Question

10．（1）法國(guó)科學(xué)家阿貝爾•費(fèi)爾和德國(guó)科學(xué)家彼得•格林貝爾由于發(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)．巨磁電阻效應(yīng)是指某些材料的電阻在磁場(chǎng)中急劇減小的現(xiàn)象，這一發(fā)現(xiàn)大大提高了磁、電之間信號(hào)轉(zhuǎn)換的靈敏度，從而引發(fā)了現(xiàn)代硬盤(pán)生產(chǎn)的一場(chǎng)革命．
如圖甲是說(shuō)明巨磁電阻特性原理的示意圖，圖中GMR是巨磁電阻．如果閉合開(kāi)關(guān)S₁、S₂，使滑片P向左移動(dòng)，巨磁電阻的阻值將減小，指示燈的亮度將變亮（選填“變暗”、“變亮”或“不變”）．

（2）如圖乙所示，把一根鐵絲的兩端分別與兩根銅絲相連接，再與一直小量程的電流表串聯(lián)成一閉合回路，然后把銅絲、鐵絲一個(gè)接點(diǎn)D放在盛有冰水混合物的杯中，另一個(gè)接點(diǎn)G用酒精燈加熱時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表指針會(huì)偏轉(zhuǎn)，表明閉合電路中有電流，象這樣的電路叫做熱偶電路．進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)表明，熱偶電路中電流的大小跟相互連接的兩種金屬絲的性質(zhì)及接點(diǎn)D和G間的溫度差有關(guān)，下表中給出了通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的鉑-銠合金熱偶電路中電流大小與溫度關(guān)系的一組數(shù)據(jù)

兩點(diǎn)間溫度差/℃	0	1	100	200	300	500	800	1000	1500	1700
電路中的電流/A	0.001	0.002	0.064	0.142	0.229	0.417	0.731	0.956	1.545	1.781

①?gòu)谋碇袛?shù)據(jù)町以發(fā)現(xiàn)，熱電偶電路中電流的大小將隨著兩接點(diǎn)間溫度差的增大而增大；
②這樣的熱電偶實(shí)際上是一個(gè)電源，它的電能是由內(nèi)能轉(zhuǎn)化而來(lái)的；
③利用熱電偶電路中電流與兩接點(diǎn)間溫度差的關(guān)系可以制成熱電偶溫度計(jì)，根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以預(yù)測(cè)：與通常的水銀溫度計(jì)相比，鉑一銠合金熱電偶溫度計(jì)的優(yōu)點(diǎn)之一是測(cè)量范圍大．

Answer 1

分析 （1）①由左圖可知，滑動(dòng)變阻器的滑片P向左滑動(dòng)過(guò)程中接入電路中電阻的變化，根據(jù)歐姆定律可知電路中電流的變化，進(jìn)一步根據(jù)影響電磁鐵磁場(chǎng)的因素可知其磁場(chǎng)變化，據(jù)此可知右圖巨磁電阻的變化；
由右圖可知，巨磁電阻和燈泡串聯(lián)，先判斷巨磁電阻的變化，根據(jù)歐姆定律可知電路中電流的變化，根據(jù)P=I²R可知燈泡實(shí)際功率的變化，進(jìn)一步判斷亮暗的變化．
②根據(jù)安培定則得出電磁鐵的兩極；
（2）①仔細(xì)觀察表格數(shù)據(jù)，找出電路中的電流隨兩點(diǎn)間溫度的變化；②由于要保持兩點(diǎn)間要有不同的溫度，故從能量轉(zhuǎn)化角度，熱電偶消耗了內(nèi)能，轉(zhuǎn)化成了電能；③從表格中還可知，溫度差可達(dá)1700℃，故它的優(yōu)點(diǎn)是測(cè)量范圍大．

解答 解：（1）根據(jù)安培定則可知，電磁鐵的左端為N極，右端為S極；
由左圖可知，滑動(dòng)變阻器的滑片P向左滑動(dòng)過(guò)程中接入電路中電阻變小，
由I=$\frac{U}{R}$可知，電路中的電流變大，
因電磁鐵磁性的強(qiáng)弱與線圈匝數(shù)和通過(guò)的電流有關(guān)，且匝數(shù)不變，通過(guò)的電流越大，磁性越強(qiáng)，
所以，此時(shí)電磁鐵的磁性變強(qiáng)；
由右圖可知，巨磁電阻和燈泡串聯(lián)，
因巨磁電阻在磁場(chǎng)中急劇減小，
所以，此時(shí)巨磁電阻的阻值會(huì)變小，電路中的總電阻變小，
由I=$\frac{U}{R}$可知，電路中的電流變大，通過(guò)燈泡的電流變大，
因P=I²R，且燈泡的亮暗取決于實(shí)際功率的大小，
所以，燈泡的實(shí)際功率變大，燈泡變亮．
（2）①?gòu)谋砀裰锌梢钥闯�，熱電偶電路中電流的大小將隨著兩接點(diǎn)間溫度差的增大而增大；
②根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，溫差越大，電路中的電流就越大，說(shuō)明熱電偶是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置；
③因?yàn)閮牲c(diǎn)間的溫差可達(dá)到1700℃，因此測(cè)量范圍大；并且可以測(cè)水銀溫度計(jì)無(wú)法測(cè)量的高溫等．
故答案：（1）減��；變亮；（2）①增大；②內(nèi)；③測(cè)量范圍大．

點(diǎn)評(píng) 該題難度不大，關(guān)鍵是通過(guò)題中信息，認(rèn)真閱讀題意所給的材料和表格，才能得到與題中問(wèn)題有關(guān)的答案．