电学知识总复习提纲.docx
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电学知识总复习提纲
电学知识总复习提纲
一、电荷
1、带了电(荷):
摩擦过的物体有了吸引物体的轻小物体的性质,我们就说物体带了电。
轻小物体指:
碎纸屑、头发、通草球、灰尘、轻质球等。
2、使物体带电的方法:
②接触带电:
物体和带电体接触带了电。
如带电体与验电器金属球接触使之带电。
③感应带电:
由于带电体的作用,使带电体附近的物体带电。
3、两种电荷:
正电荷:
规定:
用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电叫正电荷。
实质:
物质中的原子失去了电子
负电荷:
规定:
毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电叫负电荷。
实质:
物质中的原子得到了多余的电子
4、电荷间的相互作用规律:
同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
5、验电器:
构造:
金属球、金属杆、金属箔
作用:
检验物体是否带电或者带电多少(物体带电量越大,张角越大)。
原理:
同种电荷相互排斥的原理。
6、电荷量:
电荷的多少;单位:
库仑(C)。
7、元电荷(e):
一个电子所带的电荷量,e=1.6×10-19C
8、中和:
放在一起的等量异种电荷完全抵消的现象。
拓展:
①如果物体所带正、负电量不等,也会发生中和现象。
这时,带电量多的物体先用部分电荷和带电量少的物体中和,剩余的电荷可使两物体带同种电荷。
②中和不是意味着等量正负电荷被消灭,实际上电荷总量保持不变,只是等量的正负电荷使物体整体显不出电性。
二、电路
1.电路的基本组成:
由电源,导线,开关和用电器组成(缺一不可)。
2.电源:
能提供持续电流(或电压、电能)的装置。
电源是把其他形式的能转化为电能。
如干电池、铅蓄电池是把化学能转化为电能.发电机则由机械能转化为电能(注意:
充电电池在供电时相当于电源把化学能转化为电能,但充电是却相当于用电器把电能转化为化学能.火力发电厂将化学能转化为电能。
核电站将核能转化为电能,光电池将光能转化为电能)。
3.导线:
输送电能的装置(能用超导体材料代替最好)。
4.开关:
控制电路的通断(开关与被控用电器串联,家庭电路中开关接在火线上)
5.用电器:
消耗电能的装置。
如小灯泡、电动机。
用电器将电能转化为其它形式的能。
6.电路中有持续电流的条件:
有电源
电路闭合
7.导体:
容易导电的物体叫导体。
如:
金属,人体,大地,石墨,酸、碱、盐的水溶液等。
导体容易导电的原因:
导体内部有大量的自由电荷(金属导体内部有大量的自由电子)。
8.绝缘体:
不容易导电的物体叫绝缘体。
如:
玻璃,陶瓷,塑料,油,纯水等。
绝缘体不容易导电的原因:
绝缘体内部几乎没有自由电荷。
(“导电”与“带电”的区别:
导电过程是自由电荷定向移动的过程,导电体是导体;带电过程是电子得失的过程,能带电的物体可以是导体,也可以是绝缘体。
导体和绝缘体之间并没有绝对的界限,在一定条件下可相互转化。
一定条件下,绝缘体也可变为导体。
原因是:
加热使绝缘体中的一些电子挣脱原子的束缚变为自由电荷。
)
9.电路的三种状态:
(1)通路:
接通的电路叫通路;
(2)开路(断路):
断开的电路叫开路(断路);
(3)短路:
直接把导线接在电源两极上的电路叫电源短路,绝对不允许,会烧坏电源(电流表直接接在电源两端相当于电源短路,会烧坏电源和电流表);导线接在用电器上的电路叫局部短路(被短路的用电器不工作,没有电流流过。
)。
10.电路图:
用元件符号表示电路连接的图叫电路图。
(必须记住各种电路元件符号课本P38图15.2-5)
11.串联:
把元件逐个顺次连接起来叫串联。
(任意一处断开,电路中都没有电流)
串联电路的工作特点:
只需一个开关就可以控制所有用电器;各个用电器不能独立工作(相互影响);电流路径有且只有一条(开关串联控制用电器时:
必须所有开关都闭合用电器才工作)。
实例:
装饰用的小彩灯(但高层建筑上的彩灯属于并联)
12.并联:
把元件并列地连接起来叫并联。
(各条支路之间互不影响)
并联电路的工作特点:
开关可以不止一个(干路支路开关控制);各个用电器能独立工作(相互不影响);电流路径不止一条。
实例:
如路灯、家庭电路的各个用电器。
13.判断串联、并联电路的常用方法:
分流法:
观察电路中的电流从电源正极出来经过用电器回到负极的过程中,是否有分支。
如果电流有分支,则电路为并联;如果电流没有分支,则电路为串联。
断路法:
将电路中的任意一个用电器去掉后,观察其他用电器是否能继续工作。
如果其他用电器能继续工作,则电路为并联;如果其他用电器不能继续工作,则电路为串联。
电路工作特点法:
观察电路中的各个用电器能否独立工作。
如果各用电器能独立工作(相互不影响),则电路为并联;如果各用电器不能独立工作(相互影响),则电路为串联。
方法:
在判断电路的连接方式时,如果电路中连接有电压表和电流表,则先把电压表所在的位置看作断路(直接把电压表去掉),把电流表所在的位置看作纯导线,然后再判断用电器之间的连接方式。
三、电流(I)
1.国际单位:
安培(A);常用单位:
毫安(mA),微安(A),1安培=103毫安=106微安。
2、电流的形成:
电荷的定向移动形成电流.(任何电荷的定向移动都会形成电流,对金属来讲是自由电子定向移动形成电流;对酸、碱、盐的水溶液来讲,正负离子定向移动形成电流)。
3.电流的方向:
规定正电荷的定向移动的方向规定为电流方向。
(在电路中:
电源的外部,电流从电源正极经用电器流向负极,电源的内部,电流从电源负极经用电器流向正极。
4、电流的三种效应。
(1)、电流的热效应。
如白炽灯,电饭锅、电烙铁、电炉等(不能用超导体材料)。
(2)、电流的磁效应,如电动机、电铃等。
(3)、电流的化学效应,如电解、电镀等。
注:
电流看不见、摸不着,我们可以通过各种电流的效应来判断它的存在,这里体现了转换法的科学思想。
(物理学中,对于一些看不见、摸不着的物质或物理问题我们往往要抛开事物本身,通过观察和研究它们在自然界中表现出来的外显特性、现象或产生的效应等,去认识事物的方法,在物理学上称作这种方法叫转换法)
5.测量电流的仪表是:
电流表(电路符号)
6.电流表的使用规则是:
①电流表要串联(如果并联、与它并联的用电器被短路)在电路中;②电流要从“+”接线柱入,从“-”接线柱出(如果接线柱接反,电流表的指针会反骗);③被测电流不要超过电流表的量程(被测电流超过电流表的最大测量值时,不仅测不出电流值,电流表的指针还会被打弯,甚至表被烧坏。
);④绝对不允许不经过用电器而把电流表连到电源的两极上(直接接在电源两端,电源盒电流表都会被损坏)。
实验室中常用的电流表有两个量程:
①0~0.6安,每小格表示的电流值(分度值)是0.02安;②0~3安,每小格表示的电流值(分度值)是0.1安(实验室用电流表有两个量程,0—0.6A和0—3A。
测量时,先选大量程,用开关试触,若被测电流在0.6A—3A可测量,若被测电流小于0.6A则换用小的量程,若被测电流大于3A则换用更大量程的电流表)。
(电流表的使用方法可简要归纳成:
两要、两不、两看清)
记住:
要测量谁的电流,则电流表就与谁串联;反之,电流表与谁串联,则表示测量谁的电流。
四、电压(U)
1.电压:
电压是使电路中的自由电荷发生定向移动形成电流的原因,有电压不一定有电流,但有电流则一定有电压。
2.电源是提供电压的装置。
3.国际单位:
伏特(V);常用单位:
千伏(KV),毫伏(mV);1千伏=103伏=106毫伏。
4.测量电压的仪表是:
电压表,使用规则:
①电压表要并联在电路中(如果串联,则用电器不能正常工作,电压表的示数接近电源电压);②电流要从“+”接线柱入,从“-”接线柱出(如果接线柱接反,电压表的指针会反骗);③被测电压不要超过电压表的量程;
在不超过电压表量程的前提下,电压表可以直接接在电源两极。
5.实验室常用电压表有两个量程:
①0~3V,每小格表示的电压值是0.1V;②0~15V,,每小格表示的电压值是0.5V。
记住:
要测量谁的电压,则电压表就与谁并联;反之,电压表与谁并联,则表示测量谁的电压。
方法:
在判断电压表与谁并联时,主要观察电压表的两个接线柱是直接接在哪个用电器的两端。
6.熟记的电压值:
①1节新干电池的电压是1.5伏;②1节铅蓄电池电压是2伏;③家庭照明电压为220伏;④人体的安全电压是:
不高于36伏;⑤工业电压是380伏。
五、电阻(R)
1.电阻:
表示导体对电流的阻碍作用。
(导体如果对电流的阻碍作用越大,则电阻就越大,而通过导体的电流就越小)。
2.国际单位:
欧姆(Ω);常用单位:
兆欧(MΩ),千欧(KΩ);1兆欧=103千欧;1千欧=103欧。
3.电阻是导体本身的一种基本性质。
4.决定电阻大小的因素:
材料,长度,横截面积和温度。
(注意控制变量法和转换法的应用)
A、导体材料,长度不变,横截面积越大,电阻越小(与横截面积成反比)
B、导体材料,横截面积不变,长度越长,电阻越大(与长度成正比。
灯泡灯丝断了再接上电阻会变小,实际电功率变大,灯变亮)
C、导体长度,横截面积不变,电阻大小还与材料有关(导电性能越好的电阻越小)
D、除此之外电阻还与温度有关(一般情况金属导体的温度越高电阻越大,伏安法测量小灯泡电阻实验中,小灯泡的电阻会增大,不是电压会影响电阻而是受温度影响。
)
强调:
电阻(R)与它两端的电压(U)和通过它的电流(I)无关。
5.滑动变阻器:
连入电路中的阻值大小可以改变的器件。
原理:
滑动滑片(P)改变电阻线连入电路中的长度来改变连入电路中的阻值。
(注:
没改变它自身的总阻值)
作用:
a.保护电路;b.通过改变接入电路中的电阻来改变电路中的电流或者电压c、控制电压。
(初中物理实验中只有:
探究电压不变,电流与电阻关系实验中滑动变阻器是控制电压和保护电路,其它都是调节电压和保护电路)。
铭牌:
如一个滑动变阻器标有“50Ω2A”表示的意义是:
最大阻值是50Ω,允许通过的最大电流是2A。
正确使用:
a、应串联在被控制电路中使用(即要控制哪个用电器就和这个用电器串联;反之,与哪个用电器串联则表示控制该用电器的电流);b、接线柱要“一上一下”c、闭合开关前应把滑片调至阻值最大的位置(电阻大小由下面的接线柱决定,离下柱越远电阻越大)。
6.电阻箱:
作用和滑动变阻器相同;
原理与滑动变阻器不相同
使用方法:
连接方式与滑动变阻器相同,连入电路的阻值大小=刻度盘指针所指数字×对应倍数之和。
六、欧姆定律
1.欧姆定律:
导体中的电流,跟导体两端的电压成正比(条件:
电阻不变),跟导体的电阻成反比(条件:
电压不变)。
强调:
此结论绝对不能倒过来说。
2.公式:
式中单位:
I→安(A);U→伏(V);R→欧(Ω)。
3.公式的理解:
①公式中的I、U、R必须对于同一导体(同一段电路)的同一过程(即要满足“同一性”),才能代入公式中计算;②I、U和R中已知任意的两个量就可求另一个量;③计算时单位要统一。
4.欧姆定律的应用:
①同一电阻的阻值不变,与电流和电压无关,,其电流随电压增大而增大。
(R=U/I只是R的计算式,而不是决定式)。
②当电压不变时,电阻越大,则通过的电流就越小。
(I=U/R)
③当电流一定时,电阻越大,则电阻两端的电压就越大。
(U=IR)
5.电阻的串联有以下几个特点:
(指R1、R2串联,串得越多,总电阻越大)
①电流:
I=I1=I2(串联电路中各处的电流相等)
②电压:
U=U1+U2(串联电路中总电压等于各部分电路电压之和)
③电阻:
R=R1+R2(串联电路中总电阻等于各串联电阻之和);如果n个等值电阻(R)串联,则有R总=nR
注:
总电阻比任何一个分电阻都大,其原因是电阻串联相当于增加了导体的长度;
实际意义:
用多个小电阻串联起来代替大电阻。
④分压作用:
U1:
U2=R1:
R2(阻值越大的电阻分得电压越多,反之分得电压越少)
⑤比例关系:
在串联电路中,电流对各部分电路(用电器)所做的功、产生的热量、做功的功率与其电阻成正比,即W1:
W2=Q1:
Q2=P1:
P2=U1:
U2=R1:
R2
6.电阻的并联有以下几个特点:
(指R1、R2并联,并得越多,总电阻越小)
①电流:
I=I1+I2(干路电流等于各支路电流之和)
②电压:
U=U1=U2(干路电压等于各支路电压)
③电阻:
1/R=1/R1+1/R2(总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和);
注:
总电阻比任何一个分电阻都小,其原因是电阻并联相当于增加了导体的横截面积;
变形式R=R1.R2/(R1+R2)此变形式只适用于两个电阻并联的情况,多于两个电阻并联则不适用。
如果n个等值(R)电阻并联,则有R总=R/n
④分流作用:
I1:
I2=R2:
R1(阻值越大的电阻分得电流越少,反之分得电流越多)
⑤比例关系:
在并联电路中,电流对各部分电路(用电器)所做的功、产生的热量、做功的功率与其电阻成反比,即W1:
W2=Q1:
Q2=P1:
P2=I1:
I2=R2:
R1
七、电功和电功率
1.电功(W):
电流对用电器做的功(电能转化成其他形式能的多少)叫电功。
电功的国际单位:
焦耳(J)。
常用:
度(千瓦时)KW.h,1度=1千瓦时=3.6×106焦耳。
测量电功的工具:
电能表(电度表)
电功公式:
W=Pt=UIt(式中单位W→焦(J);U→伏(V);I→安(A);t→秒)。
利用W=UIt计算时注意:
①式中的W、U、I、t必须对于同一导体(同一段电路)的同一过程,才能代入公式计算,即要满足“同一性”;②计算时单位要统一;③已知任意的三个量都可以求出第四个量;
其他计算公式:
W=I2Rt(多用于串联电路),W=U2t/R(多用于并联电路)
2.电功率(P):
表示电流做功的快慢。
国际单位:
瓦特(W)。
常用单位:
千瓦(KW)
计算公式:
P=W/t=UI(式中单位P→瓦(w);W→焦(J);t→秒(s);U→伏(V);I→安(A))
利用公式计算时单位要统一:
a.如果W用焦(J),t用秒(s),则P的单位是瓦(w);
b.如果W用千瓦时(KW.h),t用小时(h),则P的单位是千瓦(KW)。
c.公式中各物理量必须满足“同一性”才能代入公式计算。
其他计算公式:
P=I2R(多用于串联电路),P=U2/R(多用于并联电路)
额定电压(U额):
用电器正常工作的电压。
另有:
额定电流
额定功率(P额):
用电器在额定电压下的功率。
实际电压(U实):
实际加在用电器两端的电压。
另有:
实际电流
实际功率(P实):
用电器在实际电压下的功率。
用电器消耗的实际功率随加在它两端的实际电压而改变。
实际电压升高,实际功率增大;反之则减小。
a.当U实>U额时,则P实>P额;(灯很亮,将缩短灯泡寿命,且易烧坏)。
b.当U实
c.当U实=U额时,则P实=P额;(正常发光)。
同一个电阻,接在不同的电压下使用,则有,如:
当实际电压是额定电压的一半时,则实际功率就是额定功率的1/4。
(即同一用电器消耗的实际功率跟它两端的实际电压的平方成正比,P1/P2=U12/U22)
例如:
一只标有"220V100W"字样的灯泡,如果接在110伏的电路中,则它消耗的实际功率是25瓦)
3.焦耳定律:
电流通过导体产生的热量,跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比。
计算公式:
Q=I2Rt,(式中单位Q→焦(J);I→安(A);R→欧(Ω);t→秒。
)
当电流通过导体做的功(电功)全部用来产生热量(电热),则有:
Q=W,可用电功计算公式来计算电热.(如热水器,电炉,电烙铁,电饭锅,电热毯,电热灭蚊器,电烤箱,电熨斗等纯电阻用电器),
即有Q=W=Pt=UIt=U2t/R(只适用于纯电阻电路)
4.补充结论:
在串联电路中,电流对各部分电路(用电器)所做的功、产生的热量、做功的功率与其电阻成正比,即W1/W2=Q1/Q2=P1/P2=R1/R2U1/U2=R1/R2
在并联电路中,电流对各部分电路(用电器)所做的功、产生的热量、做功的功率与其电阻成反比,即W1/W2=Q1/Q2=P1/P2=R2/R1I1/I2=R2/R1
额定电压相等的用电器:
a.额定电压相等的用电器(灯泡),额定功率越大的其电阻越小;额定功率越小的其电阻越大。
b.当用电器串联在电路中时,额定功率越大,它消耗的实际功率越小(灯泡较暗);额定功率越小,它消耗的实际功率越大(灯泡较亮)。
可简单地记成“额大实小,额小实大”。
c.当用电器并联在电路中时,额定功率越大,它消耗的实际功率越大(灯泡较亮);额定功率越小,它消耗的实际功率越小(灯泡较暗)。
可简单地记成“额大实大,额小实小”。
同一用电器接在不同电压的电路中时,它消耗的实际功率大小跟它两端的实际电压的平方成正比,
即P1/P2=(U1/U2)2
两个不同规格的电灯(其它用电器)串联时,应让额定电流小的电灯(用电器)正常工作;当它们并联时,应让额定电压小的电灯(用电器)正常工作。
两个电阻(假设R1>R2):
当它们串联接入电路中时,R1消耗的实际功率大于R2消耗的实际功率,即P1>P2;
当它们并联接入电路中时,R1消耗的实际功率小于R2消耗的实际功率,即P1解决串联电路的相关问题时,应抓住“电流相等”这一特征;
解决并联电路的相关问题时,应抓住“电压相等”这一特征。
八、生活用电
1.家庭电路的组成:
进户线(火线和零线)→电能表→总开关→保险盒→用电器(插座)。
2.所有家用电器和插座之间都是并联的。
而用电器要与它的开关串联接火线;且开关接靠近火线那一端。
3.保险丝:
是用电阻率大,熔点低的铅锑合金制成。
它的作用是:
当电路中有过大的电流时,它升温达到熔点而熔断,自动切断电路,起到保险的作用,保险丝串联在干路火线上。
4.三孔插座与两孔插座的区别和连接方法:
三孔插座多的一孔与大地连接,三脚插头多的一脚与用电器金属外壳连接。
5.电笔的作用和使用方法:
手必须与笔尾金属体接触(氖管发光则为火线,氖管不发光则为零线)
6.低压电路中的触电形式:
单线触电,双线触电
7.引起电路电流过大的两个原因:
一是电路发生短路;二是同时工作的用电器总功率过大(I总=P总/U)。
8.安全用电的原则是:
①不接触低压带电体;②不靠近高压带电体。
十、实验部分
所有电学实验中断、接电路、修改电路时开关都处于断开状态
(一)测量串、并联电路中的电流。
实验电路图如图所示:
1.串联电路中a、b、c三点电流相等
即:
串联电路电流处处相等(Ia=Ib=Ic)
2.并联电路流过b、c两点电流之和等于流过a电流。
即:
并联电路中各支路电流之和等于电流(Ib+Ic=Ia)
(二)测量串、并联电路中的电压。
实验电路图如图所示:
实验重点:
1.串联电路中L1、L2两端的电压之和等于总电压.即:
串联电路各用电器两端的电压之和等于总电压或者电源电压(U=U1+U2)
2.
并联电路中L1、L2两端的电压等于干路电压.即:
干路电压等于各支路电压(U=U1=U2)
(三)探究电流跟电压、电阻的关系。
实验电路图如图所示:
1.滑动变阻器的在两个实验中的不同作用:
在探究电流跟电压的关系实验中:
保护电路,改变定值电阻两端的电压;
在探究电流跟电阻的关系实验中:
保护电路,控制电压(保持定值电阻两端的电压不变)。
2、两个实验中控制的变量即结论
在探究电流跟电压的关系实验中:
控制不变的量是电阻
结论:
电阻不变时,电路中的电流与电压成正比(绝对不能说反)
在探究电流跟电阻的关系实验中:
控制不变的量是电压
结论:
电压不变时,电路中的电流与电阻成反比(绝对不能说反)
3、实验之前应把滑动变阻器调至阻值最大处
(四)伏安法测电阻。
实验原理:
欧姆定律(I=U/R)实验器材,电路图如图所示,
注意:
实验之前应把滑动变阻器调至阻值最大处;实验中滑动变阻器的作用是:
保护电路;改变被测电阻两端的电压;
1、实验中多次测量的目的:
伏安法测定值电阻阻值时,采用多次测量取平均值的目的是减小误差,使测量结果更准确;伏安法测小灯泡电阻时,多次测但不能取平均值(小灯泡电阻会受温度的影响,它两端的电压越高,灯泡温度约高)。
2、实验中电流表、电压表的量程选择
电压表的量程选择主要看小灯泡的额定值,额定电压小于3V,选择小量程,额定电压大于3V,选择大量程。
电流表的选择一般都根据题目提供的大约电阻
值用公式
计算。
3、伏安法测小灯泡电阻实验中常出现的电路故障:
a、闭合开关电流表无示数,电压表有示数,小灯泡不亮的故障:
小灯泡断路(如:
灯丝断了、灯座坏了、接线柱松动了等等)或者电压表串联在电路中。
b、
闭合开关电压表无示数,电流表有示数,小灯泡不亮的故障:
小灯泡短路
变型题目:
“伏阻法”测电阻其中RO的最大阻值已知
基本方法步骤:
先把滑片(P)滑到a端,记下电压表的示
数(U);再把把滑片(P)滑到b端,记下电压表的示数
(U1);RO两端的电压为U2=U-U1,电路电流为I=(U-U1)/RO;
则RX=U1RO/(U-U1)
“安阻法”测电阻其中RO的最大阻值已知
基本方法步骤:
先把滑片(P)滑到a端,记下电流表的示
数(I1);再把把滑片(P)滑到b端,记下电压表的示数
(I1);电源电压U=I1×RX=I1×(RX+RO);
则RX=I1×RO/(I1-I1)
(五)测小灯泡的电功率。
实验原理:
P=UI实验器材,电路图如图所示:
注意:
本实验不能采用多次测量取平均值(目的是比较不同电压下的功率和灯泡的亮暗程度);实验之前应把滑动变阻器调至阻值最大处;实验中滑动变阻器的作用是:
保护电路;改变小灯泡两端的电压,使小灯泡两端的实际电压分别高于、低于、等于小灯泡的额定电压,同时比较亮度的变化。
初中物理电学公式汇总
1、欧姆定律:
(变形公式:
U=IR
即伏安法求电阻原理)
ρ(只适用于纯电阻电路)
2、电功:
W=UIt=Pt(适用于所有电路)W=
(一般适用于纯电阻串联电路)
W=
(一般适用于纯电阻并联电路)
3、电功率:
P=UI=
(适用于所有电路)P=
(主要用于纯电阻串联电路)
P=
(主要用于纯电阻并联电路)
4、焦耳定律:
(当电路为纯电阻电路时Q=W)
家庭电路干路电流:
I=
注:
纯电阻电路即为把电能转化为内能的电路
5、看铭牌求用电器正常工作的电流:
看铭牌求电阻:
6、串联电路:
I=I1=I2U=U1+U2R=R1+R2(R=nR0)
7、并联电路:
I=I1+I2U=U1=U2(纯并联电路)
8、公共(适用于串联或并联电路):
(特例如:
实际电压为额定电压的一半,则实际功率为额定功率的四分之一)
9、
10、
(用电能表测用电器实际功率;公式中n指用电器工作时电能表的实际转数、M指消耗1KW.h的电能时电能表的转数、t指电能表转n转所用的时间)
11、在定值电阻和滑动变阻器串联的电路中,电源电压不变,滑动变阻器的阻值与定值电阻的阻值相等时,滑动变阻器的功率最大。
12、两灯泡串联,电阻大的灯泡较亮(P=
),两灯泡并联,电阻小的灯泡较亮(P=
)
两灯泡串联时求电路两端能加最大电压,电路电流