(2004?煙臺)我市一所農(nóng)村初級中學,常常因為不能及時給水塔注水而停水,小明知道后,想利用圖所示的器材設計一個自動注水裝置,A是浮子(重約5牛),B是金屬觸頭(重約10牛),C為水塔上的柱形蓄水池,M是帶水泵的電動機,D是彈簧,E是銜鐵,F(xiàn)是電磁鐵,K
1、K
2分別為觸頭開關(guān).
![](http://thumb.zyjl.cn/pic3/upload/images/201304/13/b0a5c0cc.png)
(1)請你寫出該裝置涉及的主要物理知識.
(2)連接電路圖.
(3)設計時,需要知道浮子的最小體積,請你幫助它完成這項工作.
(4)若設計要求在10分鐘內(nèi)要注滿蓄水池,那么,還需要知道或測量哪些物理量,才能得到相匹配電動機的額定功率?請你用字母表示這些物理量,推導出電動機額定功率的表達式,在你的計算過程中,運用了什么近似條件?
(5)按設計要求,小明將設備組裝調(diào)試,投入使用,幾天后,學校又停水了,檢查發(fā)現(xiàn):水塔已無水,但電路連接無誤,電動機,水泵完好無損,請你分析該裝置沒有實現(xiàn)自動注水的原因,怎樣改進?