《机械效率》ppt课件

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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

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。

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）。

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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。
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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。
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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。
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4. 使用刻度尺测量滑轮组转动的距离，确保测量准确无误。

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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。

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精度。
数字孪生技术
通过数字孪生技术，可以实时监测机械设备的运行状态，预测设备故障，优化维护计划，提高设备运行效率。
人工智能技术
人工智能技术能够实现机械设备的自主控制和智能优化，提高设备的自动化和智能化水平，降低人工干预和操作难度。
智能化的发展
智能监测与诊断
通过传感器和智能化技术，实现对机械设备运行状态的实时监测和故障诊断，提高设备的可靠性和安全性。
优化构造与设计的方法
可以通过研究和分析机械运转过程中的各种因素，优化机械的构造与设计，例如改善轴承配合、优化齿轮设计、改进传动系统等。
工作介质
工作介质对机械效率的影响
工作介质对机械效率的影响主要体现在流体机械中，例如水轮机、汽轮机等。工作介质的密度、粘度、温度等参数都会影响机械效率。
改善工作介质的方法
意义
机械效率反映了机械在转换和传递能量过程中的效率，是评价机械性能的重要指标。
机械效率的表示方法
有用功与总功的比值
机械效率可以用有用功与总功的比值来计算，计算公式为：机械效率 = 有用功 / 总功 × 100%。
功率与时间的乘积
机械效率还可以通过功率与时间的乘积来计算，计算公式为：机械效率 = 功率 × 时间 / 总功 × 时间 × 100%。
为了提高流体机械的效率，可以通过改善工作介质的参数来实现，例如净化水质、提高工作介质的温度和压力等。
01
机械效率的计算
理论计算方法
01
02
03
定义法
根据机械效率的定义，通过输入功率和输出功率的比值计算机械效率。
功率法
通过比较输入功率和输出功率来计算机械效率，即机械效率等于输出功率除以输入功率。

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综合测量法
结合直接测量法和间接测量法，对多个相关物理量进行测量和计算，以提高测量精度和可靠性。
机械效率的评估标准
行业标准
根据机械所属行业和使用要求，制定相应的机械效率评估标准，以评估机械的性能和质量。
国家标准
国际标准
由国际组织或地区性标准化机构制定的机械效率评估标准，适用于国际贸易和跨国公司的机械产品评估。
设备老化
设备长时间使用后，磨损、腐蚀等现象会导致
效率下降。
提高机械效率的途径
01
02
03
04
优化设计
通过改进机械结构、减小加工余量、降低摩擦阻力等优化设
计措施，提高机械效率。
选用高效设备
选用高效能、低能耗的设备，提高整体机械效率。
加强维护保养
定期检查、保养设备，及时更换磨损件，保持设备良好状态。
未来研究方向与前景展望
第一季度
第二季度
第三季度
第四季度
新型材料研发
研究新型高性能材料，提高机械部件的耐磨性、耐腐蚀性和耐高温性能，延长机械使用寿命。
先进制造技术
发展增材制造、精密加工等先进制造技术，提高机械加工的精度和效
率。
集成化与系统优化
实现机械系统的集成化和模块化设计，优化系统整体性能，提高机械效率。同时，运用系统优化方法，对机械系统的各个环节进行协同优化，实现全局最优。
能源管理体系建设
建立能源管理体系，对机械能耗进行监测、分析和优化，实现能
源的高效利用。
机械效率的测量与评
04
估
机械效率的测量方法
直接测量法
通过测量输入功和输出功来计算机械效率，适用于简单机械系统。

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W＝Fs 焦耳简称焦符号J W＝Gh
理
解
有用
W有用＝G物h
功
、总
W总＝Fs
功
、
W额外=W总-W有用
额
外
功
如何提高机械效率？
（1）增加提升物体的重力（2）减小机械自重（3）减小机械间的摩擦。
一些机械的机械效率：
起重机： 40%－50%
滑轮组： 50%－70%
一些机械的机械效率：
抽水机： 60%－80%
减小机械间的摩擦加强机械运动部位的润滑。
为什么使用任何机械都要对外做额外功？你能知道吗？
因为有机械自重以及摩擦,只有理想机械才可以不做额外功。
课堂小结
一、有用功、额外功、总功
(1)有用功:在上面的实验中,无论是否使用滑轮,钩码都被提升了，这部分功
是必须要做的，叫作有用功，用W有表示。
(2)额外功:若用滑轮组提升钩码,我们还不得不克服动滑轮本身所受的重力
以及摩擦力等因素的影响而多做一些功,这部分功叫作额外功,用W额表示。
(3)总功:有用功与额外功之和叫作总功,用W总表示。公式:W总＝W有＋W额，
W总＞W有。
二、机械效率
1.定义：物理学中，将有用功跟总功的比值叫作机械效率，用η表示。
2.公式：Байду номын сангаас
W有 W总
柴油机： 28%－40%
机械的三种功
1.有用功：提升钩码是目的，
有利用价值，对钩码做的功是对人们有用的功叫做有用功。
3.总功：人做的功为总功
W总=Fs
2.额外功：要提升钩码，必须将动
滑轮和绳子也提升，同时还要克服摩擦做功。这些功是对人们无用但又不得不做的功叫做额外功。

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新能源与机械效率
随着新能源技术的不断发展，如何将新能源技术应用于机械领域，提高机械效率的同时降低能源消耗，是未来研究的重要方向。
智能化和自动化
智能化和自动化是未来机械发展的趋势。通过引入传感器、控制器和执行器等设备，实现机械系统的智能化控制和自动化操作，可以进一步提高机械效率。
绿色制造与环保
在生产过程中，机械效率的提高可以提高生产效率，降低生产成本。
02
机械效率的影响因素
摩擦力对机械效率的影响
摩擦力是机械运行过程中不可避免的阻力，会消耗部分有用功，降低机械效率。
减少摩擦力的方法包括使用润滑剂、减小接触面粗糙度、采用滚动摩擦等。
空气阻力对机械效率的影响
空气阻力在机械运行过程中也会产生能量损失，特别是在高速运行或长时间运行时，这种损失会更加明显。
定期维护与保养提高机械效率
定期检查与维护
定期对机械系统进行检查，及时发现并修复潜在的问题和故障，可以避免因故障导致的能量损失和提高机械效率。
定期更换损耗件
机械系统中的一些部件会随着使用时间的延长而逐渐损耗。定期更换这些部件，例如轴承、密封件等，可以保持机械系统的良好状态，提高机械效率。
改进操作方式提高机械效率
发电机的设计、制造和安装等环节也会对其机械效率产生影响。
机械设备故障对机械效率的影响及解决方案
机械设备故障对机械效率的影响
机械设备在运转过程中，如果出现故障或异常情况，如齿轮磨损、轴承损坏、润滑不良等，会导致机械效率下降，增加能源消耗和运营成本。
提高机械设备可靠性的措施
为提高机械设备的可靠性，应加强设备的维护保养，定期检查设备的运行状态，及时发现和处理设备故障或异常情况，保证设备的正常运转。

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1、当有用功一定时，尽量减小额外功：采取减轻机械自重和在滑轮轴处加润滑油的办法减小摩擦；
2、当额外功一定时，尽量增加有用功：在机械能承受的范围内尽可能增加物重。
滑轮组理想情况下的机械效率
在竖直拉时，总有：
S=n h
不计绳重与摩擦时有：
V绳=n V物
实验原理：
练一练
2．如图，忽略绳重和摩擦，用拉力 F拉着10 N的重物匀速上升，绳子自由端移动3 m，动滑轮重力2 N，求：（1）拉力F；（2）物体上升的距离；（3）有用功，总功，机械效率。
关键是减少额外功
减少机械自重改进结构，使其合理、轻巧
减少摩擦
经常保养、定时润滑
在额外功一定时，尽量提高有用功的大小
例题
请算出刚才例题三种办法中有用功在总功中占的百分比。
对沙子做功：
对沙子做功：
对沙子做功：
W有=600J
W有=600J
W有=600J
1 对桶和克服自身重力做功：2 对桶滑轮做功：
3 对口袋和滑轮做功：
3、物理意义：反映机械性能优劣的物理量。在使用机械工作时，有用
功在总功中所占份额越多越好。机械效率的高低反映了使用机械时性能
的好坏。机械效率高，性能好；反之亦然。
什么是机械效率
机械效率会大于１吗？为什么？不会。因为额外功总大于0，所以机械效率总小于1 。机械效率η一般用百分数表示，总小于1，无单位。
实际：η<1 （理想： η=1）
机械效率的理解
如图，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为60%。也可以说有用功在总功中占60%，另外额外功占40％。
机械效率与是否省力、功率大小、做功多少等都无关。

《机械效率》PPT课件

想一想；议一议：
合作探究
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?
s
h
s=2h=20cm=0.2m
W1＝G·h＝2N × 0.1m=0.2J
W2＝ F·s＝ 1.2N × 0.2m= 0.24J
W1 < W2
?
探究：使用动滑轮是否省功？
使用动滑轮提升物体时，要克服动滑轮重力、绳子重及摩擦力等做功。
W总/J
1
2
3
实验1保持动滑轮重一定，改变钩码重力。
结论：动滑轮重一定,物重越大，机械效率越高。
探究实验
G/N
h/m
F/N
s/m
W有/J
W总/J
1
2
2.条件：物重一定
实验2保持钩码重力一定，改变动滑轮重。
结论：物重一定，动滑轮越重，机械效率低。
探究滑轮组的机械效率：
一、影响滑轮组的机械效率的因素
次数
钩码重/N
钩码上升高度/cm
弹簧测力计示数/N
弹簧测力计移动距离/cm
1
2
10
0.8
40
2
5
5
1.5
20
3
2
62.5%
大于
练一练
有用功总功额外功
机械效率概念
机械效率测定
课堂总结
2.公式： η是没有单位的物理量，小于1，常用百分数表示。三、测量滑轮组的机械效率四、斜面的机械效率
一、有用功、额外功、总功1有用功W有：我们所需要的功2.额外功 W額：对于额外负担所不得不做的功。3.总功 W总：有用功与额外功。二、机械效率1.机械效率：有用功与总功之比。

《机械效率》简单机械PPT优质课件

0.050 88.8%
实验结论：用同一滑轮组提升重力不同的物体时，机械效率不同，
被提升的物体越重，机械效率越高。
影响滑轮组机械效率的因素：
(1)物重：同一个滑轮组，提起的物体越重，机械效率越高。
(2)动滑轮重：提起的物重一样，动滑轮越重，机械效率越低。
(3)摩擦（轮与轴及轮与绳之间）、绳重。减小摩擦可以减少额外功，
。
总功
有
计算公式：η＝
总
＝
W有用
W有用+W额外
注意：对于实际机械，由于总是有额外功存在，一定有η＜1。
物理意义：机械效率是标志机械做功性能好坏的重要指标，机械效率
越高，机械的性能越好。
一些机械的机械效率
起重机
40%～50%
喷气发动机
50～60%
抽水机
60%～80%
柴油机:
28%～40%
滑轮或滑轮组竖直提升重物的机械效率
0.1298
0.35
36.7%
实验结论：斜面的倾斜程度和斜面的粗糙程度都影响了机械效率。
斜面的倾斜程度（光滑程度一样的斜面，斜面越陡，倾斜程度越大，
越不省力，机械效率越高）；
斜面的粗糙程度（倾斜程度一样的斜面，斜面越光滑，越省力，机
械效率越高）。
有
斜面的机械效率：η＝
＝。
总
课堂总结
实验记录表
滑轮组
钩码重钩码上升有用
/N
高度/m
功/J
弹簧测力绳子自由端移总功机械
计示数/N 动距离/m
/J 效率
（a）
0.5
0.03
0.015
0.3
0.087
0.026 57.5%

《机械效率》ppt课件

运动副与导轨
分析运动副（如滑动副、滚动副等）和导轨在机械系统中的运动传递效率。
润滑与磨损
研究润滑条件对运动传递效率的影响，以及磨损对运动传递精度和效率的影响。
弹性变形与振动
探讨机械系统中弹性变形和振动对运动传递效率的影响及其控制措施。
能量转换效率
能量转换装置
01
分析机械系统中能量转换装置（如液压泵、马达等）的效率特
性。
热力学第二定律与熵增
02
阐述热力学第二定律在机械系统能量转换过程中的作用，以及
熵增对能量转换效率的影响。
能耗与节能措施
03
研究机械系统的能耗特性，提出降低能耗、提高能量转换效率
的节能措施。
03
提高机械效率的方法与措施
优化设计
采用先进的设计理念和方法，如拓扑优化、有限元分析等，对机械结构进行优化设计，减少材料浪费和重量，提高机械效率。
02
机械系统效率分析
动力传递效率
动力源与传递路径
分析动力源的性质，如电动机、内燃机等，以及动力在机械系统中的传递路径。
传动装置效率
轴承与密封件摩擦损失
探讨轴承和密封件在动力传递过程中的摩擦损失及其对效率的影响。
研究齿轮、皮带、链条等传动装置的效率，分析不同传动方式的优缺点。
运动传递效率
对比分析法
在同一条件下，对比不同机械设备的运行参数和性能表现，从而评估其机械效率的高低。这种方法可以直观展现设备间的性能差异，但需要确保对比条件的一致性和公平性。
评估指标
功率比
输出功率与输入功率的比值，反映机械系统能量转换的效率。功率比越高，机械效率越好。
效率曲线
以输入功率或负载为横坐标，机械效率为纵坐标绘制的曲线图。通过效率曲线可以直观地了解机械效率随负载或输入功率的变化情况。

机械效率PPT课件(人教版)

经常保养、定时润滑
一些机械的机械效率
起重机：40%～50% 滑轮组：50%～70%
10
抽水机：60%～80% 柴油机： 28%～40%
11
1 2
一台起重机将重3600 N的货物提高4 m。如果额外功是9600 J，起重机做的有用功是多少？总功是多少？机械效率是多少？起重机在哪些方面消耗了额外功？
W总=Fs=120N×4m=480J
η=W有/W总×100℅
=400J/480J×100%
=83.3%
探究二：滑轮组的机械效率
滑轮组竖提
W有
W总
Gh Gh
Gh
Fs F nh G G动 nh
n
n
G G G动
1
6 探究二：滑轮组的机械效率
1 7
4、滑轮组的机械效率使用同一滑轮组，所提物体
4.克服摩擦做功
3
要提升沙，必须将动滑轮和口袋也提升，同时还要克服摩擦做功。这些功是对人们无用但又
不得不做的功：
额外功。
有用功和额外功之和等于总
功。
W总= W有+ W额 W总=Fs
提升沙是目的，有利用价值，对沙做的功是对人
们有用的功：
有用功。
3、总功：有用功与额外功之W有和=G沙h4 Nhomakorabea1
3 解:起重机提高物体的力等于物体的重力 F=G=3600 N 起重机提升重物所做的有用功 W有=Fh=Gh=3600 N×4 m=14400 J=1.44×104 J 起重机做的总功 W总=W有+ W额=14400 J+9600 J=2.4×104 J 因此,起重机的机械效率 η= W有/W总=1.44×104 J/2.4×104 J=60%

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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
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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?

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