题目内容

法国科学家阿尔贝?费尔和德国科学家彼得?格林贝格尔由于发现了巨磁电阻(GMR)效应,荣获了诺贝尔物理学奖。小明设计了如图所示的电路,来研究巨磁电阻的大小与有无磁场的关系。请分析回答:
(1)断开S1,闭合S2,移动滑动变阻器R2的滑片,测得两电表的四组数据如下表所示。由此可知,无磁场时GMR的电阻大小为       欧;再闭合S1和S2,保持R1滑片位置不变,移动滑动变阻器R2的滑片,测得两电表的四组数据如下表所示,可计算出有磁场时GMR的电阻大小;

实验序号
1
2
3
4
U/伏
1.00
1.25
2.00
2.50
I/安
2×10-3
2.5×10-3
4×10-3
5×10-3
 
(2)通过比较上述两次实验,得出的结论是       
(3)利用上述的电路并保持原有器材不变,你还可以进一步研究与巨磁电阻大小有关的问题是        

(1)500   (2)当其他条件相同时,周围磁性越强,巨磁电阻的电阻越大   (3)巨磁电阻的大小是否与电路中的电流有关

解析试题分析:当开关S1断开,S2闭合时,巨磁电阻接入电路,调节滑动变阻器R2的滑片P,使GMR中的电流改变,对第一张表中的数据进行处理,发现巨磁电阻的阻值大小不变,在无磁场时GMR的电阻大小为500Ω。当接通S1时,GMR周围存在磁场,计算第二张表格中GMR的电阻大约为1500Ω,所以在其它条件相同时,周围磁性越强,巨磁电阻的阻值越大。本题已经研究了巨磁电阻周围磁场对电阻的影响,巨磁电阻中的电流发生改变时,不知道巨磁电阻的阻值是如何变化的,所以本实验还可以进一步研究巨磁电阻的大小是否与电路中的电流有关。
考点:物理与科技

练习册系列答案
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在“探究电流与电压、电阻关系”的实验中:
(1)如图所示的电路未完成连接,请你将电路连接完整(用笔划线代替导线,要求P右移时电阻变大。)

(2)连接电路时开关应处于          状态(填“断开”或“闭合”),保持定值电阻R=20Ω不变,闭合开关S后,调节滑动变阻器R′,得到多组数据。在分析数据的基础上得出正确结论。(6分)
实验数据记录如下:

(3)分析表1数据,可以得出的结论是:                                          
分析表2数据,可以得出的结论是:                                         。
滑动变阻器的作用是                                           (2分)
(4)变阻器正确的实验步骤为:(4分)
①让5 Ω电阻接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表的示数为1.5 V,记录电流表示数;
②将5 Ω电阻换成10 Ω电阻,闭合开关后发现电压表示数大于1.5 V,应将滑动变阻器的滑片向______(填“左”或“右”)移动,当观察到电压表示数为_________ V时,记录电流表示数;
③将10 Ω电阻换成15 Ω电阻,闭合开关后发现: 当滑动变阻器的滑片移动到最右端时,电流表和电压表的示数如下图所示。出现上述情况的原因可能是(     )(2分)

A.滑动变阻器最大阻值太大  B.滑动变阻器最大阻值太小 
C.滑动变阻器断路  D.定阻电阻短路 
(5)利用实验数据作出的I- U关系图线,与下图(乙)中的        最接近。(2分)

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