某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了一種測定風(fēng)力的裝置,其原理如圖甲所示.迎風(fēng)板與一輕質(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(shí)迎風(fēng)板總是正對風(fēng)吹來的方向.電路中左端導(dǎo)線與金屬桿M端相連,右端導(dǎo)線接在迎風(fēng)板上N點(diǎn)并可隨迎風(fēng)板在金屬桿上滑動(dòng),兩端導(dǎo)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=1.0Ω.金屬桿接入電路中的電阻R
x與迎風(fēng)板所承受風(fēng)力F的關(guān)系如圖乙所示.
(1)若在電路中接入一電壓表,使電壓表示數(shù)隨風(fēng)力的增大而增大,請?jiān)趫D甲中適當(dāng)位置畫出電壓表;
(2)無風(fēng)時(shí),求電壓表的示數(shù);
(3)如果電壓表的量程為0~3V,求該裝置所能測量的最大風(fēng)力.