某款水位自動(dòng)測(cè)控儀的測(cè)量原理如圖甲所示,電源電壓U恒為15V,定值電阻R
0=10Ω,R
1為一豎直固定的光滑金屬棒,總長(zhǎng)40cm,阻值為20Ω,其接入電路的阻值與對(duì)應(yīng)棒長(zhǎng)成正比。彈簧上端固定,滑片P固定在彈簧下端且與R
1接觸良好,滑片及彈簧的阻值、重力均不計(jì)。圓柱體M通過無伸縮的輕繩掛在彈簧下端,重80N,高60cm,底面積為100cm
2。
當(dāng)水位處于最高位置A時(shí),M剛好浸沒在水中,此時(shí)滑片P恰在R
1最上端;當(dāng)水位降至最低位置B時(shí),M的下表面剛好離開水面。已知彈簧所受拉力F與其伸長(zhǎng)量ΔL的關(guān)系如圖乙所示。(已知ρ
水=1.0×10
3kg/m
3,g取10N/kg)閉合開關(guān)S,試問:
(1)當(dāng)水位下降時(shí),金屬棒接入電路的長(zhǎng)度
減小
減小
,電壓表示數(shù)
減小
減小
。(兩空均填“增大”或“減小”)
(2)當(dāng)水位處于位置A時(shí),電壓表的示數(shù)為多少?
(3)水位由位置A降至B這一過程,彈簧的長(zhǎng)度增加了多少?定值電阻R
0消耗的電功率變化了多少?