重点初中物理机械效率计算
人教版初中八年级下册物理《机械效率》课件
例如：加强机械运动部位的润滑. 2、改进机械的结构，减小机械自重 例如：动滑轮太重，使滑轮组机械效率很低， 换用较轻滑轮就可提高其机械效率。
3、 增加物重。
人教版新教材同步教学课件
第十二章 功和机械能
三 机械效率
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？
（2）如用手直接提起做功多少？
F
S=2h=2×2m=4m
W用机械=FS=60N×4m=240J W手=Gh=100N×2m=200J 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 ？
1、比较两次两种滑轮组有什么不 同？机械效率有何差异？
2、分析影响滑轮组机械效率的因 素是什么？
实验结论：
1、用不同的滑轮组提升同一重物时，机 械效率不同 ，动滑轮多的做的 额外 功 多，机械效率 低 （填高或低）
2、用同一滑轮组提升不同重物时，机械效 率不同 ，重物越重做的有用功多，机械效 率 高（填高或低）。
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．
离心式水泵60%－80%
柴油机28%－37%
起重机40%－50%
汽油机 22%－27%
三、实验探究：
测滑轮组的机械效率
2、滑轮组提升重物时，机械效率的高低 与 动滑轮重力 、 摩擦力、以及 提升物体的重力 有关。
影响滑轮组机械效率的因素
• 1、滑轮组轮与轴及轮与绳之间的摩擦 • 2 、动滑轮的自重 • 3、所提升的物重 • 4、机械效率与省力多少无关、与功率大
2020-2021中考物理专题复习机械效率的计算题含答案解析
一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题1．如图所示，竖直固定的测力计下端挂一个滑轮组，己知每个滑轮重均为50N，滑轮组下端挂有物体B，滑轮组绳的末端通过定滑轮沿水平方向与物体A相连，此时物体A在绳的水平拉力作用下向右做匀速直线运动，测力计的示数为550N；在物体B下加挂重为90N 的物体C后，同时用水平向左的力F拉动物体A使其沿水平桌面向左做匀速直线运动此时物体B上升的速度大小为5cm/s。
若不计绳重及滑轮的摩擦，g取10N/kg，则下列说法中正确的是（）A．物体A所受滑动摩擦力大小为275NB．B的重力为500NC．F做功的功率为42WD．F的大小为530N【答案】D【解析】【详解】A．设物体A所受摩擦力大小为f，则弹簧测力计下滑轮有两段绳子，则有2f+50N=550N解得f=250N，故A错误；B．对于物体B，有3f=G B+G滑即250N×3=G B+50N所以G B=700N，故B错误；CD．加挂物体C后，有3（F—f）=G B+G C+G滑即3（F-250N）=700N+90N+50N解得F=530N，物体B上升的速度为5cm/s，则拉力F端移动的速度v=3×5cm/s=0.15m/s拉力F的功率P=Fv=530N×0.15m/s=79.5W故C错误，D正确。
故选D。
2．如图所示，用滑轮组拉动重为200N的物体在水平桌面上匀速直线运动。
已知F=20N，滑轮组的机械效率为85%，则物体与桌面的之间的摩擦力大小为__________N。
【答案】51【解析】【分析】【详解】由图可知，由3段绳子通过动滑轮，则s F=3s物，滑轮组的机械效率为85%，即η=W W有总=FfsFs物 =3fF=320Nf=⨯85%解得f=51N即物体与桌面的之间的摩擦力为51N。
3．如图所示的滑轮组（不计滑轮重、绳与滑轮的摩擦），在拉力F的作用下，物体水平向左做匀速直线运动，弹簧测力计的示数为 6N，则物体受到地面的摩擦力大小为_________N。
中考物理专题复习机械效率的计算题及答案
一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题1．如图所示，一工人利用如图所示的滑轮组在10s 内将质量为40kg 的物体匀速提升3m ，此过程中工人对地面的压强为6000Pa 。
已知工人与地面的接触面积为500cm 2，工人的质量和动滑轮质量之和为80kg ，不计绳重和摩擦。
则下列说法错误的是（ ）A ．工人用提升400N 重物的过程中，动滑轮做的有用功为1200JB ．工人用提升400N 重物的过程中，绳子自由端移动的速度为0.6m/sC ．用该滑轮组提升重为600N 的物体，机械效率为80%D ．工人的质量为60kg 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A ．动滑轮做的有用功40kg 10N/kg 3m=1200J ===W G h m gh ⨯⨯物物动有故A 正确，不符合题意；B ．由图知，绳子段数n =2，物体匀速提升3m ，绳子自由端移动距离s =6m ，绳子自由端移动的速度为6m 0.6m/s 10ss v t === 故B 正确，不符合题意；CD ．工人对地面的压强为6000Pa ，工人与地面的接触面积为500cm 2=0.05m 2，所以工人对地面的压力26000P N a 0=.30005m F pS ==⨯设动滑轮质量为m 动，则人的质量m 人=80kg -m 动因为n =2，所以()()11-=-+=-g+22F G F G G G m g m m g =人拉人物动人物动 代入数据，得出m 动=20kg ，m 人=60kg ，故D 正确，不符合题意。
用该滑轮组提升重为600N 的物体，机械效率为()=100%=1200%=100%=75%6+6+0000+00W G hG W G hNG GN NG η=⨯⨯⨯有物物总物动物动故C 错误，符合题意。
故选C 。
2．如图所示，用一动滑轮拉一物体A 以0.5m/s 的速度在水平面上作匀速直线运动，物体A 重为20N ，受到的摩擦阻力是物重的0.2倍，水平拉力为2.5N ，则在2s 内拉力做的功是________J ，滑轮的机械效率是________（不计滑轮重力）．【答案】5 80% 【解析】 【分析】 【详解】物体2s 移动的距离：s=vt=0.5m/s×2s=1m ， ∵使用的是动滑轮，∴拉力移动的距离：s′=2s=2×1m=2m ， 拉力做功：W=Fs′=2.5N×2m=5J ； ∵物体受到的摩擦阻力是物重的0.2倍， ∴f=0.2G=0.2×20N=4N ， 滑轮的机械效率： η====80%．故答案为5，80%．3．如图所示，用F =50N 的力通过滑轮组水平拉重为80N 的物体使其向左匀速运动0.4m ，在这个过程中拉力F 做功为_____J ，已知物体受到水平地面的摩擦力为60N ，该滑轮组的机械效率为_____（忽略绳子和动滑轮的重力）【答案】40 60% 【解析】 【分析】首先判断滑轮组有几段绳子受力，计算出拉力移动的距离，利用拉力做的总功；滑轮组所做的有用功为克服物体A 受到摩擦力所做的功，根据求出其大小，再根据效率公式求出滑轮组的机械效率。
机械效率全部公式
机械效率全部公式
机械效率是指机械设备或机械系统在工作过程中所产生的功率与机械设备或系统所消耗的总功率之比。
机械效率的计算涉及到多个方面，下面是一些常用的机械效率公式。
1.机械效率：
机械效率=有效输出功率/输入总功率
2.有效输出功率：
有效输出功率=输出功率-输槽损耗
3.输槽损耗：
输槽损耗=输槽输入功率-输槽输出功率
4.输槽输入功率：
输槽输入功率=驱动装置输出功率
5.输槽输出功率：
输槽输出功率=传动装置输出功率
6.传动装置输出功率：
传动装置输出功率=动力机构输出功率-传动装置损失功率
7.传动装置损失功率：
传动装置损失功率=减速机损失功率+联轴器损失功率+传动链损失功率
8.减速机损失功率：
减速机损失功率=减速机输入功率-减速机输出功率
9.减速机输入功率：
减速机输入功率=减速机输出功率+减速机损失功率
10.传动链损失功率：
传动链损失功率=链条传递功率-链条输出功率
11.链条传递功率：
链条传递功率=链条输入功率-链条损失功率
12.链条输入功率：
链条输入功率=链条输出功率+链条损失功率
13.机械效率（考虑传输机械的功率损耗）：
机械效率=传动装置输出功率/驱动装置输出功率
14.驱动装置输出功率：
驱动装置输出功率=输入功率-内螺母力矩功率损失（如螺杆、丝杠装置）
这些公式涵盖了机械效率计算中常见的各个方面。
需要根据具体的机械设备和系统的结构、动力传递方式以及功率损耗情况，选择适合的公式进行计算。
初中物理之杠杆机械效率
②竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升（保持O点位置不变），在此过程中弹簧测力计的读
Gh1
100 %
（1）杠杆机械效率的表达式为η= Fh2
。
回答下列问题：
（用已知或测量的物理量符号表示）
（2）本次实验中，若提升的钩码重一定，
2
当重物悬挂点向支点方向移动时，
设右侧上升高度同样为h2，重物上升的高度小于h
1
杠杆重心上升的高度同样为 h2
2
W 有用 100%
W
总
Gh1
100 %
Fh2
当h1减小时，η变小
即当重物悬挂点向支点移动时，杠杆机械效率减小
当物重G变大时，设它上升的高度同样为h1
杠杆右侧上升高度也为h2
杠杆机械效率
F
额外功产生的原因：克服杆重和摩擦做功
忽略摩擦，只考虑杆重，此时
G
W额外 = G杆·h3
F竖直向上，匀速，缓慢向上提杠杆
W总 = Fh2
W有用 = Gh1
W 有用 100%
W
总
Gh1
100 %
Fh2
1
h3 2 h2
1
G杆· h2
2
∴W总=W有用+W额外
1
Fh2 = Gh1+G杆· h2
谢谢观看
②竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升（保持O点位置不变），在此过程中弹簧测力计的读数为
F，利用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h1、h2
回答下列问题：
（3）若只将钩码的悬挂点由A移至C、O、B位置
不变，扔将钩码提升相同高度，则杠杆的机械效率
初中所有物理公式
并联电路
电压U（V） U=U1=U2=……
并联电路
电阻R（Ω） 1/R=1/R1+1/R2+……
欧姆定律 I=U/R
电路中的电流与电压
成正比，与电阻成反比
电流定义式 I=Q/t
Q：电荷量（库仑）
t：时间（S）
电功W
（J） W=UIt=Pt U：电压 I：电流
t：时间 P：电功率
电功率 P=UI=I^2R=U^2/R U:电压 I：电流
R：电阻
电磁波波速与波
长、频率的关系 V=λf
物理量 单位 公式
名称 符号 名称 符号
质量 m 千克 kg m=ρv
温度 t 摄氏度 °C
速度 v 米／秒 m/s v=s/t
密度 ρ 千克／米3 kg/m3 ρ=m/v
②漂浮、悬浮：F浮 = G
③ F浮 = G排 =ρ液g V排
④据浮沉条件判浮力大小 （1）判断物体是否受浮力
（2）根据物体浮沉条件判断物体处
于什么状态
（3）找出合适的公式计算浮力
物体浮沉条件（前提：物体浸没在液体中且只受浮力和重力）：
①F浮＞G（ρ液＞ρ物）上浮至漂浮 ②F浮 =G（ρ液 =ρ物）悬浮
2、重力：G=mg
3、密度：ρ=m/V
4、压强：p=F/S
5、液体压强：p=ρgh
6、浮力：
（1）、F浮＝F’－F (压力差)
（2）、F浮＝G－F (视重力)
（3）、F浮＝G (漂浮、悬浮)
（4）、阿基米德原理：F浮=G排＝ρ液gV排
7、杠杆平衡条件：F1 L1＝F2 L2
初中物理机械效率
初中物理机械效率引言机械效率是物理学中一个重要的概念，用于描述机械能的转换效率。
对于初中物理学习来说，理解机械效率的概念，了解其计算方法以及应用场景具有重要意义。
本文将介绍初中物理中的机械效率，并详细阐述其计算公式、影响因素以及实际应用。
什么是机械效率机械效率是指在机械能的传递或转换过程中，实际所得到的有用输出功率与所耗费的输入功率之比。
机械效率通常以百分之几或小数的形式表示。
机械效率通常不为100%，原因是在机械能的传递或转换过程中存在能量损失，如摩擦力、空气阻力、材料内部的能量损耗等。
因此，机械效率低于100%是正常的。
机械效率的计算公式机械效率的计算公式如下：机械效率（η）= 有用功 / 输入功 × 100%其中，有用功指转换成有用形式的机械能，常以功输出的形式表示；输入功则是指输入到机械装置中的功。
机械效率的影响因素机械效率受多种因素影响，下面将介绍几个主要因素：摩擦力摩擦力是机械效率中最主要的能量损失原因之一。
摩擦力的大小与接触物体之间的粗糙程度有关，摩擦力越大，机械效率越低。
为了提高机械效率，可以采取降低摩擦力的措施，如涂抹润滑油、更换光滑表面等。
空气阻力在许多机械装置中，空气阻力也是一种重要的能量损失原因。
当物体在空气中运动时，会受到空气阻力的作用，从而损失能量。
为了减小空气阻力的影响，可以采取降低物体速度、改变物体形状等措施。
材料内部的能量损耗在一些机械装置中，材料内部的能量损耗也会导致机械效率的降低。
这种能量损耗通常是由材料的内部摩擦力、分子热运动等引起的。
为了减小材料内部的能量损耗，可以选择优质材料、降低使用温度等。
机械效率的实际应用机械效率是一个重要的物理概念，广泛应用于各种机械装置和工程项目中。
下面将介绍机械效率在实际中的几个应用场景：汽车引擎汽车引擎是一个常见的机械装置，机械效率对汽车引擎的性能有着重要影响。
提高汽车引擎的机械效率可以提高汽车的燃油利用率，减少能量浪费。
中考物理机械效率的计算(大题培优)附答案
一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题1．如图是工人将重160 N 的物体匀速放下的过程，已知物体下降的距离为3 m ，用时3 s ，工人的拉力为50 N ，工人质量为50kg （物体未浸入水中，且不计绳重及摩擦）设此时工人放绳的速度为v 1， 滑轮组的效率η1 ；如果物体完全浸没水中后滑轮的机械效率为η2，已知1243ηη=∶∶（物体在水中仍匀速下降，动滑轮不会浸入水中且不计绳重及摩擦，g 取10 N/kg ） 设当物体完全浸没在水中后物体所受的浮力为F 浮，工人对地面的压力为F 2.则（ ）A ．v 1=1 m/sB ．η1=62.5%。
C ．F 2 =525 ND ．F 浮=120 N【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A ．物体下降速度为3m=1m/s 3sh v t == 因为有4段绳子，所以工人放绳的速度为441m/s 4m/s v v ==⨯=1物故A 不符合题意；B ．已知物体下降的距离为3 m ，因为有4段绳子，所以绳子运动距离443m 12m s h ==⨯=放绳子的做的有用功160N 3m 480J W Gh ==⨯=有用放绳子的做的总功50N 12m 600J W Fs ==⨯=总滑轮组的效率1480J100%100%80%600JW W η=⨯=⨯=有用总故B 不符合题意；CD ．物体未浸入水中时，不计绳重及摩擦，动滑轮受到重物对它的拉力、本身的重力、绳子的拉力，由(1)F G G n =+动可得，动滑轮重力4450N 160N 40N G F G =-=⨯-=动已知η1：η2=4：3，则物体完全浸没水中后滑轮组的机械效率为213380%60%44ηη==⨯=物体完全浸没水中后，滑轮组对物体的拉力做的功为有用功，不计绳重及摩擦，克服动滑轮重力做的功为额外功，则此时滑轮组的机械效率260%40NW F h F W F h G h F η'===='++有用拉物拉物总拉物动拉物 解得F 拉物=60N ；物体的重力为160N ，根据公式可得==160N-60N=100N F G F -浮拉物故D 不符合题意；完全入水后，动滑轮受到重物对它向下的拉力、本身向下的重力、4段绳子向上的拉力，由力的平衡条件可得4F F G =+绳拉物动则人对绳子的拉力1160N 40N)25N 44()(F F G =+=+=绳拉物动因为物体间力的作用是相互的，所以绳子对人的拉力也为25N ；人的重力为50kg 10N/kg 500N G m g ==⨯=人人对人进行受力分析可知，人受竖直向下的重力、竖直向下的拉力、竖直向上的支持力，则人受到竖直向上的支持力500N+25N=525N F G F =+=人绳支因为物体间力的作用是相互的，则人对地面的压力为525N ，故C 符合题意。
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精心整理 F
图20 1．用如图所示滑轮组将一物体匀速提高2m ，已知拉力大小恒为60N ，
方向总保持竖直向上，动滑轮的质量为3kg ，绳重和摩擦均不计。
求：
（1）物体所受重力； （2）该滑轮组在此过程中的机械效率（保留1位小数）。
答案：（6分）
解：（1）不计绳重及摩擦
F 拉=1/n （
G 物+G 动）
G 物=nF 拉-G 动=nF 拉-m 动g=3×60N -3kg×10N/kg
=150N 3分
（2）η=W 有用/W 总=G 物h/（FS ）=G 物h/（Fnh ）×100%
=150N×2m/（60N×3×2m）×100%
≈83.3% 3分
2．装卸工人用如图20所示的滑轮组匀速提升重为1000N
的货物，所用的拉力F 为600N ，绳子自由端在50s 内被拉下2m ，在
此过程中
求：
（1）拉力F 所做的功；
（2）拉力F 功率；
（3）滑轮组的机械效率。
答案：解：（1）W 总=FS=600N ×2m=1200J
（2）P===24w
（3）η====83﹪
3.电动自行车以其轻便、经济、环保倍受消费者青睐。
某型号电动自行车的主要技术参数如右表所示。
(1)若该车和人共重l400N,行驶时两轮胎与地
的接触面积共为1.ox10-zmz,那么车对地面的压强多大?
（2）在某平直路段上,电动自行车以额定功率匀速行驶时,受到的平均阻力为40N 。
此时自行车的动力多大?若行驶速度为7m/s,则ls 内动力对自行车所做的功是
多少?电动自行车的效率多大? ⑶与内燃机摩托车相比,电动自行车在环保节能方面有许多优点,请写出其中的两
条。
（所提问题指代不明）
答案：
4.在某建筑工地上，工人用如图所示的滑轮组将重为
1200N 的建筑材料从地面运到高20 m 的楼上，手竖直向上的拉力是
500N ，在这个
过程中，工人做了J 的额外功，滑轮组的机械效率是____。
答案：60080%
5.滑轮组即能省力又能改变力的方向，建筑工人用自制的滑轮组把600N 的重物缓慢提升2m ，如右图所示，绳自由端的拉力F=250N 。
拉力做的功是J ，该滑轮组的机械效率等于，若不计一切摩擦和绳重，该滑轮组的动滑轮重N 答案：150080%150
6．如图所示，已知斜面长5m ，高2m ，拉力为50N 。
利用这个装置将重为100N 的物体在5s 内匀速从斜面的底端拉到顶端。
则拉力做功的功率为________W ，该装置的机械效率为_________。
答案：100、40%
7．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。
W 有=Gh
⑵W 总=F Ｓ=８0N×４m=320J ⑶总有W W =η×100%=J J 320240×100%=75% 8．小明做“测滑轮组机械效率”实验时，用图18中所示的滑轮，组装F G
成滑轮组，请在图中画出使用该滑轮组时最省力的绕法。
用此滑轮组将重为3.6N 的物体匀速提起时，拉力的功率为0.36W ，滑轮组的机械效率为75%。
（忽 略摩擦及绳重）
求：（1）绳子自由端移动的速度和动滑轮的总重。
（2）若用此滑轮组提起小于3.6N 的重物时，其机械效率将
如何改变？说明理由。
答案：解：绕法如右图，绳子段数n=4。
(1)因为nF G Fnh Gh Fs Gh W W ====
总有用η 所以拉力为N N n G F 2.175.046.3=⨯==
η 由于Fv P =
所以绳子自由端移动速度为s m N W F P v /3.02.136.0===
由于忽略摩擦及绳重，则动动总有用G G G h G Gh Gh W W +=+==
η 所以动滑轮重N N N G G G 2.16.375.06.3=-=-=
η动 （2）减小
由于忽略摩擦及绳重G G G G h G Gh Gh W W 动
动动总有用
+
=+=+==11η所以当提升的物体重力减小时，滑轮组机械效率减小。
（或者当提升物体的重力减小时，有用功减小，额外功不变，故其机械效率减小。
）。