实验方案的原理分析与设计步骤 — 物理计算题

某同学设计实验测量一金属丝的电阻率。实验方案分三步：第一步，依据原理公式 R=ρL/S 确定待测量；第二步，用螺旋测微器在金属丝不同位置测直径 d，取平均值以减小偶然误差；第三步，用伏安法测电阻。已知测得直径平均值为 0.400 mm，金属丝接入电路的长度 L=50.0 cm，测得电压 U=2.40 V、电流 I=0.120 A。由于电压表内阻远大于金属丝电阻，电流表采用外接法，其系统误差可忽略。(1) 说明方案第一步中依据公式确定待测量的设计思路；(2) 计算金属丝的横截面积 S；(3) 计算该金属丝的电阻率 ρ（结果保留两位有效数字，π 取 3.14）。