Question

15．法國科學(xué)家阿貝爾•費(fèi)爾和德國科學(xué)家彼得•格林貝爾由于發(fā)現(xiàn)巨磁電阻（GMR）效應(yīng)，榮獲了2007年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)．他們的這一發(fā)現(xiàn)大大提高了磁、電之間信號轉(zhuǎn)的換的靈敏度，如圖是說明世磁電阻特性原理的示意圖．
（1）閉合開關(guān)S₁后，通電螺線管的右端的S極．
（2）閉合開關(guān)S₂，指示燈不亮，再閉合開關(guān)S₁，指示燈發(fā)光，由此可知：巨磁電阻的大小與所處磁場的有無有關(guān)．
（3）滑動(dòng)變阻器的滑片P向左移動(dòng)，電磁鐵的磁場增強(qiáng)（選填“增強(qiáng)”或“減弱”），同時(shí)觀察到指示燈的亮度增強(qiáng)．由此實(shí)驗(yàn)可得出結(jié)論：磁場越強(qiáng)巨磁電阻的阻值越�。�

Answer 1

分析 （1）根據(jù)安培定則分析判斷確定通電螺線管的極性；
（2）根據(jù)現(xiàn)象分析確定巨磁電阻大小與磁場有無有關(guān)；
（3）根據(jù)滑片的移動(dòng)判斷電流變化，確定電磁鐵磁場強(qiáng)弱的變化，結(jié)合燈的亮度變化分析巨磁電阻阻值變化，得出結(jié)論．

解答 解：（1）當(dāng)開關(guān)閉合后，電磁鐵中的電流是從右端流入，左端流出，根據(jù)安培定則可知，電磁鐵的左端為N極，右端為S極；
（2）閉合開關(guān)S₂，指示燈不亮，說明巨磁電阻阻值很大，再閉合開關(guān)S₁，指示燈發(fā)光，說明巨磁電阻變小，由此可知：巨磁電阻的大小與所處磁場的有無有關(guān)；
（3）由左圖可知，若滑片P向左移動(dòng)，接入電路中的電阻減小，
由I=$\frac{U}{R}$可知，電路中的電流增大，電磁鐵的磁性增強(qiáng)；
因燈泡的亮暗取決于實(shí)際功率的大小，
所以，由P=I²R可知，觀察到指示燈的亮度增強(qiáng)時(shí)，電流中的電流增強(qiáng)，
由R=$\frac{U}{I}$可知，電路中GMR的阻值減小，
由此實(shí)驗(yàn)可得出結(jié)論：磁場越強(qiáng)巨磁電阻的阻值越�。�
故答案為：
（1）S；
（2）所處磁場的有無；
（3）增強(qiáng)；磁場越強(qiáng)巨磁電阻的阻值越�。�

點(diǎn)評 本題借助于探究巨磁電阻的特性考查了安培定則和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用以及影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素，要注意燈泡的亮暗取決于實(shí)際功率的大�。�