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(2008•山东)2007年诺贝尔物理学奖授予了两位发现“巨磁电阻”效应的物理学家.材料的电阻随磁场的增加而增大的现象称为磁阻效应,利用这种效应可以测量磁感应强度.若图1为某磁敏
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(2008•山东)2007年诺贝尔物理学奖授予了两位发现“巨磁电阻”效应的物理学家.材料的电阻随磁场的增加而增大的现象称为磁阻效应,利用这种效应可以测量磁感应强度.
若图1为某磁敏电阻在室温下的电阻-磁感应强度特性曲线,其中RB、R0分别表示有、无磁场时磁敏电阻的阻值.为了测量磁感应强度B,需先测量磁敏电阻处于磁场中的电阻值RB.请按要求完成下列实验.
(1)设计一个可以测量磁场中该磁敏电阻阻值的电路图,在图2的虚线框内画出实验电路原理图(磁敏电阻及所处磁场已给出,待测磁场磁感应强度大小约为0.6~1.0T,不考虑磁场对电路其它部分的影响).要求误差较小.提供的器材如下:
A.磁敏电阻,无磁场时阻值R0=150Ω
B.滑动变阻器R,全电阻约20Ω
C.电流表A,量程2.5mA,内阻约30Ω
D.电压表V,量程3V,内阻约3KΩ
E.直流电源E,电动势3V,内阻不计
F.开关S,导线若干
(2)正确连线后,将磁敏电阻置于待测磁场中,测量数据如下表:
根据上表可求出磁敏电阻的测量值RB=______,结合图1可知待测磁场的磁感应强度B=______T.
(3)试结合图1简要回答,磁感应强度B在0~0.2T和0.4~1.0T范围内磁敏电阻阻值的变化规律有何不同?
(4)某同学查阅相关资料时看到了图3所示的磁敏电阻在一定温度下的电阻-磁感应强度特性曲线(关于纵轴对称),由图线可以得到什么结论?
若图1为某磁敏电阻在室温下的电阻-磁感应强度特性曲线,其中RB、R0分别表示有、无磁场时磁敏电阻的阻值.为了测量磁感应强度B,需先测量磁敏电阻处于磁场中的电阻值RB.请按要求完成下列实验.

(1)设计一个可以测量磁场中该磁敏电阻阻值的电路图,在图2的虚线框内画出实验电路原理图(磁敏电阻及所处磁场已给出,待测磁场磁感应强度大小约为0.6~1.0T,不考虑磁场对电路其它部分的影响).要求误差较小.提供的器材如下:
A.磁敏电阻,无磁场时阻值R0=150Ω
B.滑动变阻器R,全电阻约20Ω
C.电流表A,量程2.5mA,内阻约30Ω
D.电压表V,量程3V,内阻约3KΩ
E.直流电源E,电动势3V,内阻不计
F.开关S,导线若干
(2)正确连线后,将磁敏电阻置于待测磁场中,测量数据如下表:
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
U (V) | 0.00 | 0.45 | 0.92 | 1.50 | 1.79 | 2.71 |
A (mA) | 0.00 | 0.30 | 0.60 | 1.00 | 1.20 | 1.80 |
(3)试结合图1简要回答,磁感应强度B在0~0.2T和0.4~1.0T范围内磁敏电阻阻值的变化规律有何不同?
(4)某同学查阅相关资料时看到了图3所示的磁敏电阻在一定温度下的电阻-磁感应强度特性曲线(关于纵轴对称),由图线可以得到什么结论?
▼优质解答
答案和解析
(1)采用伏安法测量电阻,由于待测电阻较大,采用电流表内接法,滑动变阻器采用分压式接法,如下图所示

(2)采用多次测量取平均的方法,求出RB的值
RB=
Ω≈1500Ω
=
=10
由图1可知待测磁场的磁感应强度B为0.90T;
故答案为:1500Ω,0.90.
(3)在0~0.2T范围内,磁敏电阻的阻值随磁感应强度非线性变化(或不均匀变化);
在0.4~1.0T磁敏电阻的阻值随磁感应强度线性变化(或均匀变化).
(4)图中磁场反向时,电阻值不变;
故由图线可以得到磁场反向时磁敏电阻的阻值不变.

(2)采用多次测量取平均的方法,求出RB的值
RB=
| ||||||||||
5 |
R0 |
RB |
1500Ω |
150Ω |
由图1可知待测磁场的磁感应强度B为0.90T;
故答案为:1500Ω,0.90.
(3)在0~0.2T范围内,磁敏电阻的阻值随磁感应强度非线性变化(或不均匀变化);
在0.4~1.0T磁敏电阻的阻值随磁感应强度线性变化(或均匀变化).
(4)图中磁场反向时,电阻值不变;
故由图线可以得到磁场反向时磁敏电阻的阻值不变.
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