Question

如圖所示為一實(shí)驗(yàn)小車中利用光電脈沖測(cè)量車速和行程的裝置示意圖，A為光源，B為光電接收器，A、B均固定在車身上，C為小車的車輪，D為與C同軸相連的齒輪，車輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，A發(fā)出的光束通過旋轉(zhuǎn)齒轉(zhuǎn)上齒的間隙后變成脈沖光信號(hào)，被B接收并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，由電子電路記錄和顯示.若實(shí)驗(yàn)顯示單位時(shí)間內(nèi)的脈沖數(shù)為n，累計(jì)脈沖數(shù)為N，則要測(cè)出小車的速度和行程還必須測(cè)量物理量或數(shù)據(jù)是________;小車速度的表達(dá)式為v=________；行程的表達(dá)式為s=________.

圖2-14

Answer 1

解析：從公式考慮可知，應(yīng)知道車輪半徑r，題中給出了單位時(shí)間內(nèi)的脈沖數(shù)，因此要知道車輪轉(zhuǎn)動(dòng)的周期，則應(yīng)知道齒輪的齒數(shù)，再由公式s=vt即可求解.本題必須測(cè)量的物理量或數(shù)據(jù)是車輪的半徑r和齒輪的齒數(shù)P.

    由題意，光束每通過1個(gè)齒縫變成1個(gè)脈沖信號(hào)，因?yàn)閱挝粫r(shí)間內(nèi)的脈沖數(shù)為n，則齒輪轉(zhuǎn)一圈(通過P個(gè)齒)所用的時(shí)間，所以小車速度的表達(dá)式為,小車運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,故小車行程的表達(dá)式為.

答案：車輪的半徑r和齒輪的齒數(shù)P