Question

如圖所示為一實驗小車中利用光電脈沖測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，車輪轉動時，A發出的光束通過旋轉齒轉上齒的間隙后變成脈沖光信號，被B接收并轉換成電信號，由電子電路記錄和顯示.若實驗顯示單位時間內的脈沖數為n，累計脈沖數為N，則要測出小車的速度和行程還必須測量物理量或數據是________;小車速度的表達式為v=________；行程的表達式為s=________.

圖2-14

Answer 1

解析：從公式考慮可知，應知道車輪半徑r，題中給出了單位時間內的脈沖數，因此要知道車輪轉動的周期，則應知道齒輪的齒數，再由公式s=vt即可求解.本題必須測量的物理量或數據是車輪的半徑r和齒輪的齒數P.

    由題意，光束每通過1個齒縫變成1個脈沖信號，因為單位時間內的脈沖數為n，則齒輪轉一圈(通過P個齒)所用的時間，所以小車速度的表達式為,小車運動的時間,故小車行程的表達式為.

答案：車輪的半徑r和齒輪的齒數P