Question

如圖6－6－15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的示意圖，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(guò)旋轉(zhuǎn)齒輪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)量的物理量或數(shù)據(jù)是         ，小車速度的表達(dá)式為v         ；行程的表達(dá)式為s           .

Answer 1

小車的速度v、行程s、車輪半徑R和齒輪的齒數(shù)P，，

解析:

小車的速度等于車輪的周長(zhǎng)與單位時(shí)間內(nèi)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)的乘積．設(shè)車輪的半徑為R，單位時(shí)間內(nèi)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)為K，則有v= 2aRK．若齒輪的齒輪數(shù)為P，則齒輪轉(zhuǎn)一圈電子電路顯示的脈沖量為P，已知單位時(shí)間內(nèi)的脈沖數(shù)為n，所以單位時(shí)間內(nèi)齒數(shù)轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)為．由于齒輪與車輪同軸相連，他們?cè)趩挝粫r(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)相等，即K=．由以上兩式可得

同理，設(shè)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)的累計(jì)圈數(shù)為K，則有,且, 故

可見(jiàn)，要測(cè)出小車的速度v和行程s，除單位時(shí)間內(nèi)的脈沖量n和累脈沖量N外，還必須測(cè)出車輪半徑R和齒輪的齒數(shù)P.