机械效率的计算

动力和机械效率的计算方法一、动力计算方法1.1 定义：动力是指物体在力的作用下，产生运动的能力。

1.2 计算公式：动力 = 力 × 速度1.3 单位：国际单位制中，动力的单位是牛顿（N），速度的单位是米每秒（m/s）。

1.4 注意事项：（1）计算动力时，要保证力和速度的方向一致；（2）动力是一个矢量量，既有大小，也有方向；（3）在计算过程中，要区分动力和势能的概念。

二、机械效率计算方法2.1 定义：机械效率是指机械设备在能量转换过程中，输出能量与输入能量的比值。

2.2 计算公式：机械效率 = 输出能量 / 输入能量2.3 单位：机械效率没有单位，是一个无量纲的数值。

2.4 注意事项：（1）机械效率反映了机械设备能量转换的损失情况，数值越接近1，损失越小，效率越高；（2）在计算机械效率时，要准确测量输入能量和输出能量；（3）机械效率的计算过程中，不包括非能量形式的损失，如摩擦、散热等；（4）实际应用中，机械效率往往受到多种因素的影响，要综合考虑。

三、动力和机械效率的关系3.1 关系：动力和机械效率是两个不同的物理概念，但在实际应用中，它们存在一定的联系。

3.2 联系：动力的大小直接影响到机械设备的输出能量，从而影响到机械效率；同时，机械效率的高低也反映了动力利用的效果。

3.3 举例：在汽车行驶过程中，发动机提供的动力越大，汽车的加速性能越好，机械效率越高；而汽车在行驶过程中，克服摩擦、散热等损耗，机械效率会降低。

综上所述，动力和机械效率的计算方法是物理学中的重要知识点。

掌握这些知识，有助于我们更好地理解和利用机械设备，提高生产效率，降低能源消耗。

习题及方法：1.习题：一辆质量为1000kg的汽车以80km/h的速度行驶，求汽车的驱动力。

（1）将速度转换为米每秒：80km/h = 80 × (1000/3600) m/s = 22.22 m/s；（2）使用牛顿第二定律：F = ma，其中a是汽车的加速度，由于是匀速行驶，所以a = 0；（3）因此，驱动力F = 1000kg × 0 = 0N。

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。

专题11: 机械效率的计算（原卷版）机械效率是初中物理力学中重要的知识点，是中考中必考的知识点之一。

机械效率知识综合性强，学生考试中普遍感觉较难，很多学生往往是机械的模仿，一味的套公式，不理解公式成立的条件，出错率偏高。

一、机械效率1、三功——有用功、额外功、总功2、机械效率（1）定义：物理学中，把有用功跟总功的比值叫做机械效率，用η表示。

（2）公式：100%W W η=⨯有用总（3）提高机械效率的方法：增大重物、减小机械间的摩擦、减小机械自重、改进结构等。

注意：机械效率是一个比值，通常用百分数表示，由于有用功总小于总功，故机械效率总小于1；机械效率的高低与使用机械是省力还是费力无关。

二、滑轮组机械效率的计算：（物体匀速运动）当滑轮组竖放使用时，克服物体重力做有用功，所以有用功是W 有用=Gh ，总功W 总=Fs ，额外功W 额=W 总－W 有=Fs －Gh ，机械效率100%=100%W GhW Fsη=⨯⨯有用总（任何情况下都适用）； 如果不计绳重和摩擦，额外功W 额=G 动h ，机械效率100%=100%W GhW Gh G hη=⨯⨯+有用总动=100%GG G ⨯+动（不考虑绳子和摩擦的情况下适用）。

当滑轮组横放使用时，克服摩擦力做有用功，所以有用功是W 有用=fs 物，总功W 总=Fs 绳，额外功W 额=W 总－W 有=Fs 绳－fh ，机械效率100%=100%W fsW Fs η=⨯⨯有用物绳总，此时与物体重力无关，绳端移动的距离与物体运动的距离的关系为s 绳=ns 物。

注意：（1）当用竖放滑轮组提水中物体时，克服的不再是物体的重力，而是G-F 浮，在计算机械效率时，只有将G 换成G-F 浮即可。

（2）由于物体和绳端同时运动，将s=nh 或s 绳=ns 物两边同时除以时间t ，所以得v 绳=nv 物。

尤其在计算拉力的功率选用P=Fv 计算时，一定要用v 绳，不要用v 物。

（3）滑轮组机械效率的高低与提升物体的重力、动滑轮的重力有关，与绳子股数、提升高度无关。

机械效率计算一、有用功、额外功有用功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二、机械效率有用功跟总功的比值叫机械效率公式：有总W W η=机械效率一般用百分数表示，没有单位看看刚才的数据，思考机械效率会大于1吗？为什么？ 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？三、滑轮组的机械效率克服物体重力做功为有用功克服滑轮重力做功为额外功(不考虑摩擦力)F做的功为总功克服物体所受摩擦力所做功为有用功克服绳和轮、轮和轴间摩擦所做功为额外功F做的功为总功W有＝f摩擦·S四、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。

五、测定滑轮组机械效率的实验：⑴根据的原理是_____________。

⑵实验中需要的测量工具有________和____________。

⑶需要直接测量的物理量有：绳端的拉力F 、_________、_____________和_________________。

⑷实验时拉力的方向应尽量________，且应在钩码__________的过程中读取拉力的大小。

六、功的原理是什么？使用任何机械都不省功。

用机械不用机械≥W W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 ？功的原理⑴使用机械时人们所做的功，都等于不用机械而直接用手所做的功。

(不计机械自重及摩擦) ⑵使用任何机械都不省功。

(任何情况下) ⑶理想公式：W 机械＝W 手动课堂练习判断：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．功率越小，机械效率越低。

4．机械效率越大，功率就越大。

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。

机械效率是评估机械系统能有效利用能源的能力的量化指标。

它是指机械系统输出功率与输入功率之比，也可以定义为机械系统的输出功率与理论最大输出功率之比。

机械效率的计算可以基于不同的参数，下面是8种计算机械效率的公式及其参考内容：1.利用电力作为输入能源的机械效率机械效率 = 输出功率 / 输入功率参考内容：使用P = IV公式计算电力输入功率和输出功率，其中P为功率，I为电流，V为电压。

2.利用燃油作为输入能源的内燃机机械效率机械效率 = 输出功率 / 输入功率参考内容：根据内燃机的使用条件、设计参数和工况数据计算机械效率。

可以通过监测燃油消耗量和输出功率来计算机械效率。

3.利用蒸汽作为输入能源的蒸汽涡轮机机械效率机械效率 = 输出功率 / 输入功率参考内容：通过监测蒸汽流量和压力以及轴功率来计算机械效率。

4.利用压缩空气作为输入能源的空气压缩机机械效率机械效率 = 输出功率 / 输入功率参考内容：通过监测压缩空气的流量、压力和轴功率来计算机械效率。

5.利用水力作为输入能源的水轮机机械效率机械效率 = 输出功率 / 输入功率参考内容：通过监测水流量、水头以及轴功率来计算机械效率。

6.利用电力作为输入能源的电动机机械效率机械效率 = 输出功率 / 输入功率参考内容：通过监测电动机的负载、输入功率和输出功率来计算机械效率。

7.利用热能作为输入能源的热机机械效率机械效率 = 输出功率 / 输入功率参考内容：根据热机的工作条件、热能输入和输出功率来计算机械效率。

常用的热机效率公式有卡诺循环效率。

8.利用风能作为输入能源的风力发电机机械效率机械效率 = 输出功率 / 输入功率参考内容：通过监测风力发电的风速、转速以及发电功率来计算机械效率。

综上所述，机械效率的计算方法根据不同的输入能源和机械系统的特点而异。

通过监测输入功率、输出功率以及相关参数，可以计算出机械效率，从而评估机械系统的能源利用效率。

功,功率和机械效率计算公式
功是指力在经过一定距离的作用下所做的功效，它通常用Joule （焦耳）来表示。

在物理学中，功通常表示力与位移的乘积，即：W = F × s，其中W表示功，F表示力，s表示位移。

如果力和距离的方向
相同，则功为正，如果方向相反，则功为负。

功率表示单位时间内所做的功，通常用Watt（瓦特）来表示。

其
计算公式为功率 = 功 / 时间，即：P = W / t。

我们通常所说的电器
功率就是指单位时间内消耗的电能，例如用100W的电灯泡照明1小时，消耗的电能为100瓦时。

机械效率用来衡量机械设备利用输入能量的效果。

机械效率通常用%表示，其计算公式为输出功率 / 输入功率× 100%。

例如，一臂
动力拔河机的输出功率为400W，输入功率为600W，则其机械效率为
400 / 600 × 100% = 66.7%。

机械效率是衡量机械装置好坏的重要指标之一。

当机械效率越高时，机械装置的能量利用效果就越高，能够更有效率地完成相应的工作；反之，当机械效率较低时，机械装置就能够很快地损耗掉能量，
使得工作效果大打折扣。

总之，功、功率和机械效率在物理学中是极为重要的概念。

在工
程实践中，我们通常会根据这些概念的公式进行实际计算，并将计算
结果用来评估机械装置的效率，然后再进行相应的改进和优化。

因此，
深入了解这些概念的公式和实际应用场景，有助于我们更好地理解机械装置的工作原理，从而更好地掌握机械加工和维护的技能。

机械效率知识集结知识元机械效率概念知识讲解机械效率1．有用功：定义：对人们有用的功。

公式：滑轮：W有用=Gh（提升重物）=W总-W额=ηW总斜面：W有用=Gh2．额外功：定义：并非我们需要但又不得不做的功。

公式：W额=W总-W有用=G动h（忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组）斜面：W额=fL 3．总功：定义：有用功加额外功或动力所做的功公式：W总=W有用+W额=Fs=斜面：W总=fL+Gh=FL4．机械效率：①定义：有用功跟总功的比值。

②公式：η=斜面：单个定滑轮：单个动滑轮：常规滑轮组：③有用功总小于总功，所以机械效率总小于1。

通常用百分数表示。

某滑轮机械效率为60%表示有用功占总功的60%。

④提高机械效率的方法：减小机械自重、减小机件间的摩擦。

机械效率的测量及影响因素①原理：②应测物理量：钩码重力G、钩码提升的高度h、拉力F、绳的自由端移动的距离S。

③器材：除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需刻度尺、弹簧测力计。

④步骤：必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高，目的：保证测力计示数大小不变。

⑤结论：影响滑轮组机械效率高低的主要因素有：动滑轮越重，个数越多则额外功相对就多。

提升重物越重，做的有用功相对就多。

摩擦，若各种摩擦越大做的额外功就越多。

绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率。

例题精讲机械效率概念例1.因为有用功总____〔填“大于、小于或等于”）总功，所以机械效率总小于1．提高机械效率的途径是减小____功，滑轮组的机械效率越高，说明额外功在总功中所占的比例____（填：“越大”或“越小”）例2.如图所示，用相同的滑轮不同的绕法把不同的重物提起相同的高度（G甲>G乙），绳重摩擦忽略不计。

在物体匀速上升的过程中，甲图机械效率比乙___（选填“大”、“小”或“相等”），说明理由_________________________________________________________。

例3.如图所示，分别用定滑轮、动滑轮把重力相同的甲、乙两物体（G甲=G乙>G动）在相同时间内匀速提升相同的高度（不计摩擦），则所用拉力F甲____F乙，拉力做功的功率P甲____P乙，机械效率η甲____η乙．（选填“>”、“<”或“=”）例4.如图所示，用甲、乙两种装置将物体匀速提升相同高度，物体重均为10N，滑轮重均为1N，不计绳重和摩擦，所用的拉力分别是F1和F2，机械效率分别是η1和η2，则F1___F2，η1___η2．（选填“>”、“<”或“=”）例5.如图所示，用同样的轻绳（不计绳重）和滑轮安装成甲、乙两种装置。