滑轮组机械效率的计算
有关斜面和滑轮的机械效率公式
有关斜面和滑轮的机械效率公式
机械效率是指机械系统在能量转换过程中的实际效率，通常用η表示。
对于斜面和滑轮的机械效率公式，我们可以分别来讨论。
首先是斜面。
当物体沿着斜面上升或下降时，机械效率可以通过以下公式计算：
η = (输出力× 输出距离) / (输入力× 输入距离)。
其中，输出力和输出距离是指斜面对物体施加的力和物体上升或下降的距离，输入力和输入距离则是施加在斜面上的力和斜面的长度。
接下来是滑轮。
滑轮是一种简单机械，用来改变施加在物体上的力的方向。
滑轮的机械效率可以通过以下公式计算：
η = (输出力× 输出距离) / (输入力× 输入距离)。
在这里，输出力和输出距离是指滑轮提供的力和物体移动的距离，输入力和输入距离则是我们施加在滑轮上的力和滑轮移动的距
离。
需要注意的是，这两个公式都是理想情况下的计算公式，实际
情况中会存在一些能量损失，例如摩擦力等。
因此，在实际应用中，需要考虑这些能量损失，进而计算出更加准确的机械效率。
总的来说，斜面和滑轮的机械效率公式都是通过输出力和输入
力以及输出距离和输入距离的比值来计算的，这些公式可以帮助我
们理解机械系统的效率以及在工程设计和物理实验中的应用。
关于滑轮或滑轮组机械效率的计算
关于滑轮或滑轮组机械效率的计算有关滑轮或滑轮组的使用，中考只考查使用滑轮或滑轮组提升重物。
使用滑轮或滑轮组提升重物时计算机械效率的基本公式是η=W有1W总×100%。
由于η=W有1W总×100%=Gh1Fs×100%=Gh1F·nh×100%=G1nF×100%，又η=W有1W总×100%=W有1W有+W额×100%=Gh1Gh+G动h×100%（不计摩擦和绳重）=G1G+G动×100%（不计摩擦和绳重）。
另外，η=W有1W总×100%=W有1t1W总1t×100%=P有1P总×100%。
所以计算滑轮或滑轮组机械效率还常用公式：η=Gh1Fs×100%，η=G1nF×100%，η=W有1W有+W额×100%，η=G1G+G动×100%（不计摩擦和绳重），η=P有1P总×100%。
可以根据具体的题目、条件选用。
例如：1。
某人用滑轮组将重300N的物体匀速提起1。
5m，人加在绳子自由端的拉力是120N，绳端移动4。
5m，问：该滑轮组的机械效率是多大？解析先求W有、W总，再根据公式η=W有1W总×100%求η。
或直接使用公式η=Gh1Fs×100%求η。
方法一W有=Gh=300N×1。
5m=450J，W总=Fs=120N×4。
5m=540J，η=W有1W总×100%=450J1540J×100%≈83。
3%。
方法二η=Gh1Fs×100%=300N×1。
5m1120N×4。
5m×100%≈83。
3%。
答该滑轮组的机械效率是83。
3%。
2。
某人用滑轮组将重300N的物体匀速提升1m，人克服动滑轮重、绳重与摩擦所做额外功是100J，问：该滑轮组的机械效率是多大？解析已知W额，能求出W有，可用公式η=W有1W有+W额×100%求出η。
滑轮组机械效率的计算教案
中考二轮复习课《滑轮组机械效率的计算》教案单位：桥驿中学授课人：陈伟知识目标1.知道滑轮组规律以及滑轮组机械效率的有关计算公式。
2.熟练运用上述公式或变形式进行综合计算。
情感目标培养学生的思维和综合计算能力。
教学方法1、公式的选择及应用2、受力分析寻找解题思路及公式的转换和变形3、“整分合补测”五环节复习模式教学媒体多媒体辅助教学教学过程介绍本节课学习内容和目标。
一、回顾解决滑轮组机械效率综合计算可能用到的相关公式功的定义式：W=Fs功率定义式：P=W/t P=Fv滑轮组省力公式：F=(G+G动)/n滑轮组距离公式：s = ns物滑轮组速度公式：v=nv物机械效率公式：η=W有/W总二、教学引入想一想滑轮组的计算中涉及的物理量有哪些？滑轮组的计算首先应突破的重点是什么？（1）弄清用滑轮组做功时，拉着动滑轮的绳子的段数。
此时每段绳子上的拉力都相等。
（不计摩擦，不计绳重）（2）对滑轮组进行受力分析。
初中阶段研究的对象要么静止，要么做匀速直线运动，即受力平衡。
选取研究对象，分析对象受力，利用平衡条件解题。
1、如图，每个滑轮重10N，物体A重80N，不计绳重和摩擦，整个装置处于静止状态，求绳子的拉力F 。
第2题2、如图所示，物体重40N，滑轮重10N，（不计绳重和摩擦），在拉力F作用下匀速上升，则拉力F的大小为多少。
（3）、弄清滑轮组绳子自由端移动的距离与物体移动的距离的关系，以及绳子自由端移动的速度与物体移动的速度的关系。
三、初步运用公式解题通过图片展示，能够把握住利用公式解题时的关键，即W有用为滑轮组对物体所做的功（从滑轮组直接对物体施加的力处入手）W总为动力对滑轮组所做的功（从动力一般为人手处入手）3、如图所示，用滑轮组把重为270N的货物匀速提到1m高的楼上，所用拉力100N，则有用功、总功和滑轮组的机械效率分别是____ 、____ 、 ____ .4、如下图所示，用一动滑轮拉一物体在水平面上匀速运动的距离是L ，物体受到的摩擦力为f，水平拉力为F，则动滑轮所做的有用功W有用=___ ，总功W总=____它的机械效率为____ （不计滑轮重力）第3题第4题四、综合运用滑轮组机械效率的计算公式结合其他力学计算公式进行综合运用，培养学生的分析能力和综合运用能力。
巧算滑轮组机械效率
巧算滑轮组机械效率成都市新都区斑竹园中学 赵向春 初中物理力学计算题中，简单机械效率的计算是其中的一种基本类型。
而滑轮组机械效率的计算学生感觉比较头疼，其实，只要理解了相关物理概念和算法，滑轮组机械效率的计算还是很简单的。
除了利用η=Gh FS 计算以外，还可以有一些简单的计算可以利用。
一、滑轮组中的一些基本概念回顾：1.拉力F ：作用于滑轮组绳子自由端上的力。
2.物重G:被滑轮组提升的物体重力。
(或滑轮组克服的其他力，如摩擦力f)3.动滑轮上的绳子段数n.4.物体上升的高度h （或被拉动的距离S ）.5.绳子自由端拉动的距离S.6.动滑轮的重力G 动。
因为在初中滑轮组的有关计算中一般不考虑绳子重力及滑轮组的摩擦力，所以这部分物理量不作考虑。
二、滑轮组上的几个等量关系：1.S=nh:绳子自由端移动距离等于物体上升（移动）距离的n 倍；2.F=G+G 动n :不计绳重和摩擦时，拉力F=(G+G 动)/n;3.G 动=Nf-G三、滑轮组机械效率的计算推导：因为W 有用=Gh,W 总=FS,所以 η=Gh FS 。
（基本算法）结合前面的相关概念，我们可以得到：η=Gh FS =Gh G+G 动n nF =G G+G 动 （推论一）还可以得到：η=GG+G 动=G nF (推论二) 由此可知滑轮组机械效率与绳子段数无关，与提升高度无关，G 越大，G 动越小，机械效率越大。
利用这两个推论还可以发现我们在计算过程中不必计算出有用功和总功，照样可以算出其机械效率。
四、解题实例：1.【2013重庆】小明利用如图所示的装置探究滑轮组的特点。
他将重为3N的物体匀速提高了0.5m,已知绳子自由端拉力为2N ，则绳子自由端移动距离和滑轮组的机械效率是（ ）A.S=1.5m η=50%B. S=1.5m η=80%C. S=1m η=75%D. S=1m η=37.5%解析：由图可知：n=2所以S=nh=1m,η=G nF =3N 2N∗2=75% 得出正确选项为C.2. 【2013龙东】（多选）分别用如图所示的两个滑轮组，将同一物体提升到相同高度，若物体受到的重力为100N ，动滑轮重10N ，把物体匀速提升1m 的过程中，下列说法中正确的是（ ）A.甲乙两滑轮组所做的有用功都是100J;B.甲滑轮组所做有用功为200J,乙滑轮组所做的有用功为300J;C.甲乙两滑轮组绳子自由端的拉力相等；D.甲乙两滑轮组的机械效率均为90.9%解析：由图可知：n 甲=2，n 乙=3,G 物=100N,h=1m则F 甲=G+G 动2，F 乙=G+G 动3，排除C.W 有用=Gh=100J,选项A 正确，排除B.又由η=G G+G 动可得甲乙机械效率均为η=G G+G 动=100N 100N+10N =90.9%,即η甲=η乙故选项D 正确。
水平方向动滑轮机械效率计算公式
水平方向动滑轮机械效率计算公式
水平方向动滑轮机械效率是指在水平方向上应用力移动滑轮系
统时，实际输出功率与输入功率之比。
机械效率计算公式如下：机械效率 = (实际输出功率 / 输入功率) × 100%。
其中，实际输出功率指的是滑轮系统所做的实际功，输入功率
则是施加在滑轮系统上的输入功。
在实际应用中，机械效率的计算可以帮助工程师评估滑轮系统
的性能，以便优化设计和提高工作效率。
通过计算机械效率，工程
师可以确定滑轮系统的能量损失情况，从而进行合理的改进和优化。
总之，水平方向动滑轮机械效率计算公式是评估滑轮系统性能
的重要工具，它有助于工程师们更好地理解和改进机械系统的工作
效率。
各种滑轮及机械效率公式总表
滑轮组机械效率公式（竖用）
1、n:绳子股数（从图中获取）n=2
2、（绳端）通过的距离h：物体被提升的高度S=nh
3、（绳端）拉力的速度VF：物体的速度V VF=nV——匀速直线拉动
4、（绳端）拉力的时间t拉：物体的时间tt拉= t
5、（绳端）拉力F：物体的重力G（不及摩擦）F=(G+G机)/n
6、W有=Gh
7、W额= G机h
8、W总=FS W总=W有+W额
9、η ===（滑轮组的机械效率与物重、机械自重、机械间的摩擦有关）与绳子移动的距离无关与绳子的股数无关
10、
11、P=W\t P=FV
提示：滑轮组的机械效率取决于物重和动滑轮的重力之比；
同一滑轮组，物重越大，机械效率越高
提升同一重物，动滑轮的个数越多越省力，滑轮组的机械效率越低
1、n:绳子股数（从图中获取）n=3（横用）
2、（绳端）通过的距离S：物体移动的距离S=ns
3、（绳端）拉力的速度VF：物体的速度V VF=nV
4、（绳端）拉力的时间t拉：物体的时间tt拉= t
5、（绳端）拉力F：物体的摩擦f
6、W有=fs’
7、W总=FS
8、η===
斜Байду номын сангаас机械效率：如图所示，斜面，克服重力做功，摩擦力做的功是额外功
滑轮组的机械效率【滑轮组机械效率三问】
= = =7．5 N.
×100%=50%.所以 G 动轮=200 N.
评注：滑轮组的机械效率不是固定不变的，而是随着提升物体重力的
不计摩擦时，F= = ＜G 物.所以 G 物＞ = ≈66.7 N.
增大而增大，这是好多同学最简单忽视的问题.
因此，只有当被提升物体重力超过 66.7 N 时，滑轮组才能省力.
率多大？
重力.
思路分析：第〔1〕问与例 1 类似.第〔2〕问：由于滑轮组的机械效
练习 3： 用一个动滑轮将重 10 N 的物体匀速提到某一高度，所用的
率随着被提升物体重力的增大而增大，所以要确定滑轮组的最大效率，必 拉力为 6 N，不计摩擦和绳重，绳子承受的最大拉力为 20 N，则机械效率
需先求出被提升物体的最大重力.怎么求它呢？先求出动滑轮所受的重力 最大为_____.
G 动轮，再利用绳子能承受的最大拉力，依据不计摩擦时 F= ，求出被提
练习题答案：1. 83．3% 增加物体重力 2. F=不省力 3. 95%
升物体的最大重力，最终利用η= ×100%= ×100%= ×100%，求出该滑轮
组的最大效率.
责任编辑/姜明长
解析： 〔1〕 η = ×100%= ×100%= ×100%= ×100%= ×100%
用滑轮组提升物体时，机械效率的展开式主要有三个：
要先求出来.再依据不计摩擦时 F= ，求出拉力的大小，也可以求出此时
① η= ×100%= ×100%= ×100%= ×100%.〔知道力求机械效率或知 滑轮组的机械效率.
道机械效率求力〕
解析： 〔1〕 由η= ×100%= ×100%= ×100%= ×100%得：
或 η = ×100%= ×100%= ×100%=87.5%.
测滑轮组的机械效率的实验原理
测滑轮组的机械效率的实验原理
测滑轮组的机械效率的实验原理是基于能量转换定律和机械功的计算公式。
实验中会将一个质量为m的物体拉升到一定高
度h，然后让它从高处自由落下，在下落过程中通过滑轮传递
动能，最终停止并观察测得的高度差Δh。
根据能量转换定律，物体下落过程中它的势能转化为动能，动能再通过滑轮转化为下一物体的势能。
因此，本次实验中系统的机械功就可以表示为物体下落的势能变化量，即：
W=ΔE_p=mgh
其中，W代表系统的机械功，m代表物体所具有的质量，g代
表重力加速度，h代表物体从初始位置下落的高度差。
而另一方面，输入、输出功比值，则等于机械效率。
机械效率=输出功/输入功
因此，我们可以通过测量输入功和输出功来计算机械效率，即：
η=W_out/W_in=(mgh-Δmgh)/F × S
其中，W_out表示输出功，W_in表示输入功，Δmgh为滑轮的损耗功，F为外力作用力，S为物体下落路程。
通过实验测量F、S、m、h和Δh的值，可以计算出输出功、
输入功和滑轮的损耗功，然后代入上述公式计算机械效率。
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15-A图11
在一破坏较严重的六楼，为解救受困群众，消防员用 滑轮组将质量32kg的消防专用工具吊上六楼，已知装 工具的篮框重60N，动滑轮重20N，不计绳重及摩擦，
问： （1）消防员用此装置将工具提到六楼（每
层楼高3m）做功多少焦？（g=10N/kg）
（2）此装置的机械效率多大？
如图所示的滑轮组，在拉力F的作用下 使物体升高了2m， 拉力F 所做的功为 800J，滑轮组的机械效率为70％，则物 体受到的重力是多少？
用同一滑轮组提升不同的重物，机械 效率是否相同
如图，提升重900N的物体，使物体匀速上 升3 m，所有拉力为400N，
摩擦不计。求（1）动滑轮多重？
教学目标：
❖ 1 了解滑轮组中有用功，额外功，总功的含 义，知道它们之间的关系。
❖ 2 能熟练应用公式解简单的计算题。
❖ 3 知道怎样提高滑轮组的机械效率。
复习：
❖ 1❖ 2 滑轮组提升重物，W有，W额，W总， 各指什么。
滑
1 234
轮
组 F
2 4
（2）滑轮组的机械效率是多少？
（3）若用它匀速提重2100N的重物，
机械效率是多大？
用同一滑轮组提升不同的重物,物体的
重量越大，机械效率越高。
15-A图11
用如下图7所示的机械拉着重500N的物体在水平 地面上匀速运动，物体受到的摩擦力为120N，绳 子末端的水平拉力为50N，则滑轮组的机械效率 为______；若物体运动的速度为0.2m/s，则10s 内拉力做的功是______J。
❖
❖
看完这段方字，请同学们根据生活中你使用的机械，想想，怎样提
高机械效率呢？另外，再结合自己的学习实际，想想又如何提高学习效
率呢？最后祝同学们学习进步，快乐每一天！
❖
3 写出简明答话
如图所示，拉力F=80N，物体重G=120N，若 绳子自由端匀速拉动的距离s=4m，物体被提 高的距离h=2m，，求：
（1）拉力所做的有用功；
（2）拉力所做的总功W总；
（3）该滑轮组的机械效率η。
如图，用此滑轮组将900N的物体匀速提高 2m,作用在绳子上的拉力是400N，则有用功是
135
G
F
在动滑轮上挂了四股绳子 要使重物G上升h米，拉力 F就必须移动4h的距离。
这种组合形式省力1/4
G
在动滑轮上挂了五股绳子
要使重物G上升h米，拉力 F就必须移动5h的距离。
这种组合形式省力1/5
重点知识
滑轮组机械效率的解题步骤: 1 审清题意 2 根据题目已知条件计算
(1)Ｆ＝１／n (G物＋Ｇ动) (2) S=nh (3)W有用＝ G物h（提升重物） (4)W总=FS 或 W总=(G物＋Ｇ动）h (5) η=W有 / W总
F
图7
➢
课堂小结：
➢ 滑轮组机械效率的解题步骤:
1 审清题意
2 根据题目已知条件计算
(1)Ｆ＝１／n (G物＋Ｇ动)
(2) S=nh
(3)W有用＝ G物h（提升重物） (4)W总=FS 或 W总=(G物＋Ｇ动）h (5) η=W有 / W总
3 写出简明答话
➢
阅读理解：效率
❖ 除了机械做功有效率问题外，日常生活中的很多事情都有效率问题。一 家人吃饭，不可能把每粒米都吃进肚里，这里我们可用效率表示对米的 有效利用程度。用铅笔写字，一支铅笔的铅芯都能完全利用吗？人们总 希望这根铅笔芯被利用的程度越大越好，因而这里的效率反映了对铅笔 芯的有效利用程度。用炉子烧水的时候，煤炭不可能都完全燃烧，燃烧 的煤炭放出的热量只有一部分被水吸收，很多热量浪费掉了，在这里我 们可用“效率”的高低来表示对煤炭和放出的热量的有效利用率的大小。 吹电风扇时，消耗的电能除了一部分转化为电风扇的机械能之外，电动 机中的线圈由于电流通过会发热，夏天，电风扇工作久了，电机发热就 是很好的证明，但产生的这些热量都白白散失到空气中了。所以也可以 用效率来表示电能利用率的大小。日常生活中所说的“工作效率”、 “学习效率”、“办事效率”等等，都是从一定角度反映对某些事物的 有效利用程度。