答案：1. D

答案：2. 热效应 $S_1$、$S_2$都闭合

答案：3. (1)红 (2) $88 \ \Omega$ $132 \ \Omega$ (3) 764 s
解析：(1) 由图可知，当 S 接左边时电路中只有 $R_1$ 和指示灯 A，总电阻较小，由 $P = \frac{U^2}{R}$ 可知，加热管功率较大，处于加热状态，因此 A 灯为红色灯。(2) 加热时，加热管的电功率 $P_1 = 550 \ \mathrm{W}$，加热管的阻值 $R_1 = \frac{U^2}{P_1} = \frac{(220 \ \mathrm{V})^2}{550 \ \mathrm{W}} = 88 \ \Omega$；保温时，加热管的电功率 $P_2 = 88 \ \mathrm{W}$，由 $P = I^2 R$ 可得，通过加热管的电流 $I = \sqrt{\frac{P_2}{R_1}} = \sqrt{\frac{88 \ \mathrm{W}}{88 \ \Omega}} = 1 \ \mathrm{A}$，此时电路的总电阻 $R = \frac{U}{I} = \frac{220 \ \mathrm{V}}{1 \ \mathrm{A}} = 220 \ \Omega$，则 $R_2$ 的阻值 $R_2 = R - R_1 = 220 \ \Omega - 88 \ \Omega = 132 \ \Omega$。(3) $1.0 \ \mathrm{kg}$ 水从初温 $10 \degree\mathrm{C}$ 加热到 $100 \degree\mathrm{C}$ 吸收的热量 $Q_{\mathrm{吸}} = c_{\mathrm{水}} m (t - t_0) = 4.2 × 10^3 \ \mathrm{J}/(\mathrm{kg} · \degree\mathrm{C}) × 1.0 \ \mathrm{kg} × (100 \degree\mathrm{C} - 10 \degree\mathrm{C}) = 3.78 × 10^5 \ \mathrm{J}$，加热管的热效率为 $90\%$，加热管需要放出的热量 $Q_{\mathrm{管}} = \frac{Q_{\mathrm{吸}}}{\eta} = \frac{3.78 × 10^5 \ \mathrm{J}}{90\%} = 4.2 × 10^5 \ \mathrm{J}$，饮水机加热时加热管的功率为 $550 \ \mathrm{W}$，则需要加热的时间 $t_{\mathrm{加热}} = \frac{Q_{\mathrm{管}}}{P_1} = \frac{4.2 × 10^5 \ \mathrm{J}}{550 \ \mathrm{W}} \approx 764 \ \mathrm{s}$。

答案：4. (1)短路 (2)串联 (3)21 700 21.7 (4)使用合格的漏电保护器(合理即可) 解析：(3) 潮湿时人体电阻约 $300 \ \Omega$，为保证安全，通过人体的电流不能超过 $10 \ \mathrm{mA} = 0.01 \ \mathrm{A}$，家庭电路的电压 $U = 220 \ \mathrm{V}$，则人和防电墙的总电阻至少为 $R_{\mathrm{总}} = \frac{U}{I} = \frac{220 \ \mathrm{V}}{0.01 \ \mathrm{A}} = 22000 \ \Omega$，因为人体和防电墙串联，则防电墙中水的电阻至少为 $R_{\mathrm{水}} = R_{\mathrm{总}} - R_{λ} = 22000 \ \Omega - 300 \ \Omega = 21700 \ \Omega$；若防电墙中每 $1 \ \mathrm{cm}$ 水的电阻约 $1000 \ \Omega$，防电墙中水流的长度至少为 $L = \frac{21700 \ \Omega}{1000 \ \Omega/\mathrm{cm}} = 21.7 \ \mathrm{cm}$。(4) 为了保护生命安全，淋浴时防止触电的有效措施是保持浴室干燥、避免淋湿电热水器及插座，或使用合格的漏电保护器等。