综合实践活动中,同学们设计了一款可用电流表示数显示拉力大小的测力计模型,电流表示数随拉力的增大而增大。模型电路如图甲所示,
为长
、阻值
的电阻丝,其阻值与长度成正比,滑片
左端固定在拉杆上,弹簧处于原长时,滑片
位于
端,电源电压恒为
,弹簧电阻恒为
,
为
,其余部分电阻不计,电流表量程为
。忽略弹簧、拉杆和拉环的重力及滑片与电阻丝的摩擦。
(1)虚线框内接线柱"1"应与 (选填"2"或"3"
连接。
(2)闭合开关,弹簧处于原长状态时,
消耗的功率多大?
(3)弹簧的伸长量△
与所受拉力
之间的关系如图乙所示,则电流表示数最大时显示的拉力多大?
(4)甲图中若去掉电流表,用一只电压表(量程
与
并联,利用电压表的示数来显示拉力的大小,则与利用电流表相比,电压表所能显示的最大拉力将提升
。
(5)在汇报交流阶段,同学们对模型设计的不足提出了改进措施。如甲图的方案,从电路的安全性考虑,其他条件不变,
的阻值应不小于
。