入夏以来,我国部分地区发生洪涝灾害,实践小组为了减轻巡堤人员的工作量,设计了水位自动监测装置。其原理如图所示,电源电压恒定,
是压敏电阻,所受压力每增加
,电阻减小
.
是长
、电阻
的电阻丝,其连入电路的电阻与长度成正比。电流表量程为
,其示数反应水位变化。
下方固定一个轻质绝缘“
”形硬杆。轻质金属滑杆
可以在金属棒
上自由滑动,
下方通过轻质绝缘杆与重
、高
的圆柱体
固定在一起。当水位上升时,
随圆柱体
向上移动且保持水平。(整个装置接触良好且无摩擦,
和
的电阻不计,
,
取
(1)闭合开关,当
恰好位于
最下端时,为警戒水位。电流表示数为
.此时
漂浮,有
体积浸在水中,
所受的浮力为
;
(2)当水位上升,
向上移动过程中,
连入电路中的电阻 (选填“变大”、“不变”或“变小”
。
上升到
的最上端,刚好与“
”形杆接触,且对杆无压力时,为三级预警。
(3)当水位继续上升。
开始通过“
”杆对
产生压力;当达到二级预警时,电流表示数为
;水位再上升
,达到一级预警时,电流表示数为
.电源电压为
。
(4)在保证电路安全的情况下,此装置能测量的最高水位高于警戒水位
。
(5)若将水位对警戒线上升的高度标记在电流表对应的刻度线上,即把电流表改装成水位计,水位计的刻度 (选填“均匀”或“不均匀”
。