题目内容

2007年诺贝尔物理学奖授予了两位发现“巨磁电阻”效应的物理学家。材料的电阻随磁场的增加而增大的现象称为磁阻效应，利用这种效应可以测量磁感应强度。

  若图1为某磁敏电阻在室温下的电阻-磁感应强度特性曲线，其中RB、RO分别表示有、无磁场时磁敏电阻的阻值。为了测量磁感应强度B，需先测量磁敏电阻处于磁场中的电阻值RB。请按要求完成下列实验。

（1）设计一个可以测量磁场中该磁敏电阻阻值的电路，在图2的虚线框内画出实验电路原理图（磁敏电阻及所处磁场已给出，待测磁场磁感应强度大小约为0.6～1.0T，不考虑磁场对电路其它部分的影响）。要求误差较小。

     提供的器材如下：

     A.磁敏电阻，无磁场时阻值

     B.滑动变阻器R，全电阻约

     C.电流表，量程2.5mA，内阻约

     D.电压表，量程3V，内阻约3k

     E.直流电源E，电动势3V，内阻不计

     F.开关S，导线若干

（2）正确接线后，将磁敏电阻置入待测磁场中，测量数据如下表：

 

1

2

3

4

5

6

U（V）

0.00

0.45

0.91

1.50

1.79

2.71

I（mA）

0.00

0.30

0.60

1.00

1.20

1.80

根据上表可求出磁敏电阻的测量值RB=          ，结合图1可知待测磁场的磁感

应强度B＝           T。

（3）试结合图1简要回答，磁感应强度B在0～0.2T和0.4～1.0T范围内磁敏电阻阻值的变化规律有何不同？

（4）某同学查阅相关资料时看到了图3所示的磁敏电阻在一定温度下的电阻-磁感应强度特性曲线（关于纵轴对称），由图线可以得到什么结论？

（1）如下图所示

（2）1500        0.90

（3）在0～0.2T范围内，磁敏电阻的阻值随磁感应强度非线性变化（或不均匀变化）;在

0. 4～1.0T范围内，磁敏电阻的阻值随磁感应强度线性变化（或均匀变化）

（4）磁场反向，磁敏电阻的阻值不变。

解析：（1）由图1得B=0.6 T时，=6.4,则=960 Ω。B=1.0 T时，=11.4，则=1 710 Ω，因Rb远大于滑动变阻器R，故滑动变阻器需用分压接法控制电路；因RB远大于电流表的内阻，故安培表需用内接法，故测磁场中该磁敏电阻阻值的电路如上图所示。

（2）由实验原理知Rb=,由表数据可得==1.5×103 Ω, =1.52×103 Ω, =1.49×103 Ω,=1.51×103 Ω,=1.5×103 Ω,则

RB==1.5×103 Ω（或画U-I图线，得Rb）；因=10,由图1可得B=0.9 T。

（3）由图1知磁感应强度B在0—0.2 T范围时，-B图线为曲线（非线性），故磁敏电阻的阻值随B的变化为非均匀变化；由图1知磁感应强度B在0.4—1.0 T范围时B图线为直线（线性关系），故磁敏电阻的阻值随B变化为均匀变化。

（4）由图3，因RB-B图线是关于纵轴对称的，故磁感应强度B大小相等，方向相反时，磁敏电阻的阻值不变。

 

 


练习册系列答案
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2007年诺贝尔物理学奖授予了两位发现“巨磁电阻”效应的物理学家．材料的电阻随磁场的增加而增大的现象称为磁阻效应，利用这种效应可以测量磁感应强度．
若图1为某磁敏电阻在室温下的电阻-磁感应强度特性曲线，其中RB、R0分别表示有、无磁场时磁敏电阻的阻值．为了测量磁感应强度B，需先测量磁敏电阻处于磁场中的电阻值RB．请按要求完成下列实验．精英家教网
（1）设计一个可以测量磁场中该磁敏电阻阻值的电路图，在图2的虚线框内画出实验电路原理图（磁敏电阻及所处磁场已给出，待测磁场磁感应强度大小约为0.6～1.0T，不考虑磁场对电路其它部分的影响）．要求误差较小．提供的器材如下：
A．磁敏电阻，无磁场时阻值R0=150Ω
B．滑动变阻器R，全电阻约20Ω
C．电流表A，量程2.5mA，内阻约30Ω
D．电压表V，量程3V，内阻约3KΩ
E．直流电源E，电动势3V，内阻不计
F．开关S，导线若干
（2）正确连线后，将磁敏电阻置于待测磁场中，测量数据如下表：
1 2 3 4 5 6
U （V） 0.00 0.45 0.92 1.50 1.79 2.71
A （mA） 0.00 0.30 0.60 1.00 1.20 1.80
根据上表可求出磁敏电阻的测量值RB=
 
，结合图1可知待测磁场的磁感应强度B=
 
T．
（3）试结合图1简要回答，磁感应强度B在0～0.2T和0.4～1.0T范围内磁敏电阻阻值的变化规律有何不同？
（4）某同学查阅相关资料时看到了图3所示的磁敏电阻在一定温度下的电阻-磁感应强度特性曲线（关于纵轴对称），由图线可以得到什么结论？
2007年诺贝尔物理学奖授予了两位发现“巨磁电阻”救应的物理学家．材料的电阻随磁场的增加而增大的现象称为磁阻效应，利用这种效应可以测量磁感应强度．
若图1为某磁敏电阻在室温下的电阻一磁感应强度特性曲线，其中RB，R0分别表示有、无磁场时磁敏电阻的阻值．为了测量磁感应强度B，需先测量磁敏电阻处于磁场中的电阻值RB．请按要求完成下列实验．

（1）设计一个可以测量磁场中该磁敏电阻阻值的电路，在图2的虚线框内画出实验电路原理图（磁敏电阻及所处磁场已给出，待测磁场磁感应强度大小约为0.6～1.0T，不考虑磁场对电路其它部分的影响）．要求误差较小．
提供的器材如下：
A．磁敏电阻，无磁场时阻值Ro=150Ω
B．滑动变阻器R，全电阻约20Ω
C．电流表．量程2.5mA，内阻约30Ω  
D．电压表，量程3V，内阻约3kΩ
E．直流电源E，电动势3V，内阻不计  
F．开关S，导线若干
（2）正确接线后，将磁敏电阻置入待测磁场中，测量数据如下表根据上表可求出磁敏电阻的测量值RB=
1500
1500
Ω，结合图1可知待测磁场的磁感应强度B=
0.90
0.90
T．
1 2 3 4 5 6
U（V） 0.00 0.45 0.91 1.50 1.79 2.71
I（Ma） 0.00 0.30 0.60 1.00 1.20 1.80
（3）某同学查阅相关资料时看到了图3所示的磁敏电阻在一定温度下的电阻一磁感应强度特性曲线（关于纵轴对称），由图线可以得到什么结论？
2007年诺贝尔物理学奖授予了两位发现“巨磁电阻”效应的物理学家．材料的电阻随磁场的增加而增大的现象称为磁阻效应，利用这种效应可以测量磁感应强度．若图1为某磁敏电阻在室温下的电阻比值一磁感应强度特性曲线，其中RB、R0分别表示有、无磁场时磁敏电阻的阻值．
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（1）为了测量磁感应强度B，需先测量磁敏电阻处于磁场中的电阻值RB，已知无磁场时阻值R0=150Ω．现将磁敏电阻置入待测磁场中，在室温下用伏安法测得其两端的电压和通过的电流数据如下表：
1 2 3 4 5
U（V） 0.45 0.91 1.50 1.78 2.71
I（mA） 0.30 0.60 1.00 1.20 1.80
根据上表可求出磁敏电阻的测量值RB=
 
Ω，结合图中电阻比值一磁感应强度特性曲线可知待测磁场的磁感应强度B=
 
T．（均保留两位有效数字）
（2）请用下列器材设计一个电路：将一小量程的电流表G改装成一能测量磁感应强度的仪表，要求设计简单，操作方便．（环境温度一直处在室温下）
A．磁敏电阻，无磁场时阻值R0=150Ω
B．电流表G，量程Ig=2mA，内阻约50Ω
C．滑动变阻器R，全电阻约1500Ω
D．直流电源E，电动势E=3V，内阻约为1Ω
E．开关S，导线若干
①在图2中的虚线框内完成实验电路图；
②改装后，电流表表盘上电流刻度要转换成磁感应强度B．
若2.0mA处标0T，那么1.0mA处标
 
T．（保留两位有效数字）
2007年诺贝尔物理学奖授予了两位发现“巨磁电阻”效应的物理学家．某探究小组查到某磁敏电阻在室温下的电阻随磁感应强度变化曲线如图甲所示，其中R、R0分别表示有、无磁场时磁敏电阻的阻值．为研究其磁敏特性设计了图乙所示电路．关于这个探究实验，下列说法中正确的是（　　）
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2007年诺贝尔物理学奖授予了两位发现“巨磁电阻”效应的物理学家．某探究小组查到某磁敏电阻在室温下的电阻随磁感应强度变化曲线如图甲所示，其中R、R0分别表示有、无磁场时磁敏电阻的阻值．为研究其磁敏特性设计了图乙所示电路．关于这个探究实验，下列说法中正确的是（　　）精英家教网
A、闭合开关S，图乙中只增加磁感应强度的大小时，伏特表的示数增大B、闭合开关S，图乙中只改变磁场方向原来方向相反时，伏特表的示数减小C、闭合开关S，图乙中只增加磁感应强度的大小时，流过ap段的电流可能减小D、闭合开关S，图乙中只增加磁感应强度的大小时，电源的输出功率可能增大

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