《机械效率》ppt课件
合集下载
机械效率ppt课件
实例
以汽车发动机为例，其机械效率是指发动机输出的有用功率与燃料燃烧释放的 热能之比。提高汽车发动机的机械效率可以降低油耗、减少排放，提高汽车的 经济性和环保性。
02
CATALOGUE
影响机械效率因素分析
摩擦损失
01
02
03
摩擦类型
分析机械中的摩擦类型， 如滚动摩擦、滑动摩擦和 流体摩擦等。
摩擦系数
THANKS
感谢观看
实验目的
通过实验验证机械效率的计算公式，探究影响机械效率的因素，并加深对机械效 率的理解。
实验原理
利用简单机械（如滑轮组、斜面等）进行实验，通过测量力和距离来计算有用功 、额外功和总功，从而得到机械效率。同时，探究不同条件下机械效率的变化情 况，分析影响机械效率的因素。
实验步骤和数据记录
准备实验器材
续航里程。
数控机床效率优化案例
高速切削技术
采用高速切削刀具、优化切削参数等，提高加工效率，缩短生产 周期。
智能控制系统
应用人工智能、物联网等技术，实现设备互联互通，提高设备利 用率和协同作业能力。
绿色制造技术
采用干切削、微量润滑等环保加工方式，降低能耗和排放，提高 加工质量和效率。
起重机械效率改进案例
讨论轴承损失的原因及减 小方法，如选用高精度轴 承、控制轴承间隙等。
外部环境影响
温度
分析温度对机械效率的影响，讨 论热膨胀、热变形等问题及解决
方法。
湿度与腐蚀
研究湿度和腐蚀环境对机械效率的 影响，提出防护措施和选材原则。
负载变化
讨论负载变化对机械效率的影响， 分析不同负载条件下机械的效率变 化规律。
关键知识点回顾
1 2
机械效率定义
以汽车发动机为例，其机械效率是指发动机输出的有用功率与燃料燃烧释放的 热能之比。提高汽车发动机的机械效率可以降低油耗、减少排放，提高汽车的 经济性和环保性。
02
CATALOGUE
影响机械效率因素分析
摩擦损失
01
02
03
摩擦类型
分析机械中的摩擦类型， 如滚动摩擦、滑动摩擦和 流体摩擦等。
摩擦系数
THANKS
感谢观看
实验目的
通过实验验证机械效率的计算公式，探究影响机械效率的因素，并加深对机械效 率的理解。
实验原理
利用简单机械（如滑轮组、斜面等）进行实验，通过测量力和距离来计算有用功 、额外功和总功，从而得到机械效率。同时，探究不同条件下机械效率的变化情 况，分析影响机械效率的因素。
实验步骤和数据记录
准备实验器材
续航里程。
数控机床效率优化案例
高速切削技术
采用高速切削刀具、优化切削参数等，提高加工效率，缩短生产 周期。
智能控制系统
应用人工智能、物联网等技术，实现设备互联互通，提高设备利 用率和协同作业能力。
绿色制造技术
采用干切削、微量润滑等环保加工方式，降低能耗和排放，提高 加工质量和效率。
起重机械效率改进案例
讨论轴承损失的原因及减 小方法，如选用高精度轴 承、控制轴承间隙等。
外部环境影响
温度
分析温度对机械效率的影响，讨 论热膨胀、热变形等问题及解决
方法。
湿度与腐蚀
研究湿度和腐蚀环境对机械效率的 影响，提出防护措施和选材原则。
负载变化
讨论负载变化对机械效率的影响， 分析不同负载条件下机械的效率变 化规律。
关键知识点回顾
1 2
机械效率定义
机械效率ppt课件
2023/11/29
15
定期维护与保养
2023/11/29
定期检查
定期对机械进行检查，发现异常及时处理，避免故障和事故发生 。
定期更换易损件
定期更换易损件，如轴承、齿轮、链条等，保证机械的正常运转。
合理调整间隙
合理调整机械部件之间的间隙，减少摩擦和振动，提高机械效率。
16
04
机械效率的测试与评 估
扭矩载荷
扭矩载荷会导致传动轴 的弯曲和扭曲。
9
传动效率
01
02
03
齿轮传动效率
齿轮传动的效率取决于齿 轮的设计、制造精度和润 滑情况。
2023/11/29
带传动效率
带传动的效率取决于带的 材料、设计和张力。
链传动效率
链传动的效率取决于链的 材料、设计和润滑情况。
10
速度与加速度
匀速运动
物体以恒定的速度运动，加速度为零 。
7
摩擦力
1 2
静摩擦力
静摩擦力阻止物体的相对运动，但不一定是阻力 。
动摩擦力
动摩擦力是真正的阻力，阻碍物体的相对运动。
3
滚动摩擦
滚动摩擦比滑动摩擦小，因为滚动时物体的接触 面积小。
2023/11/29
8
载荷
垂直载荷
垂直于传动轴的载荷， 通常不会导致传动轴的 弯曲。
2023/11/29
横向载荷
平行于传动轴的载荷， 可能导致传动轴的弯曲 。
实例二
某汽车制造厂对生产线进行了全面检测，发现其中一台机器设备的机械效率较 低。经过分析和研究，该厂发现该机器设备的润滑系统存在问题。经过更换润 滑系统后，该机器设备的机械效率得到了显著提高。
2023/11/29
机械效率PPT课件
W总
W有 W总 ∴ 永远小于1
如何提高机械效率
如何提高机械效率
减小机械自重
例如：动滑轮太重，使二动二定滑轮组 效率很低，换用较轻滑轮就可提高其机械效 率。
减小机械间的摩擦力。
小 结 有用功 W有用 ：对人们有用的功 ：
额外功W额 ：人们不需要但又不 得不做的功
总功 W总：有用功与额外功的总和 W总 W有 W额
机械效率的定义 ： 有用功跟总动的比值 公式： W有
0.1 08 4
0.1 0.4 83.3%
哪 种 方 法 的 机 械 效 率 高 ？
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？
解：
W有 G h 200 N 9m 1800 J
W总 F s 120N 18m 2160J
W有 1800J 83.3%
W总 2160J
判断：下面说法中是否正确．
1．有用功越多，机械效率越高 2．额外功越少，机械效率越高 3．物体做功越慢，机械效率越低 4．做总功越多，机械效率越低 5．做相同的有用功，额外功越少，机械效率越高 6．做相同的总功时，有用功越多，机械效率越高 7．用不同的滑轮组，做的有用功相同时，机械效率一 定相同 8．因为有用功总小于总功，所以机械效率总小于1 9．做的额外功一定时，总功越少，机械效率越高 10．有用功在总功中占的比例越大，机械效率越高．
机械效率
一.什么是机械效率
（1）回顾-----各种简单机械 1、省力费距离的机械； 2、费力省距离的机械； 3、等臂杠杆。
W有 W总 ∴ 永远小于1
如何提高机械效率
如何提高机械效率
减小机械自重
例如：动滑轮太重，使二动二定滑轮组 效率很低，换用较轻滑轮就可提高其机械效 率。
减小机械间的摩擦力。
小 结 有用功 W有用 ：对人们有用的功 ：
额外功W额 ：人们不需要但又不 得不做的功
总功 W总：有用功与额外功的总和 W总 W有 W额
机械效率的定义 ： 有用功跟总动的比值 公式： W有
0.1 08 4
0.1 0.4 83.3%
哪 种 方 法 的 机 械 效 率 高 ？
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？
解：
W有 G h 200 N 9m 1800 J
W总 F s 120N 18m 2160J
W有 1800J 83.3%
W总 2160J
判断：下面说法中是否正确．
1．有用功越多，机械效率越高 2．额外功越少，机械效率越高 3．物体做功越慢，机械效率越低 4．做总功越多，机械效率越低 5．做相同的有用功，额外功越少，机械效率越高 6．做相同的总功时，有用功越多，机械效率越高 7．用不同的滑轮组，做的有用功相同时，机械效率一 定相同 8．因为有用功总小于总功，所以机械效率总小于1 9．做的额外功一定时，总功越少，机械效率越高 10．有用功在总功中占的比例越大，机械效率越高．
机械效率
一.什么是机械效率
（1）回顾-----各种简单机械 1、省力费距离的机械； 2、费力省距离的机械； 3、等臂杠杆。
初三物理《机械效率》ppt课件(原创)
进阶习题
进阶习题1
用动滑轮将重400N的物体提升5m，拉力F做的功是1000J，求动滑轮的机械效率．
进阶习题2
用滑轮组提升重物时，重物上升的高度为1m，拉力F做的功为200J，不考虑滑轮重和摩擦， 则拉力F的大小及动滑轮的机械效率分别为( )
进阶习题3
用滑轮组提升重物时，重物上升的高度为1m，拉力F做的功为200J，不考虑滑轮重和摩擦， 则拉力F的大小及动滑轮的机械效率分别为多少？
公式
01
机械效率的公式为：$eta
=
frac{W_{有用}}{W_{总}}$
02
其中，$eta$表示机械效率， $W_{有用}$表示有用功，$W_{总 }$表示总功。
单位
机械效率的单位是百分比，表示为百 分数。
例如，如果机械效率为80%，则表示机 械效率为80%。
02
机械效率的原理
有用功和总功
谢谢观看
高阶习题
1 2
高阶习题1
用滑轮组提升重物时，物重G=6×10^3N，滑轮 组的机械效率为80%，拉力F做的有用功是多大？
高阶习题2
用滑轮组提升重物时，物重G=6×10^3N，滑轮 组的机械效率为80%，拉力F做的总功是多大？
3
高阶习题3
用滑轮组提升重物时，物重G=6×10^3N，滑轮 组的机械效率为80%，拉力F的大小为多少？
提高生产效率
机械效率的提高意味着生产过程 中能量的利用率更高，从而提高
了生产效率。
降低能耗
机械效率的提高意味着生产过程 中能量的损耗更少，从而降低了
能耗。
增强市场竞争力
机械效率的提高可以降低生产成 本，提高产品质量，从而增强企
业的市场竞争力。
机械效率(共30张PPT)
机械效率 在物理学中，将有用功与总功的比值，叫做机械效率。
机械效率通常用百分数表示：
机械效率＝有 总 用 功 功100
如用字母η表示机械效率，则上式又可写成：
＝W有用 100 W总
注意：（1）机械效率η没有单位是一个比值 ； （2）对于实际机械，由于额外功的存在，总有 W有用＜W总，因此η＜100％。
额外功 2520J
砂子重100N
桶重20N
地面到三楼高6 m
1对砂子 做功
600J
有用功 600J
人拉滑轮做功
总功 720J 2对桶做功
120J
额外功 120J
砂子重100N 桶重20N
动
滑轮重10N 地面到三楼高6 m
在物理学中，将有用功与总功的比值，叫做机械效率。 （2）对于实际机械，由于额外功的存在，总有
第五节 机械效率
思考：
如何帮助小明的爸爸把50 块木料顺利地搬到房上？
可以使用的方法：
（1）起重机（杠杆） （2）斜面 （3）轮轴 （4）动滑轮（滑轮组）
起重机（杠杆）
斜面
小明利用动滑轮把 木料拉上四楼时，
手拉绳子做的功与 动滑轮对木料做的
功相等吗？
活动 11．7 再探动滑轮
如图所示，用手通过一个弹簧测力计沿竖直 方向匀速拉一个动滑轮，使挂在动滑轮下面
1
2
10
1.5
20
2
5
5
3.0
10
⑴实验中应 匀速拉弹簧测力计．
⑵第一次实验测得滑轮组的机械效率为____6__6_.；7 ％
第二次实验时滑轮组的机械效率 大于(选填“大于”、“小于
或“等于”）第一次实验时的机械效率．
初三物理《机械效率》课件
物体质量对机械效率的影响
物体质量越大，所需的动力和能量就越大，机械效率也会相应提 高。但过大的质量会增加机械负担，导致机械效率降低。
提高物体质量的方法
增加负载、选择密度较大的材料等。
实例分析
以电梯为例，电梯在提升轻载时效率较低，而在提升重载时效率较 高。
提升高度
01
提升高度对机械效率的影响
提升高度越高，所需的能量和动力就越大，机械效率也会相应提高。但
和经济效益。
灌溉机械
灌溉机械如水泵和喷灌机等，通过 提高水的输送效率，为农业生产提 供稳定的水源，从而提高农作物产 量。
农业运输机械
如农用卡车和拖拉机等，用于农产 品的运输，其机械效率对于减少运 输时间和成本具有重要意义。
工业机械
采矿机械
采矿机械如挖掘机和矿用提升机 等，在矿产资源开采中发挥着重 要作用，提高其机械效率有助于 降低采矿成本和提高生产效益。
化工机械
化工机械如离心机和压缩机等， 在化工生产过程中需要高效率运 转，以确保生产流程的稳定性和
产品的质量。
流水线设备
流水线设备在制造业中广泛应用 ，提高其机械效率能够加快生产
速度，降低生产成本。
家用电器
空调和冰箱
空调和冰箱等家用电器在日常生活中不可或缺，其机械效率决定了 能源消耗量和制冷效果。
洗衣机和烘干机
实验器材
滑轮组装置
滑轮、绳子、重物。
测量工具
弹簧测力计、刻度尺。
实验步骤与数据记录
• 搭建滑轮组：选择合适的滑轮和绳子搭建滑轮组，确保装 置稳定。
实验步骤与数据记录
2. 测量数据 • 使用弹簧测力计测量重物的重力（G）。
• 测量绳子自由端的拉力（F）。
机械效率课件ppt
5. 开始实验，手动转动滑轮组，使滑轮组转动一定距离 ，同时记录测力计和计时器数据。
在此添加您的文本16字
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。
在此添加您的文本16字
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。
在此添加您的文本16字
4. 使用刻度尺测量滑轮组转动的距离，确保测量准确无 误。
在此添加您的文本16字
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。
在此添加您的文本16字
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。
在此添加您的文本16字
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PPT课件
轻载时，机械效率高；重载时，机械效率低。因此，在实际应
用中需要根据负载情况选择合适的机械设备。
负载波动对机械效率的影响
03
负载波动会导致机械设备运行不稳定，增加能量损失和维修成
本，降低机械效率。
润滑对机械效率的影响
01
02
03
减少摩擦损失
良好的润滑可以减少机械 部件之间的摩擦和磨损， 降低能量损失和维修成本 ，提高机械效率。
健身器材效率
高效率的健身器材能够提供更好 的锻炼效果，提高运动效率。
办公用品效率
高效率的办公用品能够提高工作 效率，减少时间和资源的浪费。
THANKS
感谢观看
1. 确定研究对象和工作过程 。
01
3. 根据力的平衡条件和功的
定义，计算有用功和总功。
02
03
4. 利用机械效率的公式计算 机械效率。
04
05
5. 对计算结果进行分析和讨 论，提出提高机械效率的措
施和建议。
03
影响机械效率的因素
摩擦对机械效率的影响
摩擦损失能量
机械部件之间的摩擦会产生热量，导 致能量损失，降低机械效率。
运输效率。
车辆维护与保养
定期对车辆进行维护和保养，可以 确保车辆处于良好状态，减少故障 发生的可能性，提高运输安全性和 效率。
路况与交通状况
良好的路况和畅通的交通能够减少 运输过程中的延误和浪费，提高运 输效率。
日常生活中机械效率的应用
家用电器效率
高效率的家用电器能够减少能源 浪费，降低家庭开支。
润滑技术
在机械部件之间添加适量的润滑剂，如润滑油、润滑脂等 ，可以形成一层润滑膜，减少部件之间的直接接触，降低 摩擦损失。
- 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)。
有用 有用 总 有用 额外
2、公式讨论：
W额外 0(实际存在 所以 1 )
= (20N+400N)×6m = 2520J = 3120J
W总1 =（W有1 + W额1）
方法2：W有2 = G沙 h
= 600J
有用功相同，额外功越少机械效率越高 η =
W额2 =（G桶 + G轮）h
= (20N+10N)×6m = 180J = 780J
W总2 =（W有2 + W额2）
方法3： W有3 = G沙 h
如：用竖直方向上 的滑轮提升物体G
F
提升物体G 是目的,有 利用价值, 是有用功
G
是额外功。
有用功
无论采取那种方法都必须做的功。 即：为达到目的所必须做的功。
W h （1）举高重物时： 有用=G物·
（2）在粗糙水平面上移动物体时：
W有=f摩擦·物 S
额外功
并非人们需要但又不得不做的功 （1）克服机械自重做功： 使用动滑轮或滑轮组时：
W有
方法2
方法3
• 对空桶做功 • 对动滑轮做功
}W
额
}W
总
动滑轮提口袋提沙子
方法3： • 对砂子做功 • 对口袋做功 • 对动滑轮做功
W有
}W
额
}W
总
理解机械的三种功
要实现目的，完成 有用功,必须施加
动力F对滑轮做 功，动力所做 的是总功
要提升G，同时必须 将动滑轮也提升。这 时，你要克服动滑轮 重力和摩擦而额外做 功，否则你不能完成 任务。这部分功无利 用价值而又不得不做，
方法1：W有1 = G沙 h
= 100N×6m = 600J
W额1 =（G桶 + G人）h
= (20N+400N)×6m = 2520J
方法1 方法2 方法3
W总1 =（W有1 + W额1）
= 3120J
方法2：W有2 = G沙 h
= 600J
W额2 =（G桶 + G轮）h
= (20N+10N)×6m = 180J
已知：G=400N h=2m
W总
例1.用一动滑轮将0N
求： W有
W额
η
解：W有 G h 400N 2m 800J
W额= W总 —W有 =1000J－800J=200J
W总 F s
250 N 4m 1000 J
W有 800J 80% W总 1000 J
探究动滑轮的机械效率
一、影响动滑轮的机械效率的因素
1、动滑轮自重、滑轮摩擦、绳重
2、提升的物体重力
二、如何提高动滑轮的机械效率
减轻动滑轮自重 减小滑轮转轴间的摩擦力
减轻绳重
增加提升的物重。
滑轮组的机械效率与提升的高度、绳子的股数无关。
如何提高动滑轮的机械效率
方法一
提高提升的物重。
减轻动滑轮自重
方法二
W有用 2. 公式： 100 % W总
3. 特点：
W总 W额外 W总
（1）机械效率通常用百分数表示，没有单位. （2）机械效率总小于1 . （因为有用功总小于总功）
三种提沙方法中的机械效率η 再算算：
方法1：W有1 = G沙 h
= 100N×6m = 600J
分别为多少？
W额1 =（G桶 + G人）h
3m
W总2 =（W有2 + W额2）
= 780J
方法3： 有3 = G沙 h W
= 600J
W额3 =（G袋 + G轮）h
= (5N+10N)×6m = 90J
3m
沙子重100N 桶20N 体重400N 口袋5N 动滑轮重10N
W总3 =（W有3 + W额3）
= 690J
二、机械效率
1. 定义：有用功跟总功的比值叫机械效率（η ）
例2. 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？
已知：G=200N
h=9m
S=18m
F=120N
解： W
有
G h 200N 9m 1800 J
W总 F s 120N 18m 2160J W有 1800J 83.3% W总 2160J
= 600J
W额3 =（G袋 + G轮）h
= (5N+10N)×6m = 90J = 690J
W总3 =（W有3 + W额3）
} } }
η
1
=
W有1 W总1
=
600J 3120J
= 19.2%
2
W有2 W总2
=
600J 780J = 76.9%
η
3
=
W有3 W总3
=
600J 690J = 87.0%
要把重100N的沙子运上三楼。 下图画了三种办法。同学们讨 论一下：哪种办法最好，哪种 办法最不好，为什么？
学
学
生 生 讨 讨
论 论
返回主页
方法1
手提水桶提沙子 他的目的是：把沙子运上三楼 • 对砂子做功
对人们有用 必须做的功 并不需要做 但 又不得不做的功
3m
• 对空桶做功 • 克服自身重力做功
1.使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比60% 2.也可以说有用功在总功中占有60%，另外额外功占40％
有用功所占总功的比例越大，机械效率越高。
三.例题 高2m，所用拉力是250N，求有用功、额外功.
总功和动滑轮的机械效率各是多少？ 分析：使用动滑轮省了力，却费了距离，货物提高 2m， 绳子的自由端拉力通过的距离为4 m，
减小滑轮转轴间的摩擦力 减轻绳重
知识小结
一、机械的三种功： 有用功——有利用价值的功。 总功——动力对机械所做的功。 额外功——对人们无利用价值而又不得不做的功。 二、机械效率： 1、定义：有用功与总功的比值。
W总 W有用 W额外
W W Gh 公式 : 100% W W W Fs
W额外=G动滑轮· h
（2）克服机械间的摩擦做功： 使用斜面时：
W额外=f摩擦· L
总功
动力对机械所做的功. 有用功和额外功的和等于总功。
W 公式（1） ： 总=W有用+ W额外 公式（2） ： 总=F动力·动力 W S
作用在机械上的 动力 动力作用点移动 的距离
算一算：三种提沙方法中的W有、W额、W总分别为多少？
提水所做的功是有用功;提水桶所做的功是 额外功。 如果桶掉到井里,从井里捞桶的时候,捞上的桶里 带了一些水,这种情况下哪部分是有用功,哪部分 是额外功? 提水桶所做的功是有用功;提水所做的功是 额外功。
议一议： 另两种提沙方法中做的有用功、额外功、总功分别是哪些
动滑轮提水桶提沙子
方法2： • 对砂子做功
G物 h 5、机械效率公式： F S 动力 动力 提升
W有用 W总
移动
f S物 F动力 S
W有用 W有用 W额外
W总 W额外 W总
4.机械效率的意义 起重机的机械效率是60%
它表示什么意思？
机械效率与 是否省力. 功率大小. 提升高度. 绳子的绕法.做功的多 少无关。
3m
一、有用功和额外功
1.有用功（W有）：为了达到工作目的，必须做的功 2.额外功（W额）：为了达到工作目的，并非我们所
需要但又不得不做的功
3.总 功（W总）：动力所做的所有功
即有用功与额外功的总和
W总 = W有 + W额
想一想；议一议：
用水桶从井中提水的时候,所做的功哪部分
是有用功哪部分是额外功?
2、公式讨论：
W额外 0(实际存在 所以 1 )
= (20N+400N)×6m = 2520J = 3120J
W总1 =（W有1 + W额1）
方法2：W有2 = G沙 h
= 600J
有用功相同，额外功越少机械效率越高 η =
W额2 =（G桶 + G轮）h
= (20N+10N)×6m = 180J = 780J
W总2 =（W有2 + W额2）
方法3： W有3 = G沙 h
如：用竖直方向上 的滑轮提升物体G
F
提升物体G 是目的,有 利用价值, 是有用功
G
是额外功。
有用功
无论采取那种方法都必须做的功。 即：为达到目的所必须做的功。
W h （1）举高重物时： 有用=G物·
（2）在粗糙水平面上移动物体时：
W有=f摩擦·物 S
额外功
并非人们需要但又不得不做的功 （1）克服机械自重做功： 使用动滑轮或滑轮组时：
W有
方法2
方法3
• 对空桶做功 • 对动滑轮做功
}W
额
}W
总
动滑轮提口袋提沙子
方法3： • 对砂子做功 • 对口袋做功 • 对动滑轮做功
W有
}W
额
}W
总
理解机械的三种功
要实现目的，完成 有用功,必须施加
动力F对滑轮做 功，动力所做 的是总功
要提升G，同时必须 将动滑轮也提升。这 时，你要克服动滑轮 重力和摩擦而额外做 功，否则你不能完成 任务。这部分功无利 用价值而又不得不做，
方法1：W有1 = G沙 h
= 100N×6m = 600J
W额1 =（G桶 + G人）h
= (20N+400N)×6m = 2520J
方法1 方法2 方法3
W总1 =（W有1 + W额1）
= 3120J
方法2：W有2 = G沙 h
= 600J
W额2 =（G桶 + G轮）h
= (20N+10N)×6m = 180J
已知：G=400N h=2m
W总
例1.用一动滑轮将0N
求： W有
W额
η
解：W有 G h 400N 2m 800J
W额= W总 —W有 =1000J－800J=200J
W总 F s
250 N 4m 1000 J
W有 800J 80% W总 1000 J
探究动滑轮的机械效率
一、影响动滑轮的机械效率的因素
1、动滑轮自重、滑轮摩擦、绳重
2、提升的物体重力
二、如何提高动滑轮的机械效率
减轻动滑轮自重 减小滑轮转轴间的摩擦力
减轻绳重
增加提升的物重。
滑轮组的机械效率与提升的高度、绳子的股数无关。
如何提高动滑轮的机械效率
方法一
提高提升的物重。
减轻动滑轮自重
方法二
W有用 2. 公式： 100 % W总
3. 特点：
W总 W额外 W总
（1）机械效率通常用百分数表示，没有单位. （2）机械效率总小于1 . （因为有用功总小于总功）
三种提沙方法中的机械效率η 再算算：
方法1：W有1 = G沙 h
= 100N×6m = 600J
分别为多少？
W额1 =（G桶 + G人）h
3m
W总2 =（W有2 + W额2）
= 780J
方法3： 有3 = G沙 h W
= 600J
W额3 =（G袋 + G轮）h
= (5N+10N)×6m = 90J
3m
沙子重100N 桶20N 体重400N 口袋5N 动滑轮重10N
W总3 =（W有3 + W额3）
= 690J
二、机械效率
1. 定义：有用功跟总功的比值叫机械效率（η ）
例2. 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？
已知：G=200N
h=9m
S=18m
F=120N
解： W
有
G h 200N 9m 1800 J
W总 F s 120N 18m 2160J W有 1800J 83.3% W总 2160J
= 600J
W额3 =（G袋 + G轮）h
= (5N+10N)×6m = 90J = 690J
W总3 =（W有3 + W额3）
} } }
η
1
=
W有1 W总1
=
600J 3120J
= 19.2%
2
W有2 W总2
=
600J 780J = 76.9%
η
3
=
W有3 W总3
=
600J 690J = 87.0%
要把重100N的沙子运上三楼。 下图画了三种办法。同学们讨 论一下：哪种办法最好，哪种 办法最不好，为什么？
学
学
生 生 讨 讨
论 论
返回主页
方法1
手提水桶提沙子 他的目的是：把沙子运上三楼 • 对砂子做功
对人们有用 必须做的功 并不需要做 但 又不得不做的功
3m
• 对空桶做功 • 克服自身重力做功
1.使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比60% 2.也可以说有用功在总功中占有60%，另外额外功占40％
有用功所占总功的比例越大，机械效率越高。
三.例题 高2m，所用拉力是250N，求有用功、额外功.
总功和动滑轮的机械效率各是多少？ 分析：使用动滑轮省了力，却费了距离，货物提高 2m， 绳子的自由端拉力通过的距离为4 m，
减小滑轮转轴间的摩擦力 减轻绳重
知识小结
一、机械的三种功： 有用功——有利用价值的功。 总功——动力对机械所做的功。 额外功——对人们无利用价值而又不得不做的功。 二、机械效率： 1、定义：有用功与总功的比值。
W总 W有用 W额外
W W Gh 公式 : 100% W W W Fs
W额外=G动滑轮· h
（2）克服机械间的摩擦做功： 使用斜面时：
W额外=f摩擦· L
总功
动力对机械所做的功. 有用功和额外功的和等于总功。
W 公式（1） ： 总=W有用+ W额外 公式（2） ： 总=F动力·动力 W S
作用在机械上的 动力 动力作用点移动 的距离
算一算：三种提沙方法中的W有、W额、W总分别为多少？
提水所做的功是有用功;提水桶所做的功是 额外功。 如果桶掉到井里,从井里捞桶的时候,捞上的桶里 带了一些水,这种情况下哪部分是有用功,哪部分 是额外功? 提水桶所做的功是有用功;提水所做的功是 额外功。
议一议： 另两种提沙方法中做的有用功、额外功、总功分别是哪些
动滑轮提水桶提沙子
方法2： • 对砂子做功
G物 h 5、机械效率公式： F S 动力 动力 提升
W有用 W总
移动
f S物 F动力 S
W有用 W有用 W额外
W总 W额外 W总
4.机械效率的意义 起重机的机械效率是60%
它表示什么意思？
机械效率与 是否省力. 功率大小. 提升高度. 绳子的绕法.做功的多 少无关。
3m
一、有用功和额外功
1.有用功（W有）：为了达到工作目的，必须做的功 2.额外功（W额）：为了达到工作目的，并非我们所
需要但又不得不做的功
3.总 功（W总）：动力所做的所有功
即有用功与额外功的总和
W总 = W有 + W额
想一想；议一议：
用水桶从井中提水的时候,所做的功哪部分
是有用功哪部分是额外功?