简单机械和机械效率
学习简单机械的机械效率
学习简单机械的机械效率机械效率是指在机械工作中所能发挥的功率与输入的功率之比，也可以理解为机械装置将输入的能量转化为有用功的能力。
学习简单机械的机械效率对于理解机械原理以及提高工作效率都具有重要意义。
本文将探讨学习简单机械的机械效率以及如何提升机械效率的方法。
一、机械效率的定义和计算方法机械效率通常用η 表示，机械效率的计算公式如下所示：η = 有用输出功 / 输入功 × 100%其中，有用输出功是指机械装置所产生的实际有用功，输入功是指机械装置所接受的总输入功。
二、影响机械效率的因素1. 摩擦损耗：在机械运转中，由于物体间的接触而产生的摩擦力会损耗一部分能量，导致机械效率降低。
减小摩擦损耗的方法包括润滑、改善材料表面质量、减小表面粗糙度等。
2. 能量传递损失：在能量传递过程中，由于能量的转化和传输过程中损耗了一部分能量，也会导致机械效率的下降。
减小能量传递损失可以通过改善传动装置、提高材料的强度和刚度等方式来实现。
3. 内部能量损失：机械装置内部的零件运动过程中，由于摩擦和振动等原因，会产生内部能量损耗，进而降低机械效率。
减小内部能量损失可以通过优化设计、合理的材料选择和精确的加工工艺等方式来实现。
三、提高机械效率的方法1. 优化设计：在机械装置的设计过程中，合理设置齿轮齿数、曲轴的几何参数以及运动参数等，能够最大程度地提升机械效率。
2. 使用高效材料：选择高强度、低摩擦系数、良好抗磨损性和导热性的材料，能够降低能量损耗，提高机械效率。
3. 加强润滑：适当的润滑可以减小物体间的摩擦力，降低能量损耗。
选择合适的润滑剂和润滑方式，确保机械装置的正常运行。
4. 定期维护：定期进行机械装置的维护和保养，保持机械装置的良好状态，能够有效提升机械效率，并延长机械的使用寿命。
5. 运行条件的合理选择：合理选择机械装置的运行条件，包括温度、湿度、速度等因素的控制，能够减小能量损耗，提高机械效率。
综上所述，学习简单机械的机械效率对于了解机械原理、提高工作效率以及降低能量损耗都具有重要意义。
简单机械性质和其机械效率
简单机械性质和其机械效率1、滑轮①定滑轮：实质是一个等臂的杠杆，使用定滑轮不省力，但能改变力的方向。
②动滑轮：实质是个动力臂(l 1)为阻力臂 (l 2)二倍的杠杆，使用动滑轮能省一半力，但费距离，且不能改变力的方向。
③滑轮组：使用滑轮组时，滑轮组用几段绳子吊着物体，提起物体所用的力就是物重的几分之一。
F nG G =+1()物轮，其中n 表示吊着物体的绳子的段数。
※2、滑轮组必备公式竖直拉物体时：()动G G n F +=1水平拉物体时:f n1F =（f 为物体受到地面的摩擦力） S 绳=nS 物 （用此公式从实验数据中判断绳子股数）v 绳=nv 物 （计算功率是常用）注意：S 绳 和v 绳 为绳子自由端移动的距离和速度即动力F 的距离和速度；n 为滑轮组绳子的股数；S 物和v 物 为绳子自由端移动的距离和速度；G 物为物体受到的重力大小，G 轮为动滑轮受到的重力。
※3、有用功○1若使用机械的目的是提升重物，那么克服物体的重力做的功就是有用功。
设重物的重力为G ，提升的高度为h ，则W Gh 有用=；○2如果使用机械的目的是在水平面上平移重物，那么克服物体与水平面间的摩擦力做的功就是有用功。
设摩擦力为f ，物体移动的距离为s 物，则W 有＝fS物4、常见机械的机械效率求法（η＝）○1滑轮组： 竖直情况：用滑轮组提升重物时，克服重物的重力所做的功是有用功，对动滑轮的重力、绳子的重力、摩擦所做的功是额外功，绳子上的拉力所做的功是总功。
W 有＝G 物h W 额＝G 动h W 总＝Fs 绳水平情况：用滑轮组拉物体水平运动时，克服地面的摩擦做的功是有用功。
拉力所做的功是总功。
W 有＝fS 物 W 总＝FS 绳 F = S拉=nS 物○2斜面：（F 表示拉力，L 表示斜面的长，G 表示物体的重力，h 表示斜面的高。
） 理想情况：利用斜面来提升重物，若不计摩擦，则： FL ＝Gh 一般情况：利用斜面来提升重物，若考虑摩擦，则：计算公式： W有＝G 物h W 额＝fL W 总＝FL机械效率之例题精讲例1．用图示滑轮组拉着一重为100牛的物体A 沿水平面做匀速运动，所用拉力F 为40牛。
简单机械第3课时(PPT课件(初中科学)24张)
第3课时 机械效率
一、有用功、额外功、总功
有用功W有用：为了到达目的而必须要做的功
额外功W额外：利用机械时，人们不得不额外做的功 总功W总：有用功与额外功之和，即 W总=W有用+W额外
注：通常总功指对机械所施加的动力所做的功
W总=Fs
W有=G物h
W额=fs或=G动h
动力 绳子通过的距离
（3）机械效率不是固定不变的，机械效率反应的是 机械在一次做功的过程中有用功跟总功的比值，同 一机械在不同的做功过程中，机械效率往往会不同。 （4）机械效率的高低与是否省力、具体做功的多少、 物体被提升的高度等无关。 （5）机械效率是表征机械性能的重要指标。机械效 率越高，机械的性能越好。
判断：下列说法中是否正确？
做功（B）
ห้องสมุดไป่ตู้
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
3.为了提高滑轮组的机械效率，以下做法中正确 的是（D） A.以较大的速度匀速提升重物 B.以较小的速度匀速提升重物 C.增加承担物重的绳子股数 D.把滑轮做得更轻巧，减小滑轮在转动过程中的 摩擦
8.有用功在总功中占的比例越大，机械效率越高。 √
9.机械效率高的机械省功。
×
10.机械效率高的机械有用功占总功比值大。
√
3.提高机械效率的途径
（1）在所做有用功不变的情况下减少额外功。如改 进结构使机械更合理、更轻巧，尽量减小摩擦力等。 （2）在所做额外功一定的情况下，增加有用功。如 在机械能承受的范围内增加每次提起重物的重力。
三、斜面
日常生活中有很多事物应用斜面的原理而到达省力的目的， 如楼梯、蜿蜒而上的山路等。
简单机械原理与机械效率的计算
简单机械原理与机械效率的计算一、简单机械原理1.定义：简单机械是指没有电动机或其他动力装置，依靠人力或其他动力直接作用的机械。
a)杠杆：根据力臂的长短，分为一端固定杠杆（费力杠杆、等臂杠杆、省力杠杆）和两端固定杠杆（轮轴、滑轮、撬棒等）。
b)滑轮：包括定滑轮和动滑轮。
定滑轮可以改变力的方向，动滑轮可以省力。
c)轮轴：轮轴是一个圆形轴，可以绕着固定点转动。
轮轴的力矩等于力与力臂的乘积。
2.力的作用效果：力可以改变物体的形状和运动状态。
二、机械效率的计算1.定义：机械效率是指机械输出功与输入功的比值，用来衡量机械的能量损失。
2.计算公式：机械效率 = 输出功 / 输入功 × 100%3.影响机械效率的因素：a)机械结构：机械结构的设计和制造精度会影响机械效率。
b)润滑：润滑可以减少机械部件之间的摩擦，提高机械效率。
c)操作方法：正确的操作方法可以减少能量的浪费，提高机械效率。
4.提高机械效率的方法：a)优化机械结构设计，减少能量损失。
b)提高制造精度，降低机械部件之间的摩擦。
c)加强润滑，保持机械部件的良好润滑状态。
d)培训操作人员，提高操作技能和意识。
三、实际应用1.生活中的简单机械：如扳手、钳子、螺丝刀等。
2.机械设备：如汽车、自行车、电梯等。
3.工程机械：如挖掘机、吊车等。
通过了解简单机械原理和机械效率的计算，我们可以更好地理解和应用各种机械设备，提高生产效率和生活质量。
习题及方法：1.习题：一个力为10N的人在水平方向上拉着一个质量为2kg的物体，物体在水平方向上移动了5m。
求物体的功和功率。
a)计算物体所受的摩擦力：f = μmg = 0.2 × 2kg × 9.8m/s² =3.92Nb)计算物体实际受到的拉力：F = 10Nc)计算物体克服摩擦力所做的功：W = (F - f)s = (10N - 3.92N) ×5m = 29.6Jd)计算功率：P = W / t = 29.6J / 10s = 2.96W答案：物体的功为29.6J，功率为2.96W。
求机械效率的4个公式
求机械效率的4个公式机械效率是指机械转换能量的有效性，是衡量机械性能的重要参数之一。
在实际应用中，机械效率通常采用百分比表示，越高越好。
本文将介绍机械效率的4个公式及其在工程设计和维护中的应用。
1. 简单机械效率公式简单机械效率公式为：η = Wout / Win * 100%其中，Wout为工作输出，Win为能量输入。
这个公式适用于单个简单机械的计算，如杠杆、滑轮、斜面等。
利用这个公式可以比较不同机械的效率，从而选择最适合的设备。
2. 复合机械效率公式复合机械效率公式为：η = Wout / W1 * 100%其中，W1为第一个机械的输出功率，Wout为整个机械系统的输出功率。
这个公式适用于多个简单机械组合成的机械系统，如传动系统、液压系统等。
通过这个公式可以优化机械系统的设计，提高效率。
3. 液压机械效率公式液压机械效率公式为：η = Fout * Vout / (Fin * Vin) * 100%其中，Fout为液压系统的输出力，Vout为输出液体的体积流量，Fin为液压系统的输入力，Vin为输入液体的体积流量。
这个公式适用于液压系统设计和维护，通过计算机械效率可以评估液压系统的性能，发现可能存在的故障，并进行调整优化。
4. 电机机械效率公式电机机械效率公式为：η = (Pout / Pin) * 100%其中，Pout为电机的输出功率，Pin为电机的输入功率。
这个公式适用于电机的设计和维护，可以评估电机的性能和节能情况。
如果电机的机械效率比较低，可以通过更换电机或者优化电机的使用方式来提高机械效率。
综上所述，机械效率公式的应用非常广泛，可以用于各种机械设备的设计、优化和维护。
通过计算机械效率可以评估机械系统的性能和节能情况，并进行调整和优化。
在实际应用中，需要根据不同的机械系统选择相应的机械效率公式进行计算和分析，以获得更好的效果。
求机械效率的公式8种
求机械效率的公式8种机械效率是描述机械装置能量转换效率的一个指标，用于衡量机械装置在能量转换过程中的能量损失程度。
下面列举了常见的8种机械效率的公式：1.简单机械效率（η）：简单机械效率是指通过简单机械装置进行的能量转换的效率。
它的计算公式为：η=(输出功/输入功)*100%2.齿轮传动效率（η）：齿轮传动效率是指通过齿轮传动进行的能量转换的效率。
它的计算公式为：η=(输出功/输入功)*100%3.提升机械效率（η）：提升机械效率是指通过提升机械装置进行的能量转换的效率。
它的计算公式为：η=(输出功/输入功)*100%4.液压系统效率（η）：液压系统效率是指通过液压系统进行的能量转换的效率。
它的计算公式为：η=(输出功/输入功)*100%5.气体压缩机效率（η）：气体压缩机效率是指通过气体压缩机进行的能量转换的效率。
它的计算公式为：η=(输出功/输入功)*100%6.发电机效率（η）：发电机效率是指通过发电机进行的能量转换的效率。
它的计算公式为：η=(输出功/输入功)*100%7.活塞式内燃机热效率（η）：活塞式内燃机热效率是指通过活塞式内燃机进行的热能转换的效率。
它的计算公式为：η=(输出热功/输入燃料热值)*100%8.汽车传动系统效率（η）：汽车传动系统效率是指汽车传动系统中能量转换的效率。
它的计算公式为：η=(输出功/输入功)*100%以上是常见的8种机械效率的公式，每个公式都根据具体的机械装置和能量转换方式具有不同的形式。
这些公式可以帮助我们评估机械装置的能量转换效率，进一步提高工程设计和能源利用的效率。
常见简单机械的机械效率归纳
简单机械的机械效率归纳常见的简单机械有斜面、杠杆、滑轮、滑轮组、轮轴等，这些工具也可以组合在一起使用。
物体重G，拉力F，物体与斜面间摩
擦力f；
物体被抬升h，物体在斜面上移动
距离s物。
（竖直方向）
物体重G，拉力F，动滑轮重G动；
物体被抬升h，绳子自由端移动距
离s；
有n段绳子与动滑轮相连。
拉力F，物体与平面间摩擦力f；
物体在平面移动距离s物，绳子自由
端移动距离s；
有n段绳子与动滑轮相连。
1/ 2
物体重G，拉力F，物体与斜面间摩
擦力f，动滑轮重G动；
物体被抬升h，物体在斜面上移动
距离s物，绳子自由端移动距离s；
有n段绳子与动滑轮相连。
2/ 2。
(中考物理)考点19 简单机械及机械效率
一、杠杆1．杠杆的定义：一根硬棒，在力的作用下如果能绕着固定点转动，这根硬棒就叫做杠杆。
在力的作用下能绕固定点转动，这是杠杆的特点。
杠杆有直的也有弯的。
2．杠杆的五要素（1）支点：杠杆(撬棒）绕着转动的点，用字母O标出。
（2）动力：使杠杆转动的力。
画力的示意图时，用字母F1标出。
（3）阻力：阻碍杠杆转动的力。
画力的示意图时，用字母F2标出。
注意：动力和阻力使杠杆转动方向相反，但它们的方向不一定相反。
（4）动力臂：从支点到动力作用线的距离。
用字母L1标出。
（5）阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。
用字母L2标出。
二、杠杆平衡条件1．动力×动力臂＝阻力×阻力臂，公式：F1×L1=F2×L2。
2．杠杆的平衡条件实验（1）首先调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。
如图所示，当杠杆在水平位置平衡时，力臂L1和L2恰好重合，这样就可以由杠杆上的刻度直接读出力臂的大小了，而图甲杠杆在倾斜位置平衡，读力臂的数值就没有图乙方便。
由此，只有杠杆在水平位置平衡时，我们才能够直接从杠杆上读出动力臂和阻力臂的大小，因此本实验要求杠杆在水平位置平衡。
（2）在实验过程中绝不能再调节螺母。
因为实验过程中再调节平衡螺母，就会破坏原有的平衡。
3．杠杆如果在相等时间内能转过相等的角度，即匀速转动时，也叫做杠杆的平衡，这属于“动平衡”。
而杠杆静止不动的平衡则属于“静平衡”。
利用杠杆的平衡条件来分析有关问题，一般按照以下步骤：（1）确定杠杆的支点的位置；（2）分清杠杆受到动力和阻力，明确其大小和方向，并尽可能地做出力的示意图；（3）确定每个力的力臂；（4）根据杠杆的平衡条件列出关系式并分析求解。
三、杠杆的分类及应用杠杆类型杠杆特点杠杆优点杠杆缺点应用省力杠杆L 1>L 2 F 1<F 2 (动力<阻力） 省力费距离撬棒、铡刀、动滑轮、羊角锤、手推车等 费力杠杆L 1<L 2 F 1>F 2 (动力>阻力） 费力省距离起重机的前臂、理发剪刀、钓鱼竿等等臂杠杆L 1=L 2 F 1=F 2 (动力=阻力）既不省力也不费力 天平、定滑轮等四、定滑轮和动滑轮 1．定滑轮（1）定义：中间的轴固定不动的滑轮。
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简单机械和机械效率
1．一人站在地面上，要用滑轮组提升重力为G的物体，如图58所示，(1)如要求拉力最小，试在图上画出滑轮组的绕线；(2)忽略滑轮的重力及一切摩擦，则拉力F与G的大小关系是______；(3)如在实际情况下，拉力为F‘(F’>F)，则该滑轮组的机械效率为______。
2．外力对水泵做了7×105焦耳的总功，水泵把5×103千克的水送到10米高处，计算：
(1)水泵完成的有用功是多少？
(2)水泵的机械效率是多少
3．图59中，一个重量为50牛顿的物体，在F=10牛顿的外力作用下，自底端A匀速运动到顶端B所需要时间为16秒，设斜面的高为12米，机械效率为75%，该物体从A运动到B的速度是多少
4．如图60所示，用滑轮组提起重物的质量为36千克，若以米/秒的速度
向上拉动绳子自由端，使重物上升2米，求拉力F所做的功和功率（不计
滑轮组的重量及摩擦）
5．水平面上有一重20牛顿的物体，在水平拉力作用下，以v=1米/秒的速度作匀速直线运动，若物体所受摩擦阻力为5牛顿，求拉力在10秒内做的功和功率
6．如图61所示，用滑轮组将重量是120牛顿物体提高2米。
求：
(1)如不计滑轮组的重量及摩擦，弹簧秤的读数是多少
(2)弹簧秤的实际读数是50牛顿，总功是多少滑轮组的机械效率是多少
7．要将货物在1分钟内提高10米，某人的拉力只能达到300牛顿，为了提升货物省力又方便，他利用机械效率为80%的滑轮组（如图62）。
(1)在图上画出绳子的绕法。
(2)某人使用该滑轮组，一次最多可提升多少重量的货物？
(3)某人在匀速提升货物过程中最大的有用功率是多少
8．用如图63所示的滑轮组匀速提起重物，当重物升高1米时，绳的自由端拉下4米。
(l)用笔画出此滑轮组绳子的绕法。
(2)如果物重2400牛顿，所用拉力是800牛顿，
那么，拉力做的总功是多少这滑轮组的机械效率是多少？
9．货物重G为400牛顿，沿着长l为4米、高h为2米的斜面。
（如图64，由底端匀速推到顶端，如果推力F是250牛顿，求：(1)推力所做的功；(2)有用功；(3)斜面的机械效率。
10．用10千瓦的电动机带动一台水泵给水塔抽水，水塔容积为20米3，水被提升的高度为20米，抽水系统的总效率为50%，问多长时间可以抽满
11．搬运工人沿着长4米，高2米的斜面，将质量为100千克的货物由斜面底端匀速推到顶端。
(1)如果不考虑斜面摩擦，工人沿斜面方向的推力多大？
(2)如果斜面的机械效率为80%，这时工人沿斜面方向的推力又是多大
12．如图66所示，滑轮组提起重2000牛顿的货物，所用的拉力是800牛顿，绳子的自由端被拉下4米，拉力对滑轮组做的总功是多少滑轮组提起货物做的有用功是多少这个滑轮组的机械效率是多少
13．如图67的动滑轮，提起重为G=135牛顿的重物，拉力F=90牛顿，
拉起重物后，绳于从A点向上拉出的长度为2米，求：(1)拉力F做的
有用功。
(2)拉力F做的总功。
(3)动滑轮的机械效率。
（4）如果用第二
种绕法，F1为70牛顿，则F1做了多少总功（5）F1做了多少额外功
（6）滑轮组的机械效率为多大
15．如图是一种居民楼电梯结构的截面示意图。
A为电梯厢，厢底有两个动滑轮B，其功能相当于一个动滑轮，使用两个动滑轮的好处是能帮助电梯保持稳定。
C为配重，起平衡作用。
在拉力F作用下电梯厢能在电梯井中沿竖直通道上下运行。
现有10个人同时乘坐电梯(每个人的质量均按60kg计算)，电梯厢以0.5m/s的速度匀速上升时，拉力为1F，1F的功率1p为10kw，动滑轮B的机械效率为1 ；电梯厢运行了12m后，从电梯中下去了5个
人，此后电梯厢以s m /5.0的速度上升时，拉力为2F ，2F 的功率为2P ，动滑轮B 的机械效率为2η。
(不计绳重及滑轮摩擦，g 取kg N /10) 求：(1) 1η∶2η；(2)拉力2F 的功率2P 。