好滑轮组机械效率公式
滑轮组的机械效率
滑轮组的机械效率引言在机械领域中，滑轮组是一种常见的机械装置，它由多个滑轮组成，用于改变力的方向和大小，以便完成各种机械工作。
在滑轮组中，机械效率是一个非常重要的概念，它表示实际输出功率与输入功率之间的比值。
本文将介绍滑轮组的机械效率以及影响机械效率的因素。
滑轮组的机械效率概述滑轮组的机械效率是指滑轮组在传递力和改变力方向时的效率。
通常情况下，滑轮组的机械效率是小于1的，这是因为在滑轮组中，存在一些能量损失，如摩擦损失和弹性变形损失。
因此，实际输出功率会小于输入功率。
影响滑轮组机械效率的因素滑轮组的机械效率受多种因素的影响，下面将介绍其中几个主要的因素。
摩擦损失摩擦是影响滑轮组机械效率的主要因素之一。
在滑轮组中，滑轮与滑绳、滑块等传动部件之间会产生摩擦，从而导致能量损失。
为了降低摩擦损失，可以采取一些措施，如使用润滑剂、降低滑轮与传动部件的接触面积等。
弹性变形损失滑轮组中的弹性变形也会导致机械效率的损失。
当滑轮和滑绳受到力的作用时，它们可能会产生弹性变形，从而导致能量损失。
为了减少弹性变形损失，可以选择合适的滑轮材料和设计滑轮的结构。
机械间隙滑轮组的机械间隙也会对机械效率产生影响。
机械间隙是指两个相邻滑轮之间的距离，如果间隙过大，会导致力的损失和能量的浪费。
因此，在设计滑轮组时，需要合理控制机械间隙，确保力能够有效传递。
滑轮摩擦率滑轮的摩擦率也会对机械效率产生影响。
摩擦率是指滑轮表面的摩擦性能，如果摩擦率过大，会导致能量损失增加。
因此，在选择滑轮材料和表面处理时，需要考虑其摩擦率，以提高机械效率。
计算滑轮组的机械效率为了计算滑轮组的机械效率，我们需要知道滑轮组的实际输出功率和输入功率。
实际输出功率可以通过测量滑轮组输出的力和速度来获得。
而输入功率则可以通过测量输入力和速度来获得。
机械效率可以通过以下公式来计算：机械效率 = 实际输出功率 / 输入功率结论滑轮组是一种常见的机械装置，它通过改变力的方向和大小来完成各种机械工作。
(完整版)滑轮组公式
滑轮组公式
一、竖直方向 （忽略绳重及摩擦）
()动物G 1+=G n
F nh S =
G F nV V =
%100G G G %100G G n
1n G %100nF
%100Fnh %100FS h G %100W ⨯+=⨯+=⨯=⨯=⨯=⨯=动物物动物物物物物总
有用）（ηηηG h G W 提高滑轮组机械效率的方法
1、增加物重（G 物）
2、减小动滑轮自重（G 动)
3、减小绳重及摩擦
注：滑轮组机械效率与滑轮组绕法（绳子段数n ）及物体被提高的高度无关。
二、水平方向 （忽略绳重及摩擦）（动滑轮重力及物体重力不做功）
A F n
F 1= 'nS S = FA F nV V =
%100nF F %100FnS'S'F %100FS S'F %100W A A A ⨯=⨯=⨯=⨯=ηη总
有用W
提高滑轮组机械效率的方法
1、增大物体重力(增大摩擦力）
2、减小绳重及摩擦
注：滑轮组机械效率与滑轮组绕法（绳子段数n)及物体被拉动的距离无关. 斜面公式
使用简单机械，目的是为了省力，工作轻松.
但使用简单机械，省力一定会费距离.即省力不省功。
有用功找法:抛开一切工具，我要达到什么目的,亲自去做所需要的功（能量)即为
有用功.
总功的找法：人使用工具亲自做了多少功，即总功。
滑轮组和斜面的机械效率
江苏省泗阳县李口中学沈正中一、滑轮组机械效率设滑轮组中动滑轮重为G 动，物重为G ，作用在动滑轮上绳子段数为n ，作用在绳子自由端的拉力为F ，绳子自由端移动距离为s 绳，物体沿竖直方向移动的距离为h ，沿水平方向移动的距离为s 物，则滑轮组机械效率的公式如下：1.基本公式：η＝2.常用的推导公式（不计绳重及摩擦）（1）提升重物时：① η＝ ② η＝ ③ η＝ （2）水平移动重物时（μ为滑动摩擦系数）： ④ η＝ ⑤ η＝ 3. 提升重物时，影响滑轮组机械效率大小的因素（不计绳重及摩擦）η＝ ＝ 因给定滑轮组动滑轮的重量G 动一定，所以由上式可以看出：G 越大，η越大。
即同一滑轮组所提重物越重，机械效率越高。
二、斜面机械效率1.基本公式：η＝2.影响滑轮组机械效率大小的因素W 有用 ———— W 总Gh ———— F s 绳G ———— n FG ———— G ＋G 动f s 物 ———— s f ———— n F11＋G 动／GG G ＋G 动 W 有用 ———— W 总如图，设G 为物体重量，h 为斜面竖直高度，F 拉为平行于斜面向上的拉力拉力，s 为斜面长度，θ为斜面倾角，μ为滑动摩擦系数。
将物体重力G 垂直分解为垂直于斜面的压力F和平行于斜面的下滑力F 下， 则：η = ＝ ＝ ＝ ＝ ＝ ＝ 因给定斜面的滑动摩擦系数μ一定，所以由上式可以看出：θ越大，η越大。
即同一斜面倾角越大，机械效率越高。
三、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的利用率。
（2）在计算机械效率时，注意物理量名称所标示的意义。
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。
滑轮组的机械效率
η = ×100%=75%
如何提高滑轮组的机械效率？
η ＝Ｇ物／（G物+G动）
提高滑轮组机械效率方法： （1）减小动滑轮的重量 （2）减小滑轮和轴之间的摩擦
巩固练习
答案：D
谢谢观赏！
滑轮组的机械效率
复习巩固
一 有用功：对人们有用的功。 额外功：人们不需要但又不得不做的功。 总功：有用功和额外功的总和。
二 机械效率：有用功与总功的比值叫做机械效率。
滑轮组的机械效率是怎 样计算的呢？
W有用=Gh W总=FS η =Ｗ有用／Ｗ总 Ｓ＝ｎｈ
＝Ｇｈ／ＦＳ
＝Ｇｈ／ｎＦｈ ＝Ｇ／ｎＦ
做一做
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20 s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。
解析：(1)物体上升的速度v= =0.5 m/s。 (2)提起物体所做的有用功W有用=Gh=900 N×10 m=9 000 J。 (3)滑轮组的机械效率：s=3h=3×10 m=30 mபைடு நூலகம்W总=Fs=400 N×30 m = 12 000 J
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%.
(完整版)滑轮组机械效率公式总结
滑轮组及相关计算
一、定滑轮和动滑轮：
二、滑轮组
：滑轮组是定滑轮和动滑轮的组合，它既省
力，又能改变力的方向，但是费距离。
1、绳数n ：与移动部分相连的绳子数目2、绳上（绳子自由端）拉力的大小
F ：
(1)、竖直提升物体
（不计绳重和绳子与轮之间的摩擦）
(2)、水平拖动物体
（不计绳重和绳子与轮之间的摩擦）
f 为物体与地面之间的摩擦力
(3)、竖直拖动物体加水平提升动滑轮
（不计绳重和绳子与轮之间的摩擦）
3、距离和速度的关系：
物体上升的距离为h 物体水平移动距离为
L
则有绳子自由端移动距离（拉绳子的距离）：S=nh 或S=nL
物体上升的距离为Vh 物体水平移动距离为
VL
则有绳子自由端移动距离（拉绳子的距离）
：VS=nV h 或VS=nV L
4、拉力做的功、人做的功、总共
W
总：
定滑轮
动滑轮
定义
轴固定不动的滑轮
轴可以随物体一起运动
的滑轮
图象
是否省力
否是（省一半力）
是否改变力的方向
是否
实质
一个等臂杠杆
一个动力臂为阻力臂二
倍的杠杆
n
G G F
动
n
f F
n
G f
F
动。
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
滑轮组机械效率公式（竖用）——匀速直线拉动
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 （h 物= h 轮）
3、（绳端）拉力的速度V ：物体的速度V 物 V=n V 物（ V 物= V 轮）
4、（绳端）拉力的时间t ：物体的时间t 物 t = t 物
5、（绳端）拉力F ：物体的重力G 物
《半理想 》F=(G 物+G 轮)/n （不记摩擦和绳重）
《理想 》F=G 物/n （不记轮重、摩擦和绳重） 《实际 》F=(G 物 +G 轮+f + G 绳重)/n 6、W 有=G h 物
7、W 额 = G 轮h
8、W 总=FS W 总=W 有+W 额 9、 η =
W 有W 总
= Gh FS = G
Fn 10、
1 1、 P=W\t P=FV 提示：（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
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V ：物体的速度V 物 V=nV 物 4、（绳端）拉力的时间t ：物体的时间t 物 t 拉= t 物 5、（绳端）拉力F ：物体的摩擦f 6、W 有=fs ’ 7、W 总=FS
8、η =
W 有W
总
=fs'FS = f
Fn 斜面机械效率：如图所示，斜面，克服重力做功 ，摩擦力做的功是额外功 G 物：物重 f ：物体受到的摩擦力 L ：斜面长度 h ：斜面高度
在其他条件一定时，斜面的倾斜程度越大，机械效率越高；在其他条件一定时，斜面表面越粗糙，机 械效率越低；斜面的机械效率与物体斜面之间接触面大小无关；机械效率与物体重量无关
____
_______________＋＋＝物
物动有有总有G
h h G W W W
W W
=
=+=η
L
h
F
___
___
=
总
有
＝W W η__
_________f W W W W W +==
+=
额
有有
总
有＝
η竖直使用滑轮组，在空气中提升重物（图1）：
功、功率、机械效率练习
1、某人用如图1所示的滑轮组提起450N的重物，绳自由端的拉力F为200N，
F 重物在5s内匀速上升了1m．则拉力的功率是______________W。
图2
图1
2、用如图2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 。
3、如图3所示，一个小孩站在车上，他通过拉动滑轮组和绳子，使自己和小车向左匀速运动，若人所用的拉力为40N ，则小车受到的地面阻力是_______N （不计绳重及滑轮的摩擦）。
4、一人师傅常利用斜面把重物搬运到汽车上。
如图4所示，汽车车厢高度h =1.5m ，
斜面长度s =3m ，现用力F 沿斜面把重为G =1800N 的重物匀速拉到车上。
若不计
摩擦，拉力F 为________N ；若实际拉力F ′=1200N ，则该斜面的机械效率是____________。
5、在“测滑轮组机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行了两次实验，实验数据如下表所示：
（1）在表格的空格处，填上合适的数据； （2）在图5中用笔画线代替细绳组装滑轮组； （3）第1次实验测得滑轮组的机械效率为__________；
（4）如果将重为3N 的钩码挂在同一滑轮组下，根据题中已有的信息可以判断出这时滑轮组的机械效率应在________________范围内。
6、如图6所示，物体A 在拉力F 的作用下作匀速直线运动，拉力所做的功是
600J ，物体向左移动了2m ，滑轮组的机械效率是80％，求：（1）额外功时多少？
（2） 拉力F 是多少？（3）物体所受的摩擦力是多大？
7、如图7，在空中匀速提起质量是240g 的石块时，弹簧测力计示数是0.72N ，将石块浸没在水中匀速提起时，弹簧测力计示数是0.52N ，若已知动滑轮总质量是120g ，不计绳重和摩擦。
(g=10N/ kg) 求（1）求石块密度；
（2）石块浸没在水中被匀速提起时，滑轮组的机械效率。
序号 钩码重G /N 钩码上升高度h /cm 测力计示数F /N 绳端移动距离s /cm 1 2 5 0.6 25 2 4 8 1.1 图4 h
F
S
图5 图6
F O A O 图3 图7。