Question

【題目】法國(guó)科學(xué)家阿爾貝費(fèi)爾和德國(guó)科學(xué)家彼得格林貝格爾由于發(fā)現(xiàn)了巨磁電阻（GMR）效應(yīng)，榮獲了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)．小明同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的電路，來(lái)研究巨磁電阻的大小與有無(wú)磁場(chǎng)的關(guān)系．請(qǐng)分析回答：
（1）斷開(kāi)S1 ， 閉合S2 ， 移動(dòng)滑動(dòng)變阻器R2的滑片，測(cè)得兩電表的四組數(shù)據(jù)如下表所示．由此可知，無(wú)磁場(chǎng)時(shí)GMR的電阻大小為歐；

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	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

再閉合S1和S2 ， 保持風(fēng)滑片位置不變，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器R2的滑片，測(cè)得兩電表的四組數(shù)據(jù)如下表所示，可計(jì)算出有磁場(chǎng)時(shí)GMR的電阻大��；

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	1	2	3	4
U/伏	0.45	0.91	1.50	1.79
I/安	0.3×10﹣3	0.6×10﹣3	1×10﹣3	1.2×10﹣3

（2）通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)，得出的結(jié)論是；
（3）利用小明同學(xué)設(shè)計(jì)的電路并保持原有器材不變，你還可以進(jìn)一步研究與巨磁電阻大小有關(guān)的問(wèn)題是 ．

Answer 1

【答案】
（1）500
（2）有磁場(chǎng)時(shí)巨磁電阻的阻值明顯變大
（3）研究巨磁電阻的大小與磁場(chǎng)強(qiáng)弱的關(guān)系（或研究巨磁電阻的大小與磁場(chǎng)方向的關(guān)系）
【解析】解：（1）根據(jù)歐姆定律得， 在沒(méi)有磁場(chǎng)時(shí)，GMR的電阻為：R= = = = = =500Ω
所以答案是：500．（2）有磁場(chǎng)時(shí)，GMR的電阻為：R′= = = = = =1500Ω
與無(wú)磁場(chǎng)時(shí)相比，GMR的電阻明顯變大．
所以答案是：有磁場(chǎng)時(shí)巨磁電阻的阻值明顯變大．（3）由于保持原有器材不變，所以可以通過(guò)移動(dòng)R1的滑片改變其阻值，從而改變通電線圈中的電流，因此可以改變螺線管的磁性強(qiáng)弱．
同時(shí)可以通過(guò)改變線圈中電流的方向來(lái)改變螺線管的磁場(chǎng)方向．
所以答案是：研究巨磁電阻的大小與磁場(chǎng)強(qiáng)弱的關(guān)系（或研究巨磁電阻的大小與磁場(chǎng)方向的關(guān)系）．
【考點(diǎn)精析】掌握影響電磁鐵磁性的因素和歐姆定律及其應(yīng)用是解答本題的根本，需要知道電磁鐵的特點(diǎn)：①磁性的有無(wú)可由電流的通斷來(lái)控制；②磁性的強(qiáng)弱可由改變電流大小和線圈的匝數(shù)來(lái)調(diào)節(jié)；③磁極可由電流方向來(lái)改變；歐姆定律的應(yīng)用： ① 同一個(gè)電阻，阻值不變，與電流和電壓無(wú)關(guān) 但加在這個(gè)電阻兩端的電壓增大時(shí)，通過(guò)的電流也增大．（R=U/I） ② 當(dāng)電壓不變時(shí)，電阻越大，則通過(guò)的電流就越小．（I=U/R） ③ 當(dāng)電流一定時(shí)，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）．