我市一所農(nóng)村初級(jí)中學(xué)，常常因?yàn)椴荒芗皶r(shí)給水塔注水而停水．小明知道后，想利用如圖所示的器材設(shè)計(jì)一個(gè)自動(dòng)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(dòng)機(jī)，D是彈簧，E是銜鐵，F(xiàn)是電磁鐵．K₁、K₂分別為觸頭開關(guān)．

(1)寫出該裝置涉及的主要物理知識(shí)．

(2)連接電路圖．

(3)設(shè)計(jì)時(shí)，需要知道浮子的最小體積，請(qǐng)你幫助它完成這項(xiàng)工作．

(4)若設(shè)計(jì)要求在10分鐘內(nèi)要注滿蓄水池，那么，還需要知道或測(cè)量哪些物理量，才能得到相匹配電動(dòng)機(jī)的額定功率？請(qǐng)你用字母表示這些物理量，推導(dǎo)出電動(dòng)機(jī)額定功率的表達(dá)式．在你的計(jì)算過程中，運(yùn)用了什么近似條件？

(5)按設(shè)計(jì)要求，小明將設(shè)備組裝調(diào)試，投入使用．幾天后，學(xué)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(dòng)機(jī)、水泵完好無損．請(qǐng)你分析該裝置沒有實(shí)現(xiàn)自動(dòng)注水的原因，怎樣改進(jìn)？

我市一所農(nóng)村初級(jí)中學(xué)，常常因?yàn)椴荒芗皶r(shí)給水塔注水而停水，小明知道后，想利用圖所示的器材設(shè)計(jì)一個(gè)自動(dòng)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(dòng)機(jī)，D是彈簧，E是銜鐵，F(xiàn)是電磁鐵，K₁、K₂分別為觸頭開關(guān)．

（1）請(qǐng)你寫出該裝置涉及的主要物理知識(shí)．
（2）連接電路圖．
（3）設(shè)計(jì)時(shí)，需要知道浮子的最小體積，請(qǐng)你幫助它完成這項(xiàng)工作．
（4）若設(shè)計(jì)要求在10分鐘內(nèi)要注滿蓄水池，那么，還需要知道或測(cè)量哪些物理量，才能得到相匹配電動(dòng)機(jī)的額定功率？請(qǐng)你用字母表示這些物理量，推導(dǎo)出電動(dòng)機(jī)額定功率的表達(dá)式，在你的計(jì)算過程中，運(yùn)用了什么近似條件？
（5）按設(shè)計(jì)要求，小明將設(shè)備組裝調(diào)試，投入使用，幾天后，學(xué)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(dòng)機(jī)，水泵完好無損，請(qǐng)你分析該裝置沒有實(shí)現(xiàn)自動(dòng)注水的原因，怎樣改進(jìn)？