【优化课堂】高考物理(粤教版)大一轮实验八 测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器) (共35张PPT)
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实验八测定金属的电阻率一、基本原理与操作原理电路图操作要领(1)测量直径:用千分尺在三个不同位置各测一次直径(要估读)(2)电路连接:连接好伏安法测电阻的实验电路(3)测量长度:用毫米刻度尺测金属导线的有效长度3次(要估读)(4)U、I测量:改变滑动变阻器滑片的位置,读出几组相应电流表、电压表的示数二、数据处理1.求R x(1)计算法:用R x=UI分别算出各次的数值,再取平均值。
(2)图象法:画出U-I图象,U-I图象的斜率等于R x。
2.计算电阻率:将记录的数据U、I、l、d的值代入电阻率计算式ρ=R xSl=πd2U4lI。
注意事项(1)先测直径,再连电路:为了方便,测量直径时应在金属丝连入电路之前测量。
(2)电流表外接法:本实验中被测金属丝的阻值较小,故采用电流表外接法。
(3)电流控制:电流不宜过大,通电时间不宜过长,以免金属丝温度过高,导致电阻率在实验过程中变大。
误差分析教材原型实验命题角度 仪器的选择及电路设计【例1】 [2019·天津理综,9(3)]现测定长金属丝的电阻率。
图1①某次用螺旋测微器测量金属丝直径的结果如图1所示,其读数是______mm 。
②利用下列器材设计一个电路,尽量准确地测量一段金属丝的电阻。
这段金属丝的电阻R x 约为100 Ω,画出实验电路图,并标明器材代号。
电源E (电动势10 V ,内阻约为10 Ω) 电流表A 1 (量程0~250 mA ,内阻R 1=5 Ω) 电流表A 2 (量程0~300 mA ,内阻约为5 Ω) 滑动变阻器R (最大阻值10 Ω,额定电流2 A) 开关S 及导线若干③某同学设计方案正确,测量得到电流表A 1的读数为I 1,电流表A 2的读数为I 2,则这段金属丝电阻的计算式R x =________。
从设计原理看,其测量值与真实值相比________(填“偏大”“偏小”或“相等”)。
解析 ①d =20.0×0.01 mm=0.200 mm 。
测定金属丝的电阻率典型例题热点一实验仪器的读数和实验原理【典例1】用伏安法测量电阻阻值R,并求出电阻率ρ。
某同学所用实验电路如图甲所示。
给定电压表、电流表、滑动变阻器、电源、电键、待测电阻及导线若干。
(1)待测电阻是一均匀材料制成的金属丝(横截面为圆形),用直尺测量其长度,用螺旋测微器测量其直径,结果分别如图乙、丙所示。
由图可知其长度为_____ cm,直径为__________mm。
(2)对照电路的实物连接在如图丁虚线框中画出正确的电路图。
(3)利用伏安法测出该金属丝的阻值为R。
(4)以上测得的物理量分别是:金属丝两端的电压为U,流过的电流为I,直径为D,长度为L,写出电阻率的表达式ρ=__________。
【解题指南】(1)命题立意:本题意在考查游标卡尺、螺旋测微器的读数方法及测量金属电阻率的原理。
(2)解题关键:①掌握游标卡尺、螺旋测微器的读数规则,特别是有效数字的位数。
②根据电阻定律和面积公式准确写出ρ的表达式。
【解析】(1)由图乙可知,刻度尺的分度值是1 mm,金属丝的长度是59.40 cm;由图丙可知,螺旋测微器的固定刻度示数是0 mm,可动刻度示数是43.4,则螺旋测微器的读数是0mm+43.4×0.01 mm=0.434 mm。
(2)由实物电路图可知,电源、开关、电流表、待测电阻、滑动变阻器串联,电压表并联在待测电阻丝两端,电路图如图所示。
(4)金属丝的横截面积:S=πr2=π()2,R=ρ,所以金属丝的电阻率:ρ==答案:(1)59.40 0.434(2)电路图:(4)热点二实验数据的分析与处理【典例2】(2019·江苏高考)某同学测量一段长度已知的电阻丝的电阻率。
实验操作如下:(1)螺旋测微器如图1所示。
在测量电阻丝直径时,先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间,再旋动__________(选填“A”“B”或“C”),直到听见“喀喀”的声音,以保证压力适当,同时防止螺旋测微器的损坏。
学案4 学生实验:测定金属的电阻率[学习目标定位] 1.进一步掌握用伏安法测电阻的电路的设计思想.2.掌握螺旋测微器的读数方法.3.掌握测定金属电阻率的实验原理、实验过程及数据处理方法.一、实验原理1.把金属丝接入电路中,用伏安法测金属丝的电阻R (R =U I).电路原理图如图1所示.图12.用毫米刻度尺测出金属丝接入电路的长度l ,用螺旋测微器测出金属丝的直径d ,算出横截面积S (S =πd24).3.由电阻定律R =ρl S ,得ρ=RS l =πd 2R 4l =πd 2U4lI,求出电阻率.二、实验器材螺旋测微器、毫米刻度尺、电压表、电流表、定值电阻、开关及导线、被测金属导线、电池、滑动变阻器. 三、螺旋测微器1.构造及原理:如图2所示,它的测砧A 和固定刻度B 固定在尺架C 上,可动刻度E 、旋钮D 、微调旋钮D ′是与测微螺杆F 连在一起的,并通过精密螺纹套在B 上,精密螺纹的螺距是0.5 mm ,即旋钮D 每转一周,测微螺杆F 前进或后退0.5 mm ,可动刻度分成50等份,每一等份表示0.01_mm.图22.使用方法:当A 与F 并拢时,可动刻度E 的零点恰好跟固定刻度B 的零点重合,逆时针旋转旋钮D ,将测微螺杆F 旋出,把被测物体放入A 、F 之间,再顺时针旋转旋钮D ,使A 、F 正好接触被测物.在使用时,F 快要接触被测物时,要停止使用旋钮D ,改用微调旋钮D ′.一、实验操作1.实验步骤(1)测直径:用螺旋测微器在被测金属导线上三个不同位置各测一次直径,并记录.图3(2)连电路:按如图3所示的电路图连接实验电路.(3)量长度:用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属导线的有效长度,反复测量3次,并记录.(4)求电阻:把滑动变阻器的滑动触头调节到使接入电路中的电阻值最大的位置,电路经检查确认无误后,闭合开关S.改变滑动变阻器滑动触头的位置,读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U的值,记入表格内,断开开关S.(5)拆除实验电路,整理好实验器材.2.数据处理电阻R的数值可用以下两种方法确定:(1)计算法:利用每次测量的U、I值分别计算出电阻,再求出电阻的平均值作为测量结果.(2)图象法:可建立I-U坐标系,将测量的U、I值描点作出图象,利用图象的斜率来求出电阻值R.3.实验注意事项(1)因一般金属丝电阻较小,为了减少实验的系统误差,必须选择电流表外接法;(2)本实验若用限流式接法,在接通电源之前应将滑动变阻器调到阻值最大状态.(3)测量l时应测接入电路的金属导线的有效长度(即两接线柱之间的长度);在金属导线的3个不同位置上用螺旋测微器测量直径d.(4)电流不宜过大(电流表用0~0.6 A量程),通电时间不宜太长,以免电阻率因温度升高而变化.二、螺旋测微器的读数L=固定刻度示数+可动刻度示数(估读一位)×分度值.注意(1)以毫米为单位时,小数点后面要有三位有效数字,特别是最后一位估读数字为零时,不能省略.(2)在读数时注意半毫米刻度线是否已露出例如(如图4所示)图4甲图读数为:2 mm+32.0×0.01 mm=2.320 mm乙图读数为:13.5 mm+37.0×0.01 mm=13.870 mm例1 在测定金属的电阻率的实验中,可供选用的器材如下:待测金属丝:R x(阻值约4 Ω,额定电流约0.5 A);电压表:V(量程3 V,内阻约3 kΩ);电流表:A1(量程0.6 A,内阻约0.2 Ω);A2(量程3 A,内阻约0.05 Ω);电源:E1(电源电压为3 V);E2(电源电压为12 V);滑动变阻器:R(最大阻值约20 Ω);螺旋测微器;毫米刻度尺;开关S;导线.(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图5所示,读数为________mm.图5(2)若滑动变阻器采用限流式接法,为使测量尽量精确,电流表应选________,电源应选________(均填器材代号),在虚线框中完成电路原理图.解析(1)螺旋测微器的读数为:1.5 mm+27.4×0.01 mm=1.774 mm.(2)在用伏安法测电阻的实验中,为使测量尽量精确,则电流表、电压表指针需达到半偏以上,又因待测金属丝的额定电流为0.5 A,所以电流表选A1,电源选E1即可.电路原理图如图所示.答案(1)1.774(1.772~1.776均正确) (2)A1E1见解析图例2 在测定金属的电阻率的实验中,金属丝长约0.8 m,直径小于1 mm,电阻在5 Ω左右,实验步骤如下:(1)用毫米刻度尺测量金属丝的长度,测三次,求出平均值l,在金属丝的不同位置用________测量直径,求出平均值d .(2)用伏安法测量金属丝的电阻R .试把图6中所给的器材连接成测量R 的合适的电路.图中电流表的量程为0~0.6 A ,内阻接近1 Ω,电压表的量程为0~3 V ,内阻为几千欧,电源的电动势为6 V ,滑动变阻器的阻值为0~20 Ω.图6(3)用上面测得的金属丝长度l 、直径d 和电阻R ,可根据电阻率的表达式ρ=________,算出所测金属的电阻率.解析 (1)金属丝的直径用螺旋测微器测量.(2)连电路图时,由于被测金属丝的电阻值较小,因此应采用电流表外接法,并且滑动变阻器采取限流式接法,如图所示.(3)由电阻定律R =ρl S ,有ρ=RS l =πd 2R 4l.答案 (1)螺旋测微器 (2)见解析图 (3)πd 2R4l在“测定金属的电阻率”的实验中,图7用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图7所示,用毫米刻度尺测出金属丝的长度l ,金属丝的电阻大约为5 Ω,先用伏安法测出金属丝的电阻R ,然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率.(1)从图中读出金属丝的直径为________ mm.(2)为此取来两节新的干电池、电键和若干导线及下列器材:A.电压表0~3 V,内阻10 kΩB.电压表0~15 V,内阻50 kΩC.电流表0~0.6 A,内阻0.05 ΩD.电流表0~3 A,内阻0.01 ΩE.滑动变阻器,0~10 ΩF.滑动变阻器,0~100 Ω①要求较准确地测出其阻值,电压表应选________________,电流表应选____________,滑动变阻器应选____________.(填序号)②实验中某同学的实物接线如图8所示,请指出该同学实物接线中的两处明显错误.图8错误1:________________________________________________________________________ 错误2:________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________答案(1)0.680 (2)①A C E ②导线连接在滑动变阻器的滑片上采用了电流表内接法解析(1)从螺旋测微器的固定刻度上可以看出,半毫米刻度线已经露出来,因此主尺上应读0.5 mm,可动刻度指在第18个刻度线,应估读为0.180 mm,所以该金属丝直径应为0.5 mm+0.180 mm=0.680 mm.(2)①由电路图知电源是两节干电池,电动势是3 V,用3 V量程的电压表A;因为电阻丝的电阻大约为5 Ω,如果把3 V的电动势全加在电阻丝上,电流才是0.6 A,因此用量程是0.6 A的电流表C;此题中金属丝的电阻大约为5 Ω,为了减小实验误差,应选10 Ω的滑动变阻器E.1.(单选)在“测定金属丝电阻率”的实验中,由ρ=πd2U4Il可知,对实验结果的准确性影响最大的是( ) A.金属丝直径d的测量B.电压U的测量C.电流I的测量D.金属丝长度l的测量答案 A解析四个选项中的四个物理量对金属丝的电阻率均有影响,但影响最大的是直径d,因为在计算式中取直径的平方.2.(单选)在测定阻值较小的金属丝的电阻率的实验中,为了减小实验误差,并要求在实验中获得较大的电压调节范围,在测量其电阻时应选择的电路是( )答案 D解析金属丝阻值较小,在用伏安法测电阻时应该用电流表外接法,题干中要求实验中获得较大的电压调节范围,故滑动变阻器要采用分压式接法,D正确.3.(双选)在“测定金属的电阻率”的实验中,以下操作中错误..的是( )A.用米尺测量金属丝的全长,且测量三次,算出其平均值,然后再将金属丝接入电路中B.用螺旋测微器在金属丝三个不同部位各测量一次直径,算出其平均值C.用伏安法测电阻时,采用电流表内接法,多次测量后算出平均值D.实验中应保持金属丝的温度不变答案AC解析实验中应测量出金属丝接入电路中的有效长度,而不是全长;金属丝的电阻很小,与电压表内阻相差很大,使金属丝与电压表并联,电压表对它分流作用很小,应采用电流表外接法,A、C错误.4.“探究导体电阻与导体长度、横截面积、材料的关系”的实验电路如图1所示,a、b、c、d是四种不同的金属丝.图1现有四根镍铬合金丝和两根康铜合金丝,其规格如下表所示.编号 材料 长度/m 横截面/mm 2A 镍铬合金 0.8 0.8B 镍铬合金 0.5 0.5C 镍铬合金 0.3 0.5D 镍铬合金 0.3 1.0E 康铜合金 0.3 0.5 F康铜合金0.80.8(1)(2)某学生由实验数据分析归纳出:电路图中四种金属丝的电阻R 与长度L 、横截面积S 的关系可用比例式R ∝L S来表示.你认为是否正确,为什么?(3)在交流合作时,有位同学提出用如图2所示的电路,只要将图中P 端分别和1、2、3、4相接,读出电流,利用电流跟电阻成反比的关系,也能探究出导体电阻与其影响因素的定量关系,请你对其作出评价.图2答案 (1)BCDE(2)不正确,因为它们的材料不完全相同(3)不能探究出.实验过程中无法保证每次金属丝两端的电压相等解析 (1)本实验采用的是控制变量法,分别选用导体材料相同、横截面积相同时,导体的长度不同,B 、C 符合要求;选用导体材料相同、长度相同时,导体的横截面积不同,C 、D 符合要求;选用导体横截面积相同、长度相同时,导体的材料不同,C 、E 符合要求.故选B 、C 、D 、E.5.某同学在一次“测定金属的电阻率”的实验中,用米尺测出接入电路部分的金属丝长度为l =0.720 m ,用螺旋测微器测出金属丝直径(刻度位置如图3所示),用伏安法测出金属丝的电阻(阻值大约为5 Ω),然后计算出该金属材料的电阻率.在用伏安法测定金属丝的电阻时,除被测金属丝外,还有如下实验器材:图3A .直流电源(输出电压为3 V)B .电流表A(量程0~0.6 A ,内阻约0.125 Ω)C .电压表V(量程0~3 V ,内阻3 kΩ)D .滑动变阻器(最大阻值20 Ω)E .开关、导线等(1)从图中读出金属丝的直径为________ mm. (2)根据所提供的器材,在虚线框中画出实验电路图.(3)若根据伏安法测出金属丝的阻值为R x =4.0 Ω,则这种金属材料的电阻率为______ Ω·m(保留两位有效数字). 答案 (1)0.600 (2)如图所示(3)1.6×10-6解析 (3)由R =ρl S 得ρ=RS l =πR x d 24l,将R x =4.0 Ω、l =0.720 m 、d =0.600 mm =0.600×10-3m 代入得ρ≈1.6×10-6Ω·m.6.在“测定金属的电阻率”的实验中,待测金属丝的电阻R x 约为5 Ω,实验室备有下列实验器材:A .电压表(量程0~3 V ,内阻约为15 kΩ)B .电压表(量程0~15 V ,内阻约为75 kΩ)C .电流表(量程0~3 A ,内阻约为0.2 Ω)D .电流表(量程0~0.6 A ,内阻约为1 Ω)E .变阻器R 1(0~10 Ω,0.6 A)F .变阻器R 2(0~2 000 Ω,0.1 A)G .电池组E (电动势为3 V ,内阻约为0.3 Ω) H .开关S ,导线若干(1)为减小实验误差,应选用的实验器材有________(填器材前面的序号).(2)为减小实验误差,应选用如图4中________(选填“甲”或“乙”)为该实验的电路原理图,并按所选择的电路原理图把如图5中的实物图用线连接起来.图4图5(3)若用毫米刻度尺测得金属丝接入电路的有效长度为60.00 cm ,用螺旋测微器测得金属丝的直径及两电表的示数如图6所示,则金属丝的直径为______ mm ,电阻值为______ Ω.图6答案 (1)ADEGH (2)乙 实物图见解析 (3)0.637(0.636~0.638均可) 2.4解析 (1)由于电源的电动势为3 V ,所以电压表应选A ;被测电阻约为5 Ω,电路中的最大电流约为I =E R x =35A =0.6 A ,电流表应选D ;根据变阻器允许通过的最大电流可知,变阻器应选E ;还要选用电池和开关、导线若干.故应选用的实验器材有A 、D 、E 、G 、H. (2)由于R V R x >R x R A,应采用电流表外接法,应选图乙所示电路,实物连接如图所示.(3)从螺旋测微器可以读出金属丝的直径为0.637 mm ,从电压表可以读出电阻两端电压为1.20 V ,从电流表可以读出流过电阻的电流为0.50 A ,被测金属丝的阻值为R x =U x I x =1.200.50Ω=2.4 Ω.7.(2012·北京·21)在“测定金属的电阻率”实验中,所用测量仪器均已校准.待测金属丝接入电路部分的长度约为50 cm.(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,其中某一次测量结果如图7所示,其读数应为________mm(该值接近多次测量的平均值).图7(2)用伏安法测金属丝的电阻R x .实验所用器材为:电池组(电动势3 V ,内阻约1 Ω),电流表(内阻约0.1 Ω)、电压表(内阻约3 kΩ)、滑动变阻器R (0~20 Ω,额定电流2 A)、开关、导线若干.某小组同学利用以上器材正确连接好电路,进行实验测量,记录数据如下:次数1 2 3 4 5 6 7 U /V 0.10 0.30 0.70 1.00 1.50 1.70 2.30 I /A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520x “乙”).图8(3)图9是测量R x 的实验器材实物图,图中已连接了部分导线,滑动变阻器的滑片P 置于变阻器的一端.请根据(2)所选的电路图,补充完成图中实物间的连线,并使闭合开关的瞬间,电压表或电流表不至于被烧坏.图9(4)这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系,如图10所示,图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点.请在图中标出第2、4、6次测量数据的坐标点,并描绘出U-I图线.由图线得到金属丝的阻值R x=________Ω(保留两位有效数字).图10(5)根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为______(填选项前的字母).A.1×10-2Ω·m B.1×10-3Ω·mC.1×10-6Ω·m D.1×10-8Ω·m(6)任何实验测量都存在误差.本实验所用测量仪器均已校准,下列关于误差的说法中正确的选项是________(有多个正确选项).A.用螺旋测微器测量金属丝直径时,由于读数引起的误差属于系统误差B.由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差C.若将电流表和电压表的内阻计算在内,可以消除由测量仪表引起的系统误差D.用U-I图象处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差答案(1)0.398(0.397~0.399均正确) (2)甲(3)见解析图(4)见解析图 4.4(4.3~4.7均正确)(5)C (6)CD解析(1)螺旋测微器的读数为0 mm+39.8×0.01 mm=0.398 mm.(2)由实验记录的数据可知R x的阻值大约为5 Ω.由题知R x≪R V,故电流表外接.若滑动变阻器接为限流的形式,则R x两端电压的最小值U min=520+5+1+0.1E≈0.6 V,而从实验数据可知R x两端电压可调为0.10 V,因此滑动变阻器采用的应是分压的形式.(3)如图所示.(4)选尽可能多的点连成一条直线,不在直线上的点均匀分布在直线两侧,偏离较远的点应舍去,如图所示.图线的斜率反映了金属丝的电阻,因此金属丝的电阻值R x=4.4 Ω.(5)根据R=ρlS得金属丝的电阻率ρ=R x Sl=πR x d24l=3.14×4.4×0.398×10-324×0.5Ω·m≈1.09×10-6Ω·m,故选项C正确.(6)由于读数引起的误差属于偶然误差,选项A错误;由于电流表、电压表内阻引起的误差为系统误差,若将电流表和电压表的内阻计算在内,则可以消除系统误差,选项B错误,选项C正确;利用U-I图象处理数据,相当于多次测量取平均值,可以减小偶然误差,选项D正确.。
2022年高考物理一轮复习考点优化训练专题:31 实验:测定金属的电阻率一、填空题1.(3分)在“测定金属的电阻率”的实验中,用螺旋测微器测量金属丝的直径d,如图甲所示,则金属丝的直径为mm。
用游标卡尺测量金属丝的长度L,如图乙所示,则长度为mm。
若测得该金属丝的电阻为R,则其电阻率ρ=(用题中字母表示)。
二、实验探究题2.(4分)在“测定金属丝的电阻率”的实验中,小张同学选用毫米刻度尺测量金属丝的有效长度,当金属丝的左端与毫米刻度尺的“0”刻度对齐时,右端如图甲所示;用螺旋测微器测量金属丝的直径如图乙所示;用伏安法测得多组U、I数据,做出该金属丝的伏安特性曲线如图丙所示。
(1)(3分)金属丝的有效长度L为cm,直径D为mm,电阻R为Ω。
(2)(1分)将测得的数据代入公式ρ=,即可求出金属丝的电阻率。
(用第(1)问给出的字母表示)3.(7分)如现欲用限流法测量一个圆柱形合金棒材料(电阻约为3Ω)的电阻率,请回答下列问题:(1)(5分)图1是测量合金棒的电阻R的实验器材实物图,图中已连接部分导线,请用笔画线代替导线将实物图连接完整;(2)(1分)用螺旋测微器测量合金棒横截面的直径D,测量结果如图2所示,则D=mm;(3)(1分)若测得合金棒的长度为L、电阻为R,由L、R、D来表示合金棒的电阻率ρ,其表达式为ρ=。
4.(12分)在“测定金属的电阻率”的实验中,所用测量仪器均已校准。
已知待测金属丝的电阻值R x 约为5Ω,在测电阻时,可供选择的器材有:电源E:电动势3V,内阻约1Ω电流表A1:量程0~0.6A,内阻约0.125Ω电流表A2:量程0~3A,内阻约0.025Ω电压表V1:量程0~3V,内阻约3kΩ电压表V2:量程0~15V,内阻约15kΩ滑动变阻器R1:最大阻值5Ω,允许最大电流2A滑动变阻器R2:最大阻值1000Ω,最大电流0.6A开关一个,导线若干。
(1)(3分)在上述器材中,应该选用的电流表是,应该选用的电压表是。
高三针对性复习——实验篇7(测定金属的电阻率、练习使用螺旋测微器)【实验要点】①掌握电阻定律的公式,进而了解实验需要测定的物理量及所用的相关测量工具; ②会根据实验的原理选择恰当的实验器材、构造适合的电路进行电阻的测定; ③根据实验原理及所用的测量工具,分析实验的误差来源。
【实验注意】①测定电阻的阻值时,通常选择滑动变阻器的限流接法、安培表的外接法; ②测定金属丝的直径时通常用螺旋测微器(千分尺)或50分度的游标卡尺。
例1、(2012届广州高三调研测试)测金属电阻率实验(1)测长度时,金属丝的起点、终点位置如图(a ),则长度为:__________cm ; (2)用螺旋测微器测金属丝直径,示数如图(b ),则直径为:____________mm ; (3)用多用表“Ω×1”挡估测其电阻,示数如图(c ),则阻值为:__________Ω;(4)在图d 中完成实物连线;闭合开关前应将滑动变阻器的滑片P 移至最____ (填“左”或“右”)端。
例2、在“测定金属的电阻率”的实验中,待测金属导线的电阻R x 约为5 Ω.实验室备有下列实验器材:A .电压表V 1(量程3 V ,内阻约为15 kΩ)B .电压表V 2(量程15 V ,内阻约为75 kΩ)C .电流表A 1 (量程3 A ,内阻约为0.2 Ω)D .电流表A 2 (量程600 mA ,内阻约为1 Ω)1050001046820304030∞4050200250200150100501000V ~~500K 15.215255.1125.0Ω--V A 5.20.55.2 ~210502ca10cm117071起点终点d金属丝P3 15 0.6 35 0 0 5 45 b图甲图乙E.变阻器R1 (0~100 Ω,0.6 A) F.变阻器R2 (0~2000 Ω,0.1 A)G.电池E1 (电动势为3 V,内阻约为0.3 Ω)H.电池E2 (电动势为9 V,内阻约为10 Ω) I.开关S,导线若干(1)为提高实验精确度,减小实验误差,应选用的实验器材有________________.(2)为减小实验误差,应选用图甲中的________(填“(a)”或“(b)”)为该实验的电路图,并按所选择的电路图把实物图用导线连接起来.(3)若用刻度尺测得金属丝长度为60.00 cm,用螺旋测微器测得导线的直径为0.635 mm,两电表的示数分别如图乙所示,则电阻值为_______ Ω,电阻率为_________Ω·m.例3、有一根细长而均匀的金属管线样品,横截面如图所示.此金属材料重约1~2 N,长约为30 cm,电阻约为10 Ω.已知这种金属的电阻率为ρ,密度为ρ0.因管内中空部分截面积形状不规则,无法直接测量,请设计一个实验方案,测量中空部分的截面积S0,现有如下器材可选:A.毫米刻度尺B.螺旋测微器C.电流表(600 mA,1.0 Ω) D.电流表(3 A,0.1 Ω)E.电压表(3 V,6 kΩ) F.滑动变阻器(2 kΩ,0.5 A)G.滑动变阻器(10 Ω,2 A) H.蓄电池(6 V,0.05 Ω)I.开关一个,带夹子的导线若千.(1)除待测金属管线外,还应选用的器材有(只填代号字母).(2)在图中画出你所设计方案的实验电路图,并把所选仪器连成实际测量电路.(3)实验中要测量的物理量有:,计算金属管线内部空间截面积S0的表达式为S0 = 。