某研究性學習小組設(shè)計了一種測定風力的裝置,其原理如圖1甲所示.迎風板與輕質(zhì)彈簧一端連接,穿在光滑的金屬桿上,彈簧由絕緣材料制成,均勻金屬桿的阻值隨長度均勻變化,工作時迎風板總是正對風吹來的方向.電路中左端導線與金屬桿M端相連,右端導線接在迎風板上N點并可隨迎風板在金屬桿上滑動,兩端導線與金屬桿均接觸良好.已知電源電壓恒為4.5V,定值電阻R為1.0Ω.金屬桿接入電路中的電阻R
x與迎風板所承受風力F的關(guān)系如圖1乙所示.
(1)若在電路中接入一電壓表,使電壓表示數(shù)隨風力的增大而增大,請在圖1甲中適當位置畫出電壓表;
(2)無風時,求電壓表的示數(shù)和定值電阻R消耗的電功率;并在圖2中標出電流表和電壓表在無風時指針的位置.
(3)如果電壓表的量程為0~3V,求該裝置所能測量的最大風力.