1.
在物理创新大赛中,小杨同学制作了一个“水位仪”,其简化结构如图甲所示,一根轻质绝缘细杆上端与滑片P固定,下端与边长为10cm的正方体木块相连,木块放在足够高圆柱形容器内。未注水时,滑片P刚好在滑动变阻器
的最下端a处;闭合开关S,向容器中注水,滑片P随木块的浮动在
上滑动,滑片P不能离开
。已知电源电压U恒定不变,
为定值电阻。在逐渐注水的过程中发现滑动变阻器
的bc段短路,其余部分电阻与自身长度成正比,定值电阻
的电功率
、电压表示数
与水深H的关系如图乙和丙所示(不计绝缘杆、滑片的体积和自重及滑片处的摩擦力)。
请回答下列问题:
(1)应将表的表盘改装为“水位仪”的表盘,因为当水位高于5cm后,水位越高,它的示数越大;
(2)电源电压U的大小?
(3)如果滑动变阻器上标有“?Ω,0.5A”的字样,且bc段短路,电流表选用的0~0.6A量程,电压表选用0~3V量程,则在电路安全的范围内,其水位的深度变化范围是多少?