Question

10．（1）法國科學家阿貝爾•費爾和德國科學家彼得•格林貝爾由于發現了巨磁電阻（GMR）效應，榮獲了2007年諾貝爾物理學獎．巨磁電阻效應是指某些材料的電阻在磁場中急劇減小的現象，這一發現大大提高了磁、電之間信號轉換的靈敏度，從而引發了現代硬盤生產的一場革命．
如圖甲是說明巨磁電阻特性原理的示意圖，圖中GMR是巨磁電阻．如果閉合開關S₁、S₂，使滑片P向左移動，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成一閉合回路，然后把銅絲、鐵絲一個接點D放在盛有冰水混合物的杯中，另一個接點G用酒精燈加熱時，發現電流表指針會偏轉，表明閉合電路中有電流，象這樣的電路叫做熱偶電路．進一步的實驗表明，熱偶電路中電流的大小跟相互連接的兩種金屬絲的性質及接點D和G間的溫度差有關，下表中給出了通過實驗測得的鉑-銠合金熱偶電路中電流大小與溫度關系的一組數據

兩點間溫度差/℃	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從表中數據町以發現，熱電偶電路中電流的大小將隨著兩接點間溫度差的增大而增大；
②這樣的熱電偶實際上是一個電源，它的電能是由內能轉化而來的；
③利用熱電偶電路中電流與兩接點間溫度差的關系可以制成熱電偶溫度計，根據上述實驗數據可以預測：與通常的水銀溫度計相比，鉑一銠合金熱電偶溫度計的優點之一是測量范圍大．

Answer 1

分析 （1）①由左圖可知，滑動變阻器的滑片P向左滑動過程中接入電路中電阻的變化，根據歐姆定律可知電路中電流的變化，進一步根據影響電磁鐵磁場的因素可知其磁場變化，據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，先判斷巨磁電阻的變化，根據歐姆定律可知電路中電流的變化，根據P=I²R可知燈泡實際功率的變化，進一步判斷亮暗的變化．
②根據安培定則得出電磁鐵的兩極；
（2）①仔細觀察表格數據，找出電路中的電流隨兩點間溫度的變化；②由于要保持兩點間要有不同的溫度，故從能量轉化角度，熱電偶消耗了內能，轉化成了電能；③從表格中還可知，溫度差可達1700℃，故它的優點是測量范圍大．

解答 解：（1）根據安培定則可知，電磁鐵的左端為N極，右端為S極；
由左圖可知，滑動變阻器的滑片P向左滑動過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，
因電磁鐵磁性的強弱與線圈匝數和通過的電流有關，且匝數不變，通過的電流越大，磁性越強，
所以，此時電磁鐵的磁性變強；
由右圖可知，巨磁電阻和燈泡串聯，
因巨磁電阻在磁場中急劇減小，
所以，此時巨磁電阻的阻值會變小，電路中的總電阻變小，
由I=$\frac{U}{R}$可知，電路中的電流變大，通過燈泡的電流變大，
因P=I²R，且燈泡的亮暗取決于實際功率的大小，
所以，燈泡的實際功率變大，燈泡變亮．
（2）①從表格中可以看出，熱電偶電路中電流的大小將隨著兩接點間溫度差的增大而增大；
②根據表中數據可知，溫差越大，電路中的電流就越大，說明熱電偶是將內能轉化為電能的裝置；
③因為兩點間的溫差可達到1700℃，因此測量范圍大；并且可以測水銀溫度計無法測量的高溫等．
故答案：（1）減小；變亮；（2）①增大；②內；③測量范圍大．

點評 該題難度不大，關鍵是通過題中信息，認真閱讀題意所給的材料和表格，才能得到與題中問題有關的答案．