如图所示为一实验小车中利用光脉冲测量车速和行程的装置的示意图，A为光源，B为光电接收器，A、B均固定在车身上，C为小车的车轮，D为与C同轴相连的齿轮．车轮转动时

题型：上海难度：来源：

如图所示为一实验小车中利用光脉冲测量车速和行程的装置的示意图，A为光源，B为光电接收器，A、B均固定在车身上，C为小车的车轮，D为与C同轴相连的齿轮．车轮转动时，A发出的光束通过旋转齿轮上齿的间隙后变成脉冲光信号，被B接收并转换成电信号，由电子电路记录和显示．若实验显示单位时间内的脉冲数为n，累计脉冲数为N，则要测出小车的速度和行程还必须测量的物理量或数据是______；小车速度的表达式为v=______；行程的表达式为s=______．

答案

因为B在单位时间内接到的脉冲数为n，每个间隙转动的时间t=

1

n

，
设一周有P个齿，则有P个间隙，那么转动周期T=Pt=

p

n

，
∴小车的线速度为：v=

2πR

T

，联立各式得：v=

2πRn

P

，所以要求车速必须测量出车轮的半径R和齿轮数P．
当脉冲总数为N时，则经过的时间t_总=Nt=

N

n

，
所以小车的行程为：s=vt_总=

2πRN

P

．
故答案为：车轮半径R和齿轮的齿数P；

2πRn

P

；

2πRN

P

．