如图是我校初三物理兴趣小组设计的某调温电热器工作原理的甲、乙两个方案，其中电阻R1、R2、R3、R4均为发热电阻．（1）电阻R1、R2、R3、R4是利用___原理来来工作的．甲方案中，开关S、S1

　　如图是我校初三物理兴趣小组设计的某调温电热器工作原理的甲、乙两个方案，其中电阻R1、R2、R3、R4均为发热电阻．

　　（1）电阻R1、R2、R3、R4是利用___原理来来工作的．甲方案中，开关S、S1均闭合，电热器处于高温档；乙方案中，开关S、S1均闭合，电热器处于___档．

　　（2）聪明的小明意识到：将图乙稍加改进，可以设计成高中低三档位的电热器，如图丙所示，其中R4=2R3．在安全情况下，用三档分别给同一容器中质量相同的水加热（水均未沸腾）．求：

　　①R3的阻值是多少？

　　②利用高温档使水温升高1℃，需要消耗多少电能？

　　③通过计算分析比较用高温档还是低温档更节能？

　　电热器档位额定电压额定功率水升高的温度加热时间高温220V300W10℃6min中温8℃8min低温100W4℃9min