喷    泉

喷泉是利用水泵将水喷酒成特定形态的水表演艺术．水泵由电机带动工作时，水泵的叶轮高速旋转，驱使水飞高叶轮向外喷出，从而在叶轮中心区形成真空，将池中的水不断“吸”上来．水泵转速恒定时，喷出的水柱高度稳定．

音乐喷泉用计算机采集音乐的声音频率特征，并将其转化为控制信号，用以改变输入电机的电源频率；电源频率的改变使水泵的转速发生变化，达到调节水柱高度的目的．水泵的流量与转速成正比，扬程与转速的平方成正比．流量指水泵単位时间内喷出水的体积，扬程指水泵能将水提升的高度．                       

图甲所示的是一游乐喷泉向上喷出的水柱使卡通模型悬停在空中的照片，喷泉使用的水泵的部分参数如表一．模型悬停在空中时，水冲击到模型时的速度 与模型的质量M、水泵流量Q之间的关系如表二．

（1）小灯泡正常发光100s消耗的电能；

（2）当只闭合开关S、S₂和S₃时，求整个电路消耗的最大功率；

（3）当只闭合开关S和S₁时，在保证元件安全工作的情况下，求滑动变阻器R₁允许的取值范围。