机械效率
机械效率公式变形
机械效率可以用以下公式表示：
机械效率= 有用输出功/ 输入功
其中，有用输出功指的是机械系统产生的实际有用功，而输入功则是输入到机械系统的总功率。
如果你想将机械效率的公式进行变形，可以通过移项和代数运算进行改写。
将公式中的有用输出功移动到等号的另一侧，可以得到：
输入功= 有用输出功/ 机械效率
如果你想求解有用输出功，可以将公式改写为：
有用输出功= 输入功× 机械效率
这两种变形方式可以根据你所需的求解变量而选择使用。
注意，在实际应用中，机械效率还可能受到摩擦、能量损耗和其他因素的影响，因此实际的机械效率可能会低于理论值。
机械效率的概念
机械效率的概念1. 介绍机械效率是指机械设备在工作过程中所能转化的有效能量与输入能量之间的比值。
它是衡量机械设备工作效率的重要指标之一。
高机械效率意味着机械设备能够更有效地转化能量，提高工作效率，降低能源消耗。
在工业生产和日常生活中，提高机械效率对于节约能源、降低成本、保护环境都具有重要意义。
2. 影响机械效率的因素2.1 设备质量机械设备的质量直接影响着机械效率。
优质的机械设备通常采用先进的制造工艺和材料，具有更高的耐磨性和更好的密封性，从而减少能量损失，提高机械效率。
2.2 设备设计合理的设备设计能够最大程度地减少能量损失。
例如，通过优化传动系统的结构和减少摩擦损失，可以提高机械效率。
同时，合理的布局和设计还能够减少能量传递过程中的漏损和振动，提高机械设备的工作效率。
2.3 维护保养定期的维护保养对于保持机械设备的高效工作至关重要。
及时更换磨损严重的零部件、清洁润滑设备、调整传动系统等措施都能够减少能量损失，提高机械效率。
2.4 运行条件机械设备的运行条件也会对机械效率产生影响。
例如，温度过高或过低都可能导致润滑不良，增加摩擦损失；过高的负载可能导致设备过载，降低机械效率。
因此，合理的运行条件对于提高机械效率非常重要。
3. 提高机械效率的方法3.1 优化设备选择选择合适的机械设备对于提高机械效率至关重要。
在购买机械设备时，应该考虑设备的质量、性能、能源消耗等因素，选择具有高机械效率的设备。
3.2 设备升级改造对于已经使用的机械设备，可以通过升级改造来提高机械效率。
例如，更换高效的电机、改进传动系统、优化设备控制系统等都可以有效提高机械效率。
3.3 定期维护保养定期的维护保养是保持机械设备高效工作的关键。
定期检查设备的各个部件，及时更换磨损严重的零部件，清洁润滑设备，调整传动系统等措施都能够减少能量损失，提高机械效率。
3.4 合理运行操作合理的运行操作可以最大限度地提高机械效率。
操作人员应该按照设备的操作规程进行操作，避免过高或过低的负载，保持设备在最佳工作状态。
机械效率5个常用公式
机械效率5个常用公式机械效率是指机械设备在工作中所发挥的能力与其实际消耗的能量之间的比率。
提高机械效率对于工业生产和能源利用都具有重要意义。
在实际应用中，我们可以通过一些常用的公式来计算机械效率。
下面将介绍五个常用的公式，分别是机械效率的计算公式、功率的计算公式、效率的计算公式、能量转换效率的计算公式以及热机效率的计算公式。
一、机械效率的计算公式机械效率可以通过以下公式进行计算：机械效率 = 输出功率 / 输入功率其中，输出功率是指机械设备所产生的有用功率，输入功率是指机械设备所消耗的总功率。
通过计算机械效率，我们可以评估机械设备的能量利用情况，从而对其进行优化和改进，提高能源利用效率。
二、功率的计算公式功率是机械设备能够完成单位时间内所做的功的大小，可以通过以下公式进行计算：功率 = 功 / 时间其中，功是指机械设备所做的功，时间是指完成这个功所用的时间。
功率的计算可以帮助我们了解机械设备的运行状态，判断其是否具有高效率的特点。
三、效率的计算公式效率是指机械设备所实现的输出能量与输入能量之间的比率，可以通过以下公式进行计算：效率 = 输出能量 / 输入能量其中，输出能量是指机械设备所产生的有用能量，输入能量是指机械设备所消耗的总能量。
通过计算效率，我们可以评估机械设备的能量利用情况，从而对其进行优化和改进，提高能源利用效率。
四、能量转换效率的计算公式能量转换效率是指能量转换过程中的输出能量与输入能量之间的比率，可以通过以下公式进行计算：能量转换效率 = 输出能量 / 输入能量其中，输出能量是指能量转换过程中转换出来的有用能量，输入能量是指能量转换过程中所消耗的总能量。
能量转换效率的计算可以帮助我们评估能量转换设备的能量利用情况，从而对其进行优化和改进，提高能源利用效率。
五、热机效率的计算公式热机效率是指热机设备在能量转换过程中所实现的输出功与输入热能之间的比率，可以通过以下公式进行计算：热机效率 = 输出功 / 输入热能其中，输出功是指热机设备所产生的有用功，输入热能是指热机设备所消耗的热能。
机械效率基本公式
机械效率基本公式
机械效率的基本公式是η=W有/W总×100%，其中W有是有用功，W总是总功。
这个公式用于计算机械在稳定运转时，机械的输出功（有用功量）与输入功（动力功量）的百分比，即机械效率。
在实际应用中，还需要考虑一些额外的因素，如摩擦力、机械自重和惯性等，这些因素会导致机械效率降低。
因此，为了提高机械效率，需要尽可能减少这些额外因素的影响，例如通过润滑减少摩擦、优化机械结构降低自重和惯性等。
此外，不同类型的机械和不同的工作条件也会影响机械效率的计算公式和具体数值。
因此，在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的公式和方法进行计算。
机械效率典型计算
机械效率典型计算机械效率是指机械设备在使用过程中转化输入能量为有效输出能量的能力。
计算机械效率是机械工程中的一个重要方面，可以帮助评估机械设备的性能和优化设计。
本文将介绍机械效率的计算方法及其典型应用。
一、机械效率的计算方法1.定义机械效率公式：机械效率=有用功输出/输入功率其中，有用功输出指机械设备实际完成的功率，输入功率为机械设备接受的总功率。
2.计算机械设备的有用功输出：有用功输出可以通过测量机械设备的输出功率来获得。
输出功率一般使用功率计或扭矩传感器进行测量。
有些机械设备也可以通过计算得到，例如涉及到电机驱动的设备，可以通过电流和电压测量值计算得到输出功率。
3.计算机械设备的输入功率：输入功率一般通过测量机械设备的输入功率来获得。
输入功率一般包括机械设备本身的功耗和传输过程中的能量损失。
功耗可以通过测量机械设备的供电电流和电压来获得。
能量损失一般是通过实验或者计算估算得到的。
4.计算机械效率：根据上述公式，将测得的有用功输出和输入功率带入公式中，即可计算出机械效率的值。
机械效率通常表示为百分比形式。
二、机械效率的典型应用1.评估机械设备的性能：机械效率的计算可以帮助评估机械设备的性能。
对于同类设备，机械效率较高的设备通常表示其能更有效地将输入能量转化为有用功输出。
通过比较不同设备的机械效率，可以选择性能更好的设备。
2.优化机械设备的设计：机械效率的计算还可以帮助优化机械设备的设计。
通过考虑不同构件的阻力或能量损失，可以识别并改进机械设备中的瓶颈。
可以通过改变材料、优化结构或调整传动方式来提高机械效率。
3.评估机械设备的维护状况：机械效率的计算还可以评估机械设备的维护状况。
如果机械效率下降，可能意味着机械设备存在磨损、松动或其他问题。
通过监测机械效率的变化，并及时采取维护措施，可以延长机械设备的使用寿命。
4.优化能源利用：机械效率的计算还可以帮助优化能源利用。
高机械效率的机械设备可以更有效地利用输入能量，减少能量浪费。
机械效率知识点总结
机械效率知识点总结１、有用功：定义：对人们有用的功;公式：W 有用＝Gh 提升重物=W 总－W 额=ηW 总斜面：W 有用= Gh2、额外功：定义：并非我们需要但又不得不做的功公式：W 额= W 总－W 有用=G 动h 忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组斜面：W 额=f L3、总功： 定义：有用功加额外功或动力所做的功公式：W 总=W 有用＋W 额=FS= W 有用／η斜面：W 总= fL+Gh=FL4、机械效率：① 定义：有用功跟总功的比值;② 公式： 斜 面： 定滑轮： 动滑轮： 滑轮组 ③ 有用功总小于总功,所以机械效率总小于1 ;通常用 百分数 表示;某滑轮机械效率为60%表 示有用功占总功的60% ; ④提高机械效率的方法：减小机械自重、减小机件间的摩擦;5、机械效率的测量：① 原 理： ②应测物理量：钩码重力G 、钩码提升的高度h 、拉力F 、绳的自由端移动的距离S ③器 材：除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需 刻度尺、弹簧测力计;④步骤：必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高,目的：保证测力计示数大小不变; ⑤结论：一影响滑轮组机械效率高低的主要因素有：A 动滑轮越重,机械效率 ;B 提升重物越重,机械效率C 摩擦,若各种摩擦越大做的额外功就多;机械效率绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率;二影响斜面机械效率的主要因素有：A 所拉物重越重,机械效率越B 斜面越陡,机械效率越C 斜面越粗糙,机械效率越(三) 影响杠杆机械效率的主要因素有：A 杠杆的自重B 摩擦 η W 有用 W 总= η Gh FL= η Gh FS = Gh Fh = G F = η Gh FS = Gh F2h = G 2F = η Gh FS = Gh Fnh = G nF = η W 有用 W 总 = Gh FS=。
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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
常见效率
常见效率
喷气推进系统：16%-24% 起重机：40%-50% 内燃机（汽油发动机）：22%-27% 柴油发动机：28%-30% 涡轮水泵：60%-80% 滑轮组：50%-70% 电动机：70% 火箭：49%~52%
增大效率
增大效率
1、有用功：定义：对人们有用的功。 公式：W有用=Gh（提升重物）=W总－W额=ηW总 斜面：W有用=Gh 2、额外功：定义：并非我们需要但又不得不做的功。 公式：W额=W总－W有用=G动h（忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组） 斜面：W额=fL 3、总功：定义：有用功加额外功或动力所做的功 公式：W总=W有用+W额=FS 4、机械效率：定义：有用功跟总功的比值。 公式：定滑轮： 动滑轮：滑轮组：
效率方法
根据公式可知：如果有用功不变，我们可以通过减小额外功.(减少机械自重.减少机械的摩擦)来增大机械效 率，（例如我们用轻便的塑料桶打水，而不用很重的铁桶打水，就是运用这个道理）；如果额外功不变，我们可 以通过增大有用功来提高机械效率；（例如，在研究滑轮组的机械效率时，我们会发现同一个滑轮组，提起的重 物越重，机械效率越高，就是这个道理）；当然了，如果能在增大有用功的同时，减小额外功更好。提高机械设 备的机械效率有着重要的的现实意义。
滑轮组
公式1
公式2
公式1
η = W有用/W总 = Gh/Fs = Gh/Fnh= G/nF G为物重， h为物体上升的高度， F为拉力大小， s为绳子上升的高度， n是绳子股数（与动滑轮相连的）。
公式2
或η=W有用/W总=Gh/Fs=Gh/Fnh=G/nF=（不计绳重及摩擦）G/（G+G动)
和功率
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3、用定滑轮、动滑轮、滑轮组分别提升同一 重物时，在不计摩擦的情况下，机械效率最高 的是（ C ） A 都一样 C 定滑轮 B 动滑轮 D 滑轮组
4、某机械的机械效率是75%，这说明使用 这一装置做功（ ） 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。
FS
• 比较绕线方法
1、G物=60N G动=30N h=2m，不计摩擦和绳重
F F
求η甲 η乙
G
G
结论：
同一滑轮组的机械效率的高低与绕线无关
• 比较动滑轮重力 2、G物=60N 每个动滑轮 的重力 G动=30N h=2m，不 计摩擦和绳重。 求η甲η乙
G
F
F
G
结论：
当提升的重物一定时，动滑轮越重， 其机械效率越低
1
2 3
0.2
0.2 0.4
2
3 2
0.1
0.1 0.2
0.8
1.1 0.8
0.3
0.3 0.6
83.3
90.9 83.3
图13
F
G
7、如图所示，斜面长5ｍ，高2ｍ，用一 平行于斜面的30Ｎ的拉力Ｆ可将重50Ｎ 的物体从斜面底端匀速拉到斜面顶端。 求： （1）有用功 （2）总功 （3）斜面的机械效率
二、测量滑轮组机械效率
测定哪些因 素有关？根据是什么？ 绕线方法、动滑轮的重力、提升物体的重力、 摩擦的大小
1 钩码重／N 4 2 6 3 8
钩码上升高度/m
绳端拉力／N 绳端上移的距离／m
0.1
1.8 0.3
0.1
2.4 0.3
0.1
3 0.3
机械效率
74%
83%
4、某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中 得到的数据如表所示，实验装置如下图：
物理量 钩码重G（N） 钩码上升高度h（m） 绳端拉力F（N） 绳端移动距离S（m）
11.5
一、机械效率
把重400N的物体匀速提升1m，需要 对物体做多少功？
某人使用一动滑轮把重400N的该物体 匀速提升1m，所用拉力为300N。此人做 多少功？
F=300N
h=1m
？
G＝400N
一、使用机械时的三种功
有用功：有实用价值的功 （机械对物体做的功） W有用= G物h 额外功 ：无实用价值又不得不做的功 W额外= G动h 总功：有用功和额外功之和 （动力对机械做的功） W总= Fs Fs
F
F
F
G
G G
测定滑轮组的机械效率
1、实验的原理 η=
2、实验器材
W 有用 W总
×100%
铁架台、滑轮、细线、钩码、弹簧测力计、刻度尺 思考：必须要的测量器材是什么？ 3、实验要测量的物理量 4、实验注意事项： F、S、G、h
要匀速竖直的拉动弹簧测力计 5、实验步骤： 6、表达式： η= Gh ×100%
提升物体的重力
3、G1=60N G2=30N
求η1η2
G动=30N h=2m
F
G
结论：
同一滑轮组装置，所挂物体越 重，机械效率越高
提高滑轮组机械效率的方法：
1、增加提升物体的重力(尽量使滑轮组满载) 2、减小动滑轮的重力 3、减小摩擦和绳重
1、图2所示，用甲、乙两个不同的滑 轮把同一货物提到同一高度，使用 _______滑轮能够省力,使用_______ 滑轮机械效率较高。
？
？ ？
5、如图所示：某人用滑轮组将200N 的物体匀速提高4m ，已知滑轮组的 机械效率是80％，在提升重物的过程 中，摩擦和绳重不计， 求：（1）人的拉力 （2）动滑轮重
F
？
G
6、如图所示，当所提重物为150Ｎ时， 该滑轮组的机械效率为60％，不计绳 重和摩擦，求： （1）绳端的拉力Ｆ （2）若被提重物为250Ｎ时，此时 滑轮组的 机械效率为多大？
5、在探究“测滑轮组的机械效率”的实验中，小刚同学
用图所示的同一滑轮组进行了三次实验，实验记录如下表：
（1）将序号2、3所对应的机械效率填入相应表格中的空白处： （2）根据以上实验可得到的结论是：在滑轮组的串绕绳子的方 式不变时，机械效率与 提起的物重 有关，与 提升的速度 无关。
序 号 速度 v (m/s) 钩码 总重 G(N) 钩码上升 测力计 测力计移 机械效率 (%) 高度h(m) 拉力F(N) 动距离s(m)
1 4 0.1 1.8 0.3 2 4 0.1 1.4 0.5 3 6 0.1 2.4 0.3
机械效率η
74%
甲
乙
（1）通过表中数据可分析出实验1是用 （填“甲”或“乙”） 图做的实验，实验2是用 （填“甲”或“乙”）图做的实验。 （2）请将表中空白处填上恰当的数据。（百分号前保留整数 （3）通过实验1和实验2的数据分析可得出结论：使用不同的滑轮组， 提升相同的重物时，动滑轮的个数越多，滑轮组的机械效率_____。 （4）比较实验1和实验3可得正确结论：使用同一滑轮组， _____________，可以提高滑轮组的机械效率。
1 A B C
、 关于机械效率的说法正确的是（ D ） .有用功越多，机械效率就越高 .总功越少，机械效率就越低 .有用功一定时，额外功越多， 机械效率就越高 D .额外功在总功中占的比例越少， 机械效率越高
2、下面说法中是否正确．
⑴．机械效率越高，越省力； （×） ⑵．机械效率越高，做的有用功越多； （×） ⑶．机械效率越高，做功的功率越大 （×） ⑷．因为有用功总小于总功,所以机械效率总小于1（√） ⑸．额外功在总功中的比率越小,机械效率越高 （√）
边学边练
1、如图所示：用这滑轮组把 重为1000N的重物匀速提高2m， 所用的拉力是400N，求： 有用功、额外功、总功。 不考虑绳重和摩擦，求出动滑 轮重力？
？
？
？ ？
G
F
二. 机械效率： 有用功跟总功的比值
η=
W有用 ×100％ W总
注：（1）结果用百分数表示 （2）η总小于1 问题1：起重机的机械效率 是60%，是什么意思？ 问题2：机械效率能达到100%吗？
2、用相同的滑轮和绳子分别组成如图 11所示的甲、乙两个滑轮组，把相同 的物体提升相同的高度，在不计绳重 及机械摩擦的情况下，甲所用的拉力 ______乙所用的拉力；甲滑轮组的效 率______ 乙滑轮组的效率（填“大 于”、“等于”或“小于”）。
3、“滑轮组的机械效率究竟与哪些因素有关”？某 实验小组的同学对同一滑轮组进行实验探究，得到 了下表中的数据（1）将表中数据补充完整。 （2）请在方框中画出进行第一次实验的装置图(每 个钩码重2N). （3）分析比较表中的数据，你认为同一滑轮组机械 效率发生变化的主要原因_______。
Gh
W总=W有用+W额外
想想议议
判断哪部分是有用功，那部分是额外功？
1.用水桶从井中提水的时候。 2.如果桶掉入井里，从井中捞桶的时候， 捞起来的桶里带了小半桶水。
想一想:
1.使用机械做功时,是有用功多 些好, 还是额外功多些好? 2.使用机械做功时,有用功占总功 的份额越大越好?还是越小越好? G F