机械效率的习题课.

第5章机械的效率和自锁5.1 复习笔记一、机械的效率1．功和效率（1）机械效率①驱动功机械上的驱动功（输入功）为W d，有效功（输出功）为W r，损失功为W f。

则有W d＝W r＋W f②机械效率a．定义机械的输出功与输入功之比称为机械效率，反映了输入功在机械中的有效利用程度，以η表示。

b．计算方法用功计算时η＝W r/W d＝1－W f/W d；用功率计算时η＝P r/P d＝1－P f/P d；式中，P d——输入功率；P r——输出功率；P f——损失功率。

（2）损失率①定义机械的损失功与输入功之比称为损失率，以ξ表示。

②计算方法由定义有ξ＝W f/W d＝P f/P d。

注：η＋ξ＝1，由于摩擦损失不可避免，故必有ξ＞0和η＜1。

（3）效率的简便计算方法为便于效率的计算，可应用下式进行计算η＝理想驱动力/实际驱动力＝理想驱动力矩/实际驱动力矩①斜面机构正反行程的机械效率分别为η＝tanα/tan（α＋φ）η′＝tan（α－φ）/tanα式中，α——斜面夹角；φ——总反力与法向反力的夹角。

②螺旋机构拧紧和放松螺母时的效率计算式分别为η＝tanα/tan（α＋φv）η′＝tan（α－φv）/tanα式中，α——中径升角；φv——螺旋副的摩擦角。

2．机器（或机组）的效率已知各机构的效率可计算确定整个机构的效率。

常用机构的效率见教材表5-1。

（1）串联①计算公式由k个机器串联组成的机组，设各机器的效率分别为η1、η2、…、ηk，机组的输入功率为P d，输出功率为P r。

则整个串联机组的机械效率为η＝P r/P d＝（P1/P d）（P2/P1）…（P k/P k－1）＝η1η2…ηk②特点a．前一机器的输出功率即为后一机器的输入功率；b．只要串联机组中任一机器的效率很低，就会使整个机组的效率极低；c．串联机器的数目越多，机械效率也越低。

③提高串联机组效率的措施a．减少串联机器的数目；b．优先提高效率最低机器的效率。

人教版初中物理八年级下册第十二章简单机械第3节机械效率课时练习一、单选题1．用同一滑轮组提起不同的重物（设摩擦力大小不变），则所提起的重物越重，机械效率就（）A．越小B．越大C．一样大D．无法确定2．已知滑轮组的机械效率为80%，绳自由端的拉力F与物重G的关系为14F G，则承担物体和动滑轮总重的绳子的股数是（）.A．4股B．5股C．3股D．6股3．如图所示,张伟同学通过斜面用平行于斜面F=200N的推力,将质量为30kg的物体在5s时间内匀速推到1m 高的平台上, 斜面长s=2m．(g取10N/kg)则A．推力的功率为40W B．推力做的总功300JC．斜面的机械效率为75﹪D．斜面对物体的摩擦力100N4．如图所示，用甲乙两个滑轮将同样的钩码缓慢提升相同的高度，则下列说法正确的是A．F1与F2大小相等B．甲中绳的自由端移动的距离比乙大C．F1做的总功比F2多D．甲的机械效率比乙高5．一台水泵每分钟内可把4.8t水扬高10m，若水泵效率为80%，带动水泵的电机效率为85%，则电机与水泵的配套功率应为A．12kw B．10kw C．9.8kw D．6kw 6．如图所示，规格完全相同的滑轮，用相同的绳子绕成甲、乙两个滑轮组，分别提起重为G1和G2的两个物体，不计摩擦与绳重，比较它们的省力情况和机械效率，下列说法正确的是A．若G1=G2，则F1＜F2，甲的机械效率高B．若G1=G2，则F1＞F2，乙的机械效率高C．若G1＜G2，则F1＜F2，甲、乙的机械效率相同D．若G1＜G2，则F1＜F2，乙的机械效率高7．在斜面上将一个质量为5kg的物体匀速拉到高处，如图所示，沿斜面向上的拉力为40N，斜面长2m、高1m．把重物直接提升h所做的功作有用功．g取10N/kg，下列说法正确的是（）A．物体只受重力、拉力和摩擦力三个力的作用B．做的有用功是40JC．此斜面的机械效率为62.5% D．物体受到的摩擦力大小为10N8．建筑工人用如图所示的滑轮组，在4s内将重为1000N的物体沿水平方向匀速移动2m的过程中，所用的拉力大小为250N，物体受到水平地面的摩擦力为物重的0.4倍．在此过程中下列说法正确的是A．绳子自由端沿水平方向移动了6m B．物体受到的拉力为500NC．拉力F 的功率为500W D．滑轮组的机械效率为80%9．如图所示，动滑轮重为1 N，拉力F为5 N，则重物G和弹簧秤读数为A．G为4 N，弹簧秤读数为5 N B．G为9 N，弹簧秤读数为10 NC．G为10 N，弹簧秤读数为5 N D．G为9 N，弹簧秤读数为5 N10．小明用两个相同的滑轮，组成不同的滑轮组如图所示，分别将同一物体匀速提高到相同高度，绳子的自由端移动的距离为S1、S2，图中左、右滑轮组的机械效率分别为η1、η2，下列关系正确的是（忽略绳重及摩擦）（）A．S1＞S2，η1=η2B．S1＞S2，η1＞η2C．S1＜S2，η1=η2D．S1＜S2，η1＞η211．某同学用滑轮组提升物体，绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图中图线a所示，物体上升的高度随时间变化的关系如图中图线b所示。

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。

第二章2-1 何谓构件?何谓运动副及运动副元素?运动副是如何进行分类的?答：参考教材5~7页。

2-2 机构运动简图有何用处?它能表示出原机构哪些方面的特征?答：机构运动简图可以表示机构的组成和运动传递情况，可进行运动分析，也可用来进行动力分析。

2-3 机构具有确定运动的条件是什么?当机构的原动件数少于或多于机构的自由度时，机构的运动将发生什么情况?答：参考教材12~13页。

2-5 在计算平面机构的自由度时，应注意哪些事项?答：参考教材15~17页。

2-6 在图2-22所示的机构中，在铰链C、B、D处，被连接的两构件上连接点的轨迹都是重合的，那么能说该机构有三个虚约束吗?为什么?答：不能，因为在铰链C、B、D中任何一处，被连接的两构件上连接点的轨迹重合是由于其他两处的作用，所以只能算一处。

2-7 何谓机构的组成原理?何谓基本杆组?它具有什么特性?如何确定基本杆组的级别及机构的级别? 答：参考教材18~19页。

2-8 为何要对平面高副机构进行“高副低代"?“高副低代”应满足的条件是什么?答：参考教材20~21页。

2-11 如图所示为一简易冲床的初拟设计方案。

设计者的思路是：动力由齿轮1输入，使轴 A连续回转；而固装在轴A上的凸轮2与杠杆3组成的凸轮机构将使冲头上下运动以达到冲压目的。

试绘出其机构运动简图，分析其是否能实现设计意图？并提出修改方案。

解：1）取比例尺绘制机构运动简图。

2）分析其是否可实现设计意图。

F=3n-( 2P l +P h –p’ )-F’=3×3-(2×4+1-0)-0=0此简易冲床不能运动,无法实现设计意图。

3）修改方案。

为了使此机构运动，应增加一个自由度。

办法是：增加一个活动构件，一个低副。

修改方案很多，现提供两种。

※2-13图示为一新型偏心轮滑阎式真空泵。

其偏心轮1绕固定轴心A转动，与外环2固连在一起的滑阀3在可绕固定轴心C转动的圆柱4中滑动。