题文

法国科学家阿尔贝·费尔和德国科学家彼得·格林贝格尔由于发现了巨磁电阻（GMR）效应，荣获了2007年诺贝尔物理学奖。小明设计了如图所示电路，用通电螺线管产生的磁场研究巨磁电阻性质，实验步骤、实验中观察到的现象和部分实验数据如下： （1）A．断开S1，闭合S2，移动滑动变阻器R2滑片，测量不加磁场时GMR的电阻，两电表读数如下表1所示，通电螺线管的右端是                  极，不加磁场时GMR的电阻值为                   Ω；         B．保持R2滑片位置不动，闭合S1、S2，将R1的滑片移到不同位置，记录两表读数如下表2。 （2）根据上述实验写出巨磁电阻性质：                                                                        。

（表1）

（表2）

题型：实验题  难度：偏难

答案

（1）N、500 （2）微弱的磁场变化会引起电阻大小的急剧变化。

据专家权威分析，试题“法国科学家阿尔贝·费尔和德国科学家彼得·格林贝格尔由于发现了巨..”主要考查你对  安培定则（右手螺旋定则），欧姆定律及其应用，影响电阻大小的因素  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

安培定则（右手螺旋定则）欧姆定律及其应用影响电阻大小的因素

考点名称：安培定则（右手螺旋定则）

• 安培定则内容：
  通电直导线中的安培定则（安培定则一）：用右手握住通电直导线，让大拇指指向电流的方向，那么四指的指向就是磁感线的环绕方向；
  通电螺线管中的安培定则（安培定则二）：用右手握住通电螺线管，使四指弯曲与电流方向一致，那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极。

• 性质：　
       直线电流的安培定则对一小段直线电流也适用。环形电流可看成多段小直线电流组成，对每一小段直线电流用直线电流的安培定则判定出环形电流中心轴线上磁感强度的方向。叠加起来就得到环形电流中心轴线上磁感线的方向。直线电流的安培定则是基本的，环形电流的安培定则可由直线电流的安培定则导出，直线电流的安培定则对电荷作直线运动产生的磁场也适用，这时电流方向与正电荷运动方向相同，与负电荷运动方向相反。

考点名称：欧姆定律及其应用

• 内容：
  通过导体的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比；
  
  公式：
  I=U/R，U表示导体两端的电压，单位是V；R表示导体的电阻，单位是Ω；I表示通过导体的电流，单位是A。

  单位使用:
  使用欧姆定律时各物理量的单位必须统一,I的单位是A，U的单位是V，R的单位是Ω。

• 解析“欧姆定律”：
       欧姆定律是电学中的基本定律和核心内容，是贯穿整个电学的主线，下面我们从以下几个方面进行深入分析．
  1．要理解欧姆定律的内容
  (1)欧姆定律中的关于成正比、成反比的结论是有条件的。如果说导体中的电流与导体两端的电压成正比，条件就是对于同一个电阻，也就是说在电阻不变的情况下；如果说导体中的电流与导体的电阻成反比，条件就是导体两端的电压不变。
  (2)注意顺序，不能反过来说，电阻一定时，电压跟电流成正比。这里存在一个逻辑关系，电压是原因，电流是结果。是因为导体两端加了电压，导体中才有电流，不是因为导体中通了电流才有了电压，因果关系不能颠倒。
      同样也不能说导体的电阻与通过它的电流成反比。我们知道，电阻是导体本身的一种性质，即使导体中不通电流，它的电阻也不会改变，更不会因为导体中电流的增大或减小而使它的电阻发生改变。
  
  2．要知道欧姆定律的公式和单位 欧姆定律的表达式，可变形为U=IR和R=，但这三个式子是有区别的。
  (1)，是欧姆定律的表达式，它反映了通过导体的电流的大小跟导体两端所加的电压这个外部原因和导体本身的电阻这个内部原因之间的因果关系。
  (2)U=IR，当电流一定时，导体两端的电压跟它的电阻成正比。不能说成导体的电阻一定时导体两端的电压与通过的电流成正比，因为电压是形成电流的原因。电压的大小由电源决定，跟I、R无关，此式在计算比值时成立，不存在任何物理意义。
  (3)，此公式也是一个量变式，不存在任何物理意义。不能误认为导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比。公式中的I、U、R都要用国际单位，即电流的单位为安培，符号A；电压的单位为伏特，符号V；电阻的单位为欧姆，符号Ω，且有。
  
  3．要明白定律的适用范围
  (1)定律只适用于金属导电和液体导电，对于气体、半导体导电一般不适用。
  (2)定律只适用于纯电阻电路。如：电路中只接有电阻器、电热器、白炽灯等用电器的电路。对于非纯电阻电路，如：电动机电路、日光灯电路等，则不能直接应用。

  4．要理解欧姆定律的注意事项
  (1)物理量的同一性。叙述欧姆定律时，在两个 “跟”字后面都强调了“这段导体”四个字，它是指对电路中同一导体或同一电路而言。所以在运用欧姆定律等进行计算时，必须注意同一性，即I、R、U必须是 同一导体或同一段电路中的物理量。在表示I、U、R 时，注意脚标的一一对应。