有一根细而均匀的导电材料样品（如图a所示），截面为同心圆环（如图b所示），此样品长L约为3cm，电阻约为100Ω，已知这种材料的电阻率为ρ，因该样品的内径太小，无法直接测量。现提供以下实验器材：

在“测定金属的电阻率”的实验中，需要用刻度尺测出被测金属丝的长度l,用螺旋测微器则出金属丝的直径d用电流表测出通过金属丝的电流I，用电压表测出金属丝两端的电压U。
(1) 请写出测金属丝电阻率的表达式：ρ=_______(用上述测量物理量的字母表示）；
(2)若实验中测量金属丝的长度和直径时，刻度尺和螺旋测微器的示数分别如图所示，则金属丝长度的测量值为l=_______cm,金属丝直径的测量值为d=_______mm,
(3) 用电流表和电压表测金属丝的电阻R时，由于电压表电流表内阻的影响，无论使用电流表内接法还是电流表外接法，都会产生系统误差。如果按如图所示的电路进行测量，可以消除由于电表内阻造成的系统误差。利用该电路进行实验由主要操作过程是：
第一步：先将R的滑动触头调到最左端,单刀双掷开关S₁闭合，闭合开关S₂,调节变阻器R₁和R₂，使电压表和电压表的示数尽量大些（不超过量程），读出此时电压表和电流表的示数U₁、 I₁；
第二步：保持两滑动变阻器的滑动触头位置不变，将单刀双掷开关S₁向2闭合，读出此时电压表和电流表的示数U₂、I₂。
请写出计算电阻的表达式R_x=_______。（用电压表和电流表示数表示）

用一段长为80 cm的金属丝做“测定金属的电阻率”的实验。
(1)用多用表粗测电阻丝的电阻，结果如图甲所示，由此可知电阻丝电阻的测量值约为________Ω。
(2)用螺旋测微器测量金属丝的直径，结果如图乙所示，由此可知金属丝直径的测量结果为________mm。

有一根细长而均匀的金属材料样品，横截面为边长等于a的正方形，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，因管线内部空间截面积形状不规则，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，要求实验误差较小，并能测量多组数据。现有如下器材可选：

某兴趣小组欲通过测定工业污水（含多种重金属离子）的电阻率来判断某工厂废水是否达到排放标准（达标的污水离子浓度低，电阻率大，一般电阻率ρ≥200Ω·m的工业废水即达到排放标准）。如图甲所示为该同学所用盛水容器，其左、右两侧面为金属薄板（电阻极小），其余四面由绝缘材料制成，左右两侧带有接线柱。容器内表面长a＝40cm，宽b＝20cm，高c＝10cm。将水样注满容器后，进行以下操作：

（1）在“测定金属的电阻率”实验中，将金属丝在圆棒上密绕几圈来测量金属丝直径的方法，与下列实验中有关物理量测量方法相同的是______
A．通过确定小球多次相同平抛运动的水平落点位置，由水平位移得到其平抛的初速度
B．通过测量小球做多个全振动的时间，得到单摆的周期
C．通过测量多个干涉亮条纹间的距离，得到两个相邻亮条纹的间距
D．用单条橡皮筋所做的功W₀，表示n条相同橡皮筋所做功nW₀
（2）请设计一张用于记录测量金属丝电阻原始数据的表格．
（3）为测定标称值为5Ω的滑动变阻器的总电阻，可供使用的器材如下．请根据实验原理在实物接线图中完成电路的连接．
A．待测滑动变阻器R_x，全电阻约5Ω
B．电流表A，量程0.6A，内阻约0.6Ω
C．电压表V，量程3V，内阻约3kΩ
D．滑动变阻器R，全电阻约20Ω
E．直流电源E，电动势3V，内阻不计．

（1）在“测金属电阻率”实验中，螺旋测微器测金属丝的直径的读数如图，则直径d=_____________mm。

在“测定金属丝的电阻率”的实验中，用电压表测得金属丝两端的电压U，用电流表测得通过金属丝的电流I，用螺旋测微器测得金属丝的直径d，测得数据如图所示，请从图中读出U＝________V，I＝________A。

某课题小组通过实验测量长江水的电阻率。现备有一根均匀的长玻璃管（两端各有一个圆形电极，可装入样品水，接触电阻不计）、电压表（量程为12 V，内阻约为10³ Ω）、电流表（量程为100 μA，内阻约为5 Ω）、滑动变阻器（10 Ω，2 A）、电池组（电动势E=12 V，内阻不计）、开关、导线若干、直尺、待测的水样品。
他们用伏安法多次测量并计算出对应的水柱长度L与水柱电阻R描点画出的图象如图甲所示；实验中还用10分度的游标卡尺测量了玻璃管的内径，结果如图乙所示。

金属材料的电阻率通常随温度的升高而增大，半导体材料的电阻率随温度的升高而减少．某同学需要研究某导电材料的导电规律，他用该种导电材料制作为电阻较小的线状元件Z做实验，测量元件Z中的电流随两端电压从零逐渐增大过程中的变化规律．
（1）他应选用图所示的______电路进行实验



（2）实验测得元件Z的电压与电流的关系如下表所示．根据表中数据，判断元件Z是______ （填“金属材料”或“半导体材料”）；

U/V	0	0.40	0.60	0.80	1.00	1.20	1.50	1.60
I/A	0	0.20	0.45	0.80	1.25	1.80	2.81	3.20

（3）用螺旋测微器测量线状元件Z的直径如图2所示，则元件Z的直径是______mm．
（4）把元件Z接入如图1所示的电路中，当电阻R的阻值为R₁=2Ω时，电流表的读数为1.25A；当电阻R的阻值为R₂=3.6Ω时，电流表的读数为0.80A．结合上表数据，求出电池的电动势为______V，内阻为______Ω．（ 不计电流表的内阻）