车， 光滑 使小车从斜面的底部运动到顶端。 斜面 F2 F
1
h
F1l1=Gh
h
F2l2=Gh F h —— = —— G l
w有 100 0 0 w总
h，V物
1.竖直拉重物
(2)考虑滑轮和绳之间摩擦力
不计动滑轮重时： F> 考虑动滑轮重时： F>
1 n
F
s， V 绳
G
1 n （G
+ G动 ）
G
G动
w有 G 0 100 0 100 0 0 nF w总
h，V物
2.水平放置
拉动物体是克服物体在 水平方向上的摩擦力， 物体匀速
O
A
B
动力臂最大
F 找最省力的方法 （1）连接力的作用点和支点 （2）做出垂直于上述线段的一条直线， 即为力的方向
如图所示，O为支点，在A点挂一个重物G，要使杠杆 平衡，作出在B点施加的最大力的方向
O
A
B
动力臂 最小， 为0
找最费力的方法 连接力的作用点和支点，力的方向与 这条线重合(平行)时力臂为0，最费力
阻力臂l２
支点O 动力臂l１ 动力Ｆ
１
一找支点 二画线（力的作用线）
阻力Ｆ2
三定距离（力臂的长）
杠杆平衡条件： 动力×动力臂=阻力×阻力臂 F1L1=F2L2
推论：如果有多个动力和多个阻力，杠杆平 衡时，所有动力乘以动力臂之和等于所有阻 力乘以阻力臂之和.
人教版-物理-八年级-第十二章-简单机械-第3节-机械效率课件
总功：利用机械所做的功（实际付出）。 额外功：由于机械自重和摩擦等因素影响， 而不得不做的功（无用付出，不得不做）。
① 人 做 功
1.对沙子做 1.对沙子做功 功 ② ③ 2.对桶做功 人 2.对桶做 人 做 做 功 功 功 3.克服自重做功 3.克服摩擦做功
份额越多越好。它反映了机械的一种性能，物
理学中表示为机械效率。 1．定义：有用功跟总功的比值。 2．公式：
W有 W总
3．用百分数表示。总小于1。
4. 因为机械效率是两个功的比值，因此 没有单位。
5.有用功：
滑轮组： 竖直：W有用＝Gh（提升重物） =W总－W额=ηW总
水平： W有用＝F丙S物=fS物
可知:
对于滑轮组而言,要提高效率,可增加有用功的同 时尽量减小额外功. 总之,提高机械效率的方法：增大物重，减小机 械自重、尽量减少动滑轮的个数，涂润滑油 减小机件间的摩擦及使用较细的绳子。
思考：
有没有机械效率为100%的机械？为什么？ 没有！因为有用功总小于总功，所以机械 效率总小于1。 2）怎样才能提高机械的效率？
二、测滑轮组的机械效率：
实验原理
W有 Gh W总 Fs
实验器材
F
弹簧测力计、刻度尺、 铁架台、滑轮、细线、钩码。 注意事项码重力。
F
G/N h/m W有/J 1 2
F/N s/m W总/J
3
结论： 动滑轮重一定,物重越大，机械效率越高。
2 ．在“测滑轮组机械效率”的实验中，用同一滑 轮组进行两次实验，实验数据如下表： ⑴此实验所用滑轮的个数至少是 ____ 3 个，其中动滑 轮有_____ 2 个。 ⑵第一次实验测得滑轮组的机械效率为 ________ 62.5% ， 大于 第一次的机 第二次实验时滑轮组的机械效率 ______ 械效率（选填“大于”、“小于”或“等于”）
机械效率的所有公式
机械效率的所有公式机械效率的所有公式机械效率是指机械传动的能力所表现出来的能量转换效率。
在机械设计中，可以根据机械结构的物理参数和机械能量的基本定律，通过一些数学公式来计算机械效率。
本文将结合机械的不同类别，为读者详细介绍机械效率的所有公式。
1. 简单机械效率的公式简单机械包括杠杆、滑轮、斜面等，它们的效率计算相对容易。
其中，杠杆的效率公式为：机械效率 = 输出力 / 输入力；滑轮的效率公式为：机械效率 = （输出功率 / 输入功率）× 100%；斜面的效率公式为：机械效率 = 无效功率 / 输入功率× 100%。
2. 齿轮效率公式在齿轮传动中，效率是根据传动比和齿轮的几何参数计算的。
齿轮传动的效率与齿轮模数、法向模数、齿数比、轴距等有关。
齿轮效率公式为：机械效率 = 输出转矩×输出角速度 / 输入转矩×输入角速度×100%。
3. 带传动效率公式带传动在工业生产中使用广泛，带传动的效率不仅与带轮和带的材质有关，还与它们的尺寸和张力有关。
带传动效率可通过以下公式计算：机械效率 = 功率输出 / 功率输入× 100%。
4. 液压机效率公式液压机常用于工程机械和农业机械上，其效率公式与压力、流量、油液的粘度有关。
液压机效率公式为：机械效率 = 实际输出功率 / 输入电功率× 100%。
5. 机械工具效率公式机械工具效率公式与它的旋转速度、切削力、材料硬度和刃口质量等参数相关。
通常，机械工具效率公式可以使用以下公式计算：机械效率 = 实际切削功 / 理论切削功× 100%。
总体来看，以上五类机械效率计算公式是比较常见的。
在实际工程应用中，要根据不同的机械结构和能量变换规律来确定机械效率的具体公式。
只有通过合理的机械设计和能量优化，才能提高机械效率，减少能源消耗，进而实现可持续发展。
初二 物理 机械效率与简单机械
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？
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？
W有用 2000 (4) 0.625 62.5% W总 3200
F
答：（略）
G
要想把这个重物G运到h米高处，有哪些方法？ 可以用手直接把物体拉上去； 可用杠杆把物体提上去； 可以用动滑轮或定滑轮或 滑轮组把物体提升上去。 利用斜面把物体推上去
G
h
利用定滑轮将物体提升h高度
（不计摩擦和滑轮重）
G
不 计 杠 杆 的 自 重
杠杆对物体做了多少功？ W2=GS2 动力对杠杆做了多少功？ W1=FS1 W1=FS1=W2=GS2
G1
=G1h+G2h=W1+W2
用如图所示的滑轮组提升重为600牛的重物，动滑轮重20牛，则 拉力要多大？（摩擦及绳的重力不计） F＝1/2（G物＋G动） ＝1/2（600牛＋20牛）＝310牛 要使重物上升2米，绳子自由端需拉过几米？
F
s＝2h＝2×2米＝4米 拉力所做的功是多少焦？ W＝Fs＝310牛×4米＝1240焦
滑轮对物体做了多 少功？
G F G
h
h S
W2=Gh
动力对滑轮做了 多少功？ W1=Fs
=
S=h
F
S
W1=Fs = Gh =W2
利用动滑轮将物体提升h高度
（不计摩擦和滑轮重）
滑轮对物体做了多少功？
第十五单元 简单机械及机械效率(复习课件)中考一轮物理单元复习
3
一、 杠杆
知识清单
要点诠释二：探究杠杆平衡条件 1.实验内容 二、用细线在左右两端悬挂数量不同的钩码，左为动力，右为阻力。固定动力臂和动力不变，选 取适当的阻力（钩码个数），移动阻力位置，直至杠杆平衡。分别记录动力、动力臂和阻力、阻 力臂，并计入表格。 三、重复上述步骤两次（要求每次必须改变动力和动力臂），并计入表格。 四、分别计算每次试验的动力×动力臂和阻力×阻力臂，填入表格。
，所有物体重力均为G，不计动滑轮重力、绳重和一切摩擦，则所用拉力F最小的是（ D）。
3
二、滑轮
考向二 滑轮组的应用及其简单计算
典例三：（2021·云南中考真题）如图甲所示，用动滑轮将正方体物块从装有水的容器底部缓慢 匀速提起，拉力F随提升高度h变化的关系如图乙所示。物块完全离开水面后，动滑轮的机械效
率为87.5%，绳重和摩擦忽略不计，下列选项正确的是（ D ）。
A．物块的边长为0.6m； B．动滑轮重为300N； C．提升物块完全离开水面前，动滑轮的机械效率大于87.5%； D．将物块提升至上表面与水面相平的过程中拉力F做的功为1650J
3
二、滑轮
考向二 滑轮组的应用及其简单计算
典例四：（2021·广东中考真题）用图甲的滑轮组提升重200N的物体，已知拉力F为80N，不计
3
二、滑轮
知识清单
1.滑轮定义：周边有槽，中心有一转动的轮子叫滑轮。因为滑轮可以连续旋转，因此可看作是能 够连续旋转的杠杆，仍可以用杠杆的平衡条件来分析。 根据使用情况不同，滑轮可分为定滑轮和动滑轮。 2.定滑轮 （1）定义：工作时，中间的轴固定不动的滑轮叫定滑轮。 （2）实质：是个等臂杠杆。 轴心O点固定不动为支点，其动力臂和阻力臂都等于圆的半径r，根据杠杆的平衡条件可知，因 为重物匀速上升时不省力。 （3）特点：不省力，但可改变力的方向。 所谓“改变力的方向”是指我们施加某一方向的力能得到一个与该力方向不同的力。
简单机械的机械效率总结
简单机械的机械效率总结简单机械是基本的机械设备，由简单的机械部件组成，旨在改变力的大小或方向。
机械效率指的是机械设备的输出工作与输入能量之间的比值，表示了机械设备的效能。
简单机械的有效能取决于多个因素，包括摩擦、气阻、结构损失等，下面将对简单机械的机械效率进行总结。
首先，简单机械的机械效率可以通过摩擦损失来衡量。
摩擦是指两个物体表面之间的接触力，它阻碍了物体之间的相对运动。
摩擦力的存在导致机械设备在工作过程中会有能量损失，机械效率会降低。
为了减小摩擦损失，可以采取润滑措施，如在摩擦表面上涂抹润滑油脂，或者使用滚珠轴承等减少直接接触的方式来降低摩擦力，从而提高机械效率。
其次，简单机械的机械效率还受气体阻力的影响。
气体阻力是指空气对物体运动的阻碍力，其大小受到物体形状、速度和介质密度等因素的影响。
气体阻力的存在使机械设备在运动过程中需要克服更大的阻力，引起能量损失，机械效率下降。
为了减小气体阻力，可以通过改变物体形状、减小速度或使用空气动力学原理等方法来降低阻力，提高机械效率。
此外，简单机械的结构损失也会对机械效率产生影响。
结构损失包括机械设备结构松动、零件磨损等因素。
这些因素会导致能量在传递过程中因为机械设备的松动或者摩擦而损失，机械效率降低。
为了减小结构损失，可以采取定期维护、检查和更换磨损零件等措施，从而保持机械设备的正常运转和高效工作。
最后，简单机械的机械效率还会受到外部环境因素的影响。
例如，温度、湿度、气压等因素都会对机械设备的工作效果产生影响。
在高温环境下，材料的膨胀会导致零件间隙增大，摩擦增加，从而降低机械效率。
在低温环境下，材料的收缩会造成零件间隙减小，导致机械设备卡住或转动困难，同样会降低机械效率。
因此，在设计和使用简单机械设备时，要考虑到环境因素对机械效率的影响，从而合理选择材料和控制工作环境，以提高机械效率。
总之，简单机械的机械效率受到多个因素的影响，包括摩擦、气阻、结构损失和外部环境等。
《机械效率》简单机械PPT优质课件
0.050 88.8%
实验结论：用同一滑轮组提升重力不同的物体时，机械效率不同，
被提升的物体越重，机械效率越高。
影响滑轮组机械效率的因素：
(1)物重：同一个滑轮组，提起的物体越重，机械效率越高。
(2)动滑轮重：提起的物重一样，动滑轮越重，机械效率越低。
(3)摩擦（轮与轴及轮与绳之间）、绳重。减小摩擦可以减少额外功，
。
总功
有
计算公式：η＝
总
＝
W有用
W有用+W额外
注意：对于实际机械，由于总是有额外功存在，一定有η＜1。
物理意义：机械效率是标志机械做功性能好坏的重要指标，机械效率
越高，机械的性能越好。
一些机械的机械效率
起重机
40%～50%
喷气发动机
50～60%
抽水机
60%～80%
柴油机:
28%～40%
滑轮或滑轮组竖直提升重物的机械效率
0.1298
0.35
36.7%
实验结论：斜面的倾斜程度和斜面的粗糙程度都影响了机械效率。
斜面的倾斜程度（光滑程度一样的斜面，斜面越陡，倾斜程度越大，
越不省力 ，机械效率越高）；
斜面的粗糙程度（倾斜程度一样的斜面，斜面越光滑，越省力，机
械效率越高）。
有
斜面的机械效率：η＝
＝ 。
总
课堂总结
实验记录表
滑轮组
钩码重 钩码上升 有用
/N
高度/m
功/J
弹簧测力 绳子自由端移 总功 机械
计示数/N 动距离/m
/J 效率
（a）
0.5
0.03
0.015
0.3
0.087
0.026 57.5%
培优特训(十三) 简单机械与机械效率
缓绕顺时针或逆时针转动。设使 AB 杆顺时针转动到图示位置时施加在 B 点的力为 F1，使
AB 杆逆时针转动到图示位置时施加在 B 点的力为 F2。则下列说法中正确的是( )
图 13－13 A．若 CD 杆与 AB 杆接触处是光滑的，则 F1＜F2 B．若 CD 杆与 AB 杆接触处是光滑的，则 F1＞F2 C．若 CD 杆与 AB 杆接触处是有摩擦的，则 F1＜F2 D．无论接触点是否光滑，无论转动方向如何，都有 F1＝F2 8．在菜市场内个别商贩会违反公平交易的原则，使用杆秤时通过不正当方式侵犯了消 费者的合法权益。例如某标准杆秤的秤砣质量为 1 kg，秤和秤盘的总质量为 0.5 kg，O 点为 提纽悬点，A 点为零刻度点。OA＝3 cm，OB＝9 cm，如图 13－14 所示。如换取了一个质量 为 0.7 kg 的秤砣，售出 3.0 kg 的物品，消费者得到的物品实际质量为( )
计)，棒的1浮出水面，则棒所受重力的大小为( ) n
图 13－11
A．nG
B．(n＋1)G
C．(n－1)G
D.（n＋1）G n－1
6．如图 13－12 所示，AB 是一质量为 m 的均匀细直杆，A 端靠在光滑的竖直墙壁上，
B 端置于水平地面上，杆身与竖直方向的夹角为θ，杆与地面的摩擦系数为μ，杆保持平衡，
图 13－8
图 13－9
A．0～1 s 内，地面对物体的支持力是 10 N
B．1～2 s 内，拉力 F 做的功是 187.5 J
C．2～3 s 内，拉力 F 的功率是 100 W
D．2～3 s 内，滑轮组的机械效率是 62.5%
4．镇海保送生 如图 13－10 所示装置中，物体 A 重 100 N，物体 B 重 10 N，在物体 B
专题12 简单机械及机械效率(考情聚焦+中考新考法+真题透视3大考向+新题特训)(原卷版)
主题二力学专题12 简单机械及机械效率考情概览：理解课标要求，把握命题方向，总结出题角度。
中考新考法：从新情境、新设问、跨学科等方向设置新考法真题。
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►考向一杠杆►考向二滑轮和滑轮组►考向三机械效率新题特训：选用最新优质题、创新题，巩固考点复习效果。
课标要求考点命题预测能说出人类使用的一些机械。
探究杠杆的平衡条件杠杆主要命题点有：杠杆五要素及作图、杠杆的平衡条件的应用、三种杠杆的辨析及应用、探究杠杆平衡条件、定滑轮的特点、动滑轮的特点、滑轮组的一些关系、连接滑轮组的作图、机械效率的含义、滑轮及滑轮组的机械效率的计算、斜面等机械的机械效率的相关计算、测量滑轮或斜面的机械效率等。
题型主要是选择题、填空题，计算题、有时也会出现在综合题中。
能说出人类使用的一些机械。
了解机械的使用对社会发展的作用滑轮和滑轮组知道机械效率。
了解提高机械效率的意义和途径机械效率1．（新情境）（2024·北京）如图所示，园艺工人在修剪枝条时，常把枝条尽量往剪刀的轴处靠近，这样做是为了（）A．增大动力臂，能够省力B．增大阻力臂，方便使用C．减小动力臂，方便使用D．减小阻力臂，能够省力2．（跨学科）（2024·湖北）如图是汉代画像砖上描绘的《史记》中“泗水取鼎”画面，两边各有数人用绳子通过滑轮拉起掉落水中的鼎。
图中的这种滑轮（选填“能”或“不能”）起到省力的作用；此时两边绳子对鼎竖直向上的拉力分别为1F、2F，鼎受到的拉力之和为。
鼎在水中上升的过程中，其底部所受水的压强（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
3．（新考法）（2024·山东淄博）同学们利用蜡烛、细铁丝、杯子等制作了一个蜡烛“跷跷板”，如图甲。
一端烛油滴下时，此端就上升，两端交替上下。
为了寻找上述现象的原因，同学们用铁架台、杠杆（已在水平位置平衡）、质量相等的钩码等器材进行以下探究。
(1)图乙中杠杆水平平衡，分别改变一侧钩码的个数或悬挂位置，发现杠杆不再平衡。
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简单机械和机械效率 Revised as of 23 November 2020
简单机械和机械效率
1．一人站在地面上，要用滑轮组提升重力为G的物体，如图58所示，(1)如要求拉力最小，试在图上画出滑轮组的绕线；(2)忽略滑轮的重力及一切摩擦，则拉力F与G的大小关系是______；(3)如在实际情况下，拉力为F‘(F’>F)，则该滑轮组的机械效率为
______。
2．外力对水泵做了7×105焦耳的总功，水泵把5×103千克的水送到10米高处，计算：
(1)水泵完成的有用功是多少
(2)水泵的机械效率是多少
3．图59中，一个重量为50牛顿的物体，在F=10牛顿的外力作用下，自底端A匀速运动到顶端B所需要时间为16秒，设斜面的高为12米，机械效率为75%，该物体从A运动到B的速度是多少
4．如图60所示，用滑轮组提起重物的质量为36千克，若以米/秒的速度
向上拉动绳子自由端，使重物上升2米，求拉力F所做的功和功率（不计
滑轮组的重量及摩擦）
5．水平面上有一重20牛顿的物体，在水平拉力作用下，以v=1米/秒的速度作匀速直线运动，若物体所受摩擦阻力为5牛顿，求拉力在10秒内做的功和功率
6．如图61所示，用滑轮组将重量是120牛顿物体提高2米。
求：
(1)如不计滑轮组的重量及摩擦，弹簧秤的读数是多少
(2)弹簧秤的实际读数是50牛顿，总功是多少滑轮组的机械效率是多少
7．要将货物在1分钟内提高10米，某人的拉力只能达到300牛顿，为了提升货物省力又方便，他利用机械效率为80%的滑轮组（如图62）。
(1)在图上画出绳子的绕法。
(2)某人使用该滑轮组，一次最多可提升多少重量的货物
(3)某人在匀速提升货物过程中最大的有用功率是多少
8．用如图63所示的滑轮组匀速提起重物，当重物升高1米时，绳的自由端拉下4米。
(l)用笔画出此滑轮组绳子的绕法。
(2)如果物重2400牛顿，所用拉力是800牛顿，
那么，拉力做的总功是多少这滑轮组的机械效率是多少
9．货物重G为400牛顿，沿着长l为4米、高h为2米的斜面。
（如图64，由底端匀速推到顶端，如果推力F是250牛顿，求：(1)推力所做的功；(2)有用功；(3)斜面的机械效率。
10．用10千瓦的电动机带动一台水泵给水塔抽水，水塔容积为20米3，水被提升的高度为20米，抽水系统的总效率为50%，问多长时间可以抽满
11．搬运工人沿着长4米，高2米的斜面，将质量为100千克的货物由斜面底端匀速推到顶端。
(1)如果不考虑斜面摩擦，工人沿斜面方向的推力多大
(2)如果斜面的机械效率为80%，这时工人沿斜面方向的推力又是多大
12．如图66所示，滑轮组提起重2000牛顿的货物，所用的拉力是800牛顿，绳子的自由端被拉下4米，拉力对滑轮组做的总功是多少滑轮组提起货物做的有用功是多少这个滑轮组的机械效率是多少
13．如图67的动滑轮，提起重为G=135牛顿的重物，拉力F=90牛
顿，拉起重物后，绳于从A 点向上拉出的长度为2米，求：(1)拉力F
做的有用功。
(2)拉力F 做的总功。
(3)动滑轮的机械效率。
（4）如果
用第二种绕法，F1为70牛顿，则F1做了多少总功（5）F1做了多少
额外功（6）滑轮组的机械效率为多大
15． 如图是一种居民楼电梯结构的截面示意图。
A 为电梯厢，厢底有两个动滑轮B ，其功能相当于一个动滑轮，使用两个动滑轮的好处是能帮助电梯保持稳定。
C 为配重，起平衡作用。
在拉力F 作用下电梯厢能在电梯井中沿竖直通道上下运行。
现有10个人同时乘坐电梯(每个人的质量均按60kg 计算)，电梯厢以0.5m/s 的速度匀速上升时，拉力为1F ，1F 的功率1p 为10kw ，动滑轮B 的机械效率为1η；电梯厢运行了12m 后，从电梯中下去了5个人，此后电梯厢以s m /5.0的速度上升时，拉力为2F ，2F 的功率为2P ，动滑轮B 的机械效率为2η。
(不计绳重及滑轮摩擦，g 取kg N /10)
求：(1) 1η∶2η；(2)拉力2F 的功率2P 。