(2009?東臺(tái)市模擬)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2007年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng).小明設(shè)計(jì)了如圖所示電路,用通電螺線(xiàn)管產(chǎn)生的磁場(chǎng)研究巨磁電阻性質(zhì),實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象和部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下:
A.?dāng)嚅_(kāi)S
1,閉合S
2,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器R
2滑片,測(cè)量不加磁場(chǎng)時(shí)GMR的電阻,兩電表讀數(shù)如表所示:
實(shí)驗(yàn)序號(hào) |
1 |
2 |
3 |
4 |
U/V |
1.00 |
1.30 |
2.00 |
2.60 |
I/mA |
2.00 |
2.50 |
4.00 |
5.00 |
B.保持R
2滑片位置不動(dòng),將R
1的滑片移到某一位置,閉合S
1、S
2,記錄兩表讀數(shù),再將電源E
1反向連接,兩表讀數(shù)不變.
C.保持步驟B中R
2滑片位置不動(dòng),將R
1的滑片移到另一位置,重復(fù)步驟B三次.
D.閉合S
1、S
2,保持R
2滑片位置不動(dòng),向左移動(dòng)R
1滑片,電流表的示數(shù)變小.
實(shí)驗(yàn)序號(hào) |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
U/V |
0.45 |
0.91 |
1.50 |
1.79 |
2.71 |
I/mA |
|
0.60 |
1.00 |
1.20 |
1.80 |
E.閉合S
1、S
2,保持R
1滑片位置不動(dòng),向下移動(dòng)R
2滑片,兩表讀數(shù)如表所示(序號(hào)1的電流如圖所示):
完成以下問(wèn)題:
(1)步驟A中,閉合S
2前變阻器R
2滑片應(yīng)置于
上
上
(上/下)端,由步驟A中數(shù)據(jù)計(jì)算不加磁場(chǎng)時(shí)GMR的電阻值為
510
510
Ω;(注意電流的單位)
(2)步驟B是為了研究磁場(chǎng)的
方向
方向
(強(qiáng)弱/方向/強(qiáng)弱和方向)對(duì)巨磁電阻的影響;步驟E中電流表的讀數(shù)是
0.3
0.3
mA;
(3)在物理實(shí)驗(yàn)中,通常要進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),步驟C中小明將B再重復(fù)了三次.以下實(shí)驗(yàn)中與本步驟重復(fù)目的相同的是
B
B
;
A.測(cè)量小燈泡功率的實(shí)驗(yàn)中,測(cè)量不同電壓下的實(shí)際功率
B.探究杠桿的平衡條件時(shí),多測(cè)量幾組數(shù)據(jù)得出結(jié)論
C.測(cè)量課本長(zhǎng)度時(shí)要測(cè)量三次取平均值
(4)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)寫(xiě)出巨磁電阻性質(zhì):
a.
巨磁電阻的阻值隨磁場(chǎng)的增強(qiáng)而增大;
巨磁電阻的阻值隨磁場(chǎng)的增強(qiáng)而增大;
;
b.
巨磁電阻的阻值與磁場(chǎng)的方向無(wú)關(guān).(在磁場(chǎng)中巨磁電阻的阻值比不加磁場(chǎng)時(shí)大/巨磁電阻的阻值不隨電流(溫度/電壓)的變化而變化/磁場(chǎng)不變時(shí),通過(guò)巨磁電阻的電流與巨磁電兩端的電壓成正比)
巨磁電阻的阻值與磁場(chǎng)的方向無(wú)關(guān).(在磁場(chǎng)中巨磁電阻的阻值比不加磁場(chǎng)時(shí)大/巨磁電阻的阻值不隨電流(溫度/電壓)的變化而變化/磁場(chǎng)不變時(shí),通過(guò)巨磁電阻的電流與巨磁電兩端的電壓成正比)
.(只要寫(xiě)兩條)