3.如图所示的是小点设计的简易电加热器的电路示意图，已知$R_1=55\ \Omega$、$R_2=44\ \Omega$都是加热电阻，电加热器有高、中、低三挡。请分析不同挡位时的开关状态，并计算功率的大小。

(1)“低温挡”工作时，开关的通断情况是，电路消耗的功率为W。
(2)“中温挡”工作时，开关的通断情况是，电路消耗的功率为W。
(3)“高温挡”工作时，开关的通断情况是，电路消耗的功率为W。

3.(1)$\mathrm{S}_1$闭合、$\mathrm{S}_2$断开;880
(2)$\mathrm{S}_2$闭合、$\mathrm{S}_1$断开;1 100
(3)$\mathrm{S}_1$、$\mathrm{S}_2$闭合;1 980

4.［巢湖月考］小点在老师的指导下，对某加热器的开关进行了优化，其简化电路如图所示。$R_1$、$R_2$是电热丝，$R_1=88\ \Omega$，$R_2=44\ \Omega$，S为旋转式开关。
(1)当旋转触片接触1和2时，求电路中的电流；
(2)当旋转触片接触2和3时，求电路消耗的总功率。

(1)当旋转触片接触1和2时，电路为$R_1$的简单电路，电路中的电流 $I_{12}=\frac{U}{R_1}=\frac{220\ \mathrm{V}}{88\ \Omega}=2.5\ \mathrm{A}$。
(2)当旋转触片接触2和3时，两电热丝并联，此时通过两电热丝的电流分别为 $I_1=\frac{U}{R_1}=\frac{220\ \mathrm{V}}{88\ \Omega}=2.5\ \mathrm{A}$，$I_2=\frac{U}{R_2}=\frac{220\ \mathrm{V}}{44\ \Omega}=5\ \mathrm{A}$；由并联电路的电流特点可知，电路中的总电流$I_{23}=I_1+I_2=2.5\ \mathrm{A}+5\ \mathrm{A}=7.5\ \mathrm{A}$，此时电路消耗的总功率 $P=UI_{23}=220\ \mathrm{V}×7.5\ \mathrm{A}=1\ 650\ \mathrm{W}$。

5.［广州模拟］如图所示的是某家用电热水壶内部的电路简化结构图，该电热水壶有高温、中温、低温三挡，其部分参数如下表所示，$R_1$、$R_2$均为电热丝，其阻值不随温度的变化而变化。

(1)当开关$S_2$断开，$S_1$闭合，电热水壶处于中温挡时，求出电热丝$R_1$的大小；
(2)求电热水壶低温挡的额定功率；
(3)求该电热水壶的“高温”挡正常工作30 min，消耗的电能。

解：(1)电热水壶处于中温挡时只有$R_1$接入电路，由 $P=\frac{U^2}{R}$ 可得，$R_1$ 的阻值 $R_1=\frac{U^2}{P_中}=\frac{(220\ \mathrm{V})^2}{1\ 100\ \mathrm{W}}=44\ \Omega$。
(2)当开关$\mathrm{S}_1$闭合,$\mathrm{S}_2$接$B$时,$R_1$、$R_2$并联,电路中的总电阻最小,由 $P=\frac{U^2}{R}$ 可知,此时电路中的总功率最大,电热水壶处于高温挡,$R_2$ 的电功率 $P_2=P_高-P_中=2\ 200\ \mathrm{W}-1\ 100\ \mathrm{W}=1\ 100\ \mathrm{W}$,由 $P=\frac{U^2}{R}$ 可得,$R_2$ 的阻值 $R_2=\frac{U^2}{P_2}=\frac{(220\ \mathrm{V})^2}{1\ 100\ \mathrm{W}}=44\ \Omega$。当开关$\mathrm{S}_1$断开,$\mathrm{S}_2$接$A$时,$R_1$、$R_2$串联,电路中的总电阻最大,由 $P=\frac{U^2}{R}$ 可得,此时电路中的总功率最小,电热水壶处于低温挡,$R_1$、$R_2$ 串联的总电阻 $R=R_1+R_2=44\ \Omega+44\ \Omega=88\ \Omega$,电热水壶低温挡的额定功率 $P_低=\frac{U^2}{R}=\frac{(220\ \mathrm{V})^2}{88\ \Omega}=550\ \mathrm{W}$。
(3)“高温”挡正常工作 30 min,消耗的电能$W=P_高 t=2\ 200\ \mathrm{W}×30×60\ \mathrm{s}=3.96×10^6\ \mathrm{J}$。