好滑轮组机械效率公式

滑轮组的机械效率引言在机械领域中，滑轮组是一种常见的机械装置，它由多个滑轮组成，用于改变力的方向和大小，以便完成各种机械工作。

在滑轮组中，机械效率是一个非常重要的概念，它表示实际输出功率与输入功率之间的比值。

本文将介绍滑轮组的机械效率以及影响机械效率的因素。

滑轮组的机械效率概述滑轮组的机械效率是指滑轮组在传递力和改变力方向时的效率。

通常情况下，滑轮组的机械效率是小于1的，这是因为在滑轮组中，存在一些能量损失，如摩擦损失和弹性变形损失。

因此，实际输出功率会小于输入功率。

影响滑轮组机械效率的因素滑轮组的机械效率受多种因素的影响，下面将介绍其中几个主要的因素。

摩擦损失摩擦是影响滑轮组机械效率的主要因素之一。

在滑轮组中，滑轮与滑绳、滑块等传动部件之间会产生摩擦，从而导致能量损失。

为了降低摩擦损失，可以采取一些措施，如使用润滑剂、降低滑轮与传动部件的接触面积等。

弹性变形损失滑轮组中的弹性变形也会导致机械效率的损失。

当滑轮和滑绳受到力的作用时，它们可能会产生弹性变形，从而导致能量损失。

为了减少弹性变形损失，可以选择合适的滑轮材料和设计滑轮的结构。

机械间隙滑轮组的机械间隙也会对机械效率产生影响。

机械间隙是指两个相邻滑轮之间的距离，如果间隙过大，会导致力的损失和能量的浪费。

因此，在设计滑轮组时，需要合理控制机械间隙，确保力能够有效传递。

滑轮摩擦率滑轮的摩擦率也会对机械效率产生影响。

摩擦率是指滑轮表面的摩擦性能，如果摩擦率过大，会导致能量损失增加。

因此，在选择滑轮材料和表面处理时，需要考虑其摩擦率，以提高机械效率。

计算滑轮组的机械效率为了计算滑轮组的机械效率，我们需要知道滑轮组的实际输出功率和输入功率。

实际输出功率可以通过测量滑轮组输出的力和速度来获得。

而输入功率则可以通过测量输入力和速度来获得。

机械效率可以通过以下公式来计算：机械效率 = 实际输出功率 / 输入功率结论滑轮组是一种常见的机械装置，它通过改变力的方向和大小来完成各种机械工作。

滑轮组公式
一、竖直方向 （忽略绳重及摩擦）
()动物G 1+=G n
F nh S =
G F nV V =
%100G G G %100G G n
1n G %100nF
%100Fnh %100FS h G %100W ⨯+=⨯+=⨯=⨯=⨯=⨯=动物物动物物物物物总
有用）（ηηηG h G W 提高滑轮组机械效率的方法
1、增加物重（G 物）
2、减小动滑轮自重（G 动)
3、减小绳重及摩擦
注：滑轮组机械效率与滑轮组绕法（绳子段数n ）及物体被提高的高度无关。

二、水平方向 （忽略绳重及摩擦）（动滑轮重力及物体重力不做功）
A F n
F 1= 'nS S = FA F nV V =
%100nF F %100FnS'S'F %100FS S'F %100W A A A ⨯=⨯=⨯=⨯=ηη总
有用W
提高滑轮组机械效率的方法
1、增大物体重力(增大摩擦力）
2、减小绳重及摩擦
注：滑轮组机械效率与滑轮组绕法（绳子段数n)及物体被拉动的距离无关. 斜面公式
使用简单机械，目的是为了省力，工作轻松.
但使用简单机械，省力一定会费距离.即省力不省功。

有用功找法:抛开一切工具，我要达到什么目的,亲自去做所需要的功（能量)即为
有用功.
总功的找法：人使用工具亲自做了多少功，即总功。

江苏省泗阳县李口中学沈正中一、滑轮组机械效率设滑轮组中动滑轮重为G 动，物重为G ，作用在动滑轮上绳子段数为n ，作用在绳子自由端的拉力为F ，绳子自由端移动距离为s 绳，物体沿竖直方向移动的距离为h ，沿水平方向移动的距离为s 物，则滑轮组机械效率的公式如下：1.基本公式：η＝2.常用的推导公式（不计绳重及摩擦）（1）提升重物时：① η＝ ② η＝ ③ η＝ （2）水平移动重物时（μ为滑动摩擦系数）： ④ η＝ ⑤ η＝ 3. 提升重物时，影响滑轮组机械效率大小的因素（不计绳重及摩擦）η＝ ＝ 因给定滑轮组动滑轮的重量G 动一定，所以由上式可以看出：G 越大，η越大。

即同一滑轮组所提重物越重，机械效率越高。

二、斜面机械效率1.基本公式：η＝2.影响滑轮组机械效率大小的因素W 有用 ———— W 总Gh ———— F s 绳G ———— n FG ———— G ＋G 动f s 物 ———— s f ———— n F11＋G 动／GG G ＋G 动 W 有用 ———— W 总如图，设G 为物体重量，h 为斜面竖直高度，F 拉为平行于斜面向上的拉力拉力，s 为斜面长度，θ为斜面倾角，μ为滑动摩擦系数。

将物体重力G 垂直分解为垂直于斜面的压力F和平行于斜面的下滑力F 下， 则：η = ＝ ＝ ＝ ＝ ＝ ＝ 因给定斜面的滑动摩擦系数μ一定，所以由上式可以看出：θ越大，η越大。

即同一斜面倾角越大，机械效率越高。

三、机械效率的意义（1）机械效率是反映机械性能的优劣的重要标志之一。

总功等于有用功与额外功之和，因而有用功只占总功的一部分。

显然，有用功所占比例越大，机械对总功的利用率就越高，机械的性能就越好。

物理中，用机械效率来表示机械对总功的利用率。

（2）在计算机械效率时，注意物理量名称所标示的意义。

总功：即动力对机械所做的功，称之为动力功，也叫输入功。

理想机械：W 总=W 有用，W 输入=W 输出，W 动=W 阻。

滑轮组及相关计算
一、定滑轮和动滑轮：
二、滑轮组
：滑轮组是定滑轮和动滑轮的组合，它既省
力，又能改变力的方向，但是费距离。

1、绳数n ：与移动部分相连的绳子数目2、绳上（绳子自由端）拉力的大小
F ：
(1)、竖直提升物体
（不计绳重和绳子与轮之间的摩擦）
(2)、水平拖动物体
（不计绳重和绳子与轮之间的摩擦）
f 为物体与地面之间的摩擦力
(3)、竖直拖动物体加水平提升动滑轮
（不计绳重和绳子与轮之间的摩擦）
3、距离和速度的关系：
物体上升的距离为h 物体水平移动距离为
L
则有绳子自由端移动距离（拉绳子的距离）：S=nh 或S=nL
物体上升的距离为Vh 物体水平移动距离为
VL
则有绳子自由端移动距离（拉绳子的距离）
：VS=nV h 或VS=nV L
4、拉力做的功、人做的功、总共
W
总：
定滑轮
动滑轮
定义
轴固定不动的滑轮
轴可以随物体一起运动
的滑轮
图象
是否省力
否是（省一半力）
是否改变力的方向
是否
实质
一个等臂杠杆
一个动力臂为阻力臂二
倍的杠杆
n
G G F
动
n
f F
n
G f
F
动。

测滑轮组的机械效率的实验原理
测滑轮组的机械效率的实验原理是基于能量转换定律和机械功的计算公式。

实验中会将一个质量为m的物体拉升到一定高
度h，然后让它从高处自由落下，在下落过程中通过滑轮传递
动能，最终停止并观察测得的高度差Δh。

根据能量转换定律，物体下落过程中它的势能转化为动能，动能再通过滑轮转化为下一物体的势能。

因此，本次实验中系统的机械功就可以表示为物体下落的势能变化量，即：
W=ΔE_p=mgh
其中，W代表系统的机械功，m代表物体所具有的质量，g代
表重力加速度，h代表物体从初始位置下落的高度差。

而另一方面，输入、输出功比值，则等于机械效率。

机械效率=输出功/输入功
因此，我们可以通过测量输入功和输出功来计算机械效率，即：
η=W_out/W_in=(mgh-Δmgh)/F × S
其中，W_out表示输出功，W_in表示输入功，Δmgh为滑轮的损耗功，F为外力作用力，S为物体下落路程。

通过实验测量F、S、m、h和Δh的值，可以计算出输出功、
输入功和滑轮的损耗功，然后代入上述公式计算机械效率。

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。

一、滑轮组及机械效率计算滑轮种类及滑轮种类及 结构装置图结构装置图动力F 移动距离S F 与物体移动距离h(或S 物)的关系的关系力F 与物体重力G 物（或物体所受摩擦力f 关系）及动滑轮的重力G 动关系关系 有用功有用功 W 有用功 总功总功 W 总功 机械效率η定 滑 轮S F =S 物 1、F=G 物(不计机械摩擦)2、F>G （考虑机械摩擦）机械摩擦） W 有用功= G 物h W 总功= FS =W 有+W 额=G 物h +G 动h =fS物+W额η= W 有 W 总×100%=G 物 nF ×100%=G 物 G 物+G ×100%==f 摩 nF ×100%S F =S 物1、F=f(不计机械摩擦)2、F> f （考虑机械摩擦）机械摩擦） W 有用功= f S 物动 滑 轮 及 滑轮 组S F =n S 物 (n=2) 1、F=1/n G 物(不计机械摩擦及机械自重)2、F=1 n（G 物+G动）（不考虑机械摩擦）擦） n=2 W 有用功= Gh S F =n S 物 (n=2) 1、F=1 n f (不计机械不计机械摩擦及机械自重)2、F> 1 n f(不考虑机械自重）械自重） n=2 W 有用功= f S 物 S F =n S 物 (n=3) 1、F=1 n G 物(不计机械摩擦及自重)2、F= 1 n （G 物+G 动）（不考虑机械摩擦）考虑机械摩擦）n=3 W 有用功= Gh S F =n S (n=3) 1、F=1 n f (不计机械不计机械摩擦及机械自重)2、F> 1 n f （不考虑机械自重）械自重） n=3 W 有用功= f S 物特殊S F =1 n h (n=2) 1、F=nG 物(不计机械摩擦及机械自重) 2、F=nG 物+G 动（不考虑机械摩擦）n=2 W 有用功= Gh 装置S F =1 n S (n=2) 1、F=n f(不计机械不计机械摩擦及机械自重) 2、F> n f （考虑机（考虑机械摩擦）n=2 W 有用功= f S 物 二、单位换算1 1 、电流：、电流：1mA ＝10-3A 1цA ＝10-6A2 2 、电压：、电压：1kV ＝103V 1mV ＝10-3V 3 3 、电阻：、电阻：1k Ω=103Ω 1M Ω＝106Ω4 4 、电能（电功）：、电能（电功）：1度（电）=1kW·kW·h h =3.6=3.6××106J 5 5 、电功率：、电功率：1kW ＝103W6 6 、质量：、质量：1g ＝10-3kg 1mg ＝10-3g ＝10-6kg 1t=103kg 7 7 、体积：、体积：1L （升）＝1dm 3＝10-3m 3 1mL （毫升） ＝1cm 3 ＝10-3dm 3＝10-6m 38 8 、密度：、密度：1g / cm 3＝1.0×1.0×10 10 3 9 9 、速度：、速度：、速度：11m/s ＝3.6k m/h1010、长度：、长度：1km ＝1000m=103m 1dm=0.1m=10-1m 1cm=0.01m=10-2m1mm=0.001m=10-3m 1μm=10-6m 1nm=10-9m 1111、时间：、时间：1h ＝60min=3600s 1min=60s 1212、面积：、面积：1dm 2＝10-2m 2 1cm 2＝10-4 m 2 1mm 2＝10-6m2长度（长度（L L ）——米（）——米（m m ）；）； 路程（路程（路程（S S ）——米）——米(m)(m)(m)；； 时间（时间（t t ）——秒）——秒(s)(s)(s)；； 速度（速度（速度（v v ）——米）——米//秒（秒（m/s m/s m/s）；）；）； 力（力（F F 、f 、G ）——牛（）——牛（N N ）；）； 质量（质量（质量（m m ）——千克（）——千克（kg kg kg）；）；）； 密度（ρ）——千克）——千克//米3（kg/m3kg/m3）；）；）； 体积（体积（体积（V V ）——米3（m3m3）；）；）； 面积（面积（S S ）——米2（m2m2）；）；）； 压强（压强（压强（p p ）——帕（）——帕（Pa Pa Pa）；）；）； 功（功（W W ）——焦（）——焦（J J ）；）； 功率（功率（功率（P P ）——瓦（）——瓦（w w ）；）； 热值（热值（q q ）——焦）——焦//千克（千克（J/kg J/kg J/kg）；）；）； 热量（热量（热量（Q Q ）——焦（）——焦（J J ） ； 比热容（比热容（c c ）——焦耳每千克摄氏度（J/kg·℃）；）——焦耳每千克摄氏度（J/kg·℃）；电流（电流（I I ）——安（）——安（A A ）；）； 电压（电压（电压（U U ）——伏（）——伏（V V ）；）； 电阻（电阻（R R ）——欧（Ω）；）； 电荷量（电荷量（电荷量（Q Q ）——库（）——库（C C ）；）； 电功电能（电功电能（W W ）——焦（）——焦（J J ）；）； 电功率（电功率（电功率（P P ）——瓦（）——瓦（w w ）。