資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
2023-2024學年人教版九年級物理高效課堂培優講義
第4節變阻器
(
01
新課知識解析
)
(
知識點
一
：
變阻器
)
1.變阻器
能改變接人電路中電阻大小的元件叫做變阻器.學生實驗中常用的變阻器有兩種,--種是滑動變阻器,另一種是電阻箱.
2.滑動變阻器
(1)原理:通過改變接入電路中的電阻絲的長度來改變滑動變阻器接入電路中電阻的大小。
(2)作用:①調節滑動變阻器的滑片可以逐漸改變接入電路中的電阻,從而改變電路中的電流和用電器兩端的電壓;②滑動變阻器還能起到保護電路的作用.
(3)構造:滑動變阻器的構造如圖所示.接線柱A、B之間是滑動變阻器的電阻絲;接線柱C、D之間是-一個金屬桿,電阻基本為零;P是金屬滑片,與金屬桿和電阻絲相連(電阻絲的表面涂有絕緣漆,但與滑片接觸的地方絕緣漆已被刮掉),滑片本身也看作沒有電阻.滑片移到不同位置時,連入電路的A、C(D)或B、C(D)兩個接線柱間電阻絲的長度不一-樣,這樣就改變了接人電路中電阻的大小。
注意：滑動變阻器只是通過改變接入電路中的電阻絲長度來改變接入電路中的電阻大小,而電阻絲自身的總長度并沒有變化,即電阻絲的總電阻沒有變化.
(4)結構示意圖和電路圖中的符號
（5）銘牌上各數值的物理意義：如-個變阻器上標有“50歐,1安"字樣,表示此滑動變阻器的最大阻值是50歐,允許通過的最大電流是1安。使用時要根據需要對滑動變阻器進行選擇,不能使通過的電流超過最大電流值。
3.歸納總結
（1）將滑動變阻器連入電路時應采用“一上一下”的接法,不能同時使用_上面兩個接線柱(此時滑動變阻器接入電路的阻值為零) ,也不能同時使用下面兩個接線柱(此時滑動變阻器接入電路的阻值最大，且不變) , 否則就起不到改變電路中電阻的作用.
(2)電路中的電流不能超過滑動變阻器允許通過的最大值.
(3)只要選定滑動變阻器的下端接線柱,上端兩個接線柱中任何一個連入電路,接法是等效的.
(4)為了保護電路,在閉合開關前滑動變阻器的滑片應置于最大阻值處.
4.電阻箱
電阻箱是--種可以調節電阻大小并且能夠顯示出電阻阻值的變阻器，電阻箱有兩種:旋鈕式電阻箱和插入式電阻箱.在電路圖中都用符號“”表示.
(
知識點二：
練習使用滑動變阻器
)
1.實驗:用滑動變阻器改變小燈泡的亮度
(1)在實驗中只有連入的接線柱為“一上一下”時,滑動變阻器才能改變電路中電流的大小.
(2)開關閉合前,滑動變阻器的滑片P應移到阻值最大處,這樣當電路其他元件連線錯誤造成短路時,滑動變阻器可起到保護電路的作用.
(3)在該實驗中,需要反復調節滑動變阻器阻值,當滑動變阻器阻值為零時,串聯在電路中的燈泡可起到保護電路的作用.
2.實驗:用滑動變阻器改變電阻兩端的電壓
滑動變阻器不但能改變電路中的電流大小，還能調節用電器兩端的電壓.
(
0
2
題型專場
)
題型一：滑動變阻器的連接
（2023九上·白云期末）將如圖中的滑動變阻器連入電路中，要求開關S閉合后，滑片P向左移動時，電流表的示數變大，則應（　　）
A．N接C，M接D B．N接C，M接F C．N接D，M接F D．N接E，M接D
【答案】B
【解析】開關S閉合后，滑片P向左移動時，電流表示數變大，說明滑動變阻器接入電路的電阻變小，故滑動變阻器下端應接C接線柱，即N接C，而滑動變阻器上端接線柱則可以從E、F接線柱中任選一個，ACD不符合題意，B符合題意。
故答案為：B。
題型二：滑動變阻器的特殊用法
（2023·廣安）某科技興趣小組為檢測水流速度變化的情況，設計了檢測水流速度變化的模擬電路。已知電源電壓保持不變，是定值電阻，機翼狀的探頭始終浸沒在水中，通過連桿帶動滑動變阻器的滑片上下移動（注：水流速度越大，探頭上下表面的壓力差越大）。下列能實現水流速度越大，電表示數越大的電路圖是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】A
【解析】
A：R0與R串聯，電壓表測R0兩端電壓，當水流速度增大時，探頭上表面的流速大壓強小，而下表面的流速小壓強大，探頭向上的壓力差大，滑片向上移動，R的阻值變小，根據串聯電路電壓特點，R兩端電壓變小，R0兩端電壓變大，A正確 符合題意
B：R0與R串聯，電壓表測R兩端電壓，當水流速度增大時，探頭上表面的流速大壓強小，而下表面的流速小壓強大，探頭向上的壓力差大，滑片向上移動，R的阻值變小，根據串聯電路電壓特點，R阻值減小，R兩端電壓減小，B錯誤 不符合題意
C：R0與R串聯，電流表測電路電流，當水流速度增大時，探頭下表面的流速大壓強小，而上表面的流速小壓強大，探頭向下的壓力差大，滑片向下移動，R的阻值變大，根據串聯電路電流特點，R阻值增大，電路總電阻增大，電流增大 C錯誤 不符合題意
D：R0與R并聯，電流表測干路電流，當水流速度增大時，探頭下表面的流速大壓強小，而上表面的流速小壓強大，探頭向下的壓力差大，滑片向下移動，R的阻值變大，根據串聯電路電流特點，R0不變，I0不變，R阻值增大，IR減小，總電流I=I0+IR減小 D錯誤 不符合題意
故選A
題型三：電阻箱
（2023·連平模擬）如圖甲所示是插入式電阻箱的結構示意圖，它的最大阻值　 　Ω，A、B兩個接線柱之間的電阻值是　 　Ω，圖乙是電阻箱，此時接入電路的阻值讀數是　 　Ω。
【答案】15；7；2035
【解析】根據圖甲，插入式電阻箱最大電阻是R總=5Ω+5Ω+2Ω+2Ω+1Ω=15Ω，拔出了5Ω和2Ω，電阻為7Ω，圖乙，根據電阻箱的旋鈕，電阻為R=2×1000Ω+3×10Ω+5Ω=2035Ω。
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0
3
鞏固提升
)
1．（2023·天津）電位器實質是一種變阻器，如圖是電位器的結構和連入電路的示意圖，A、B、C是接線柱。當滑片向A端旋轉時，連入電路的電阻（　　）
A．變大 B．變小
C．不變 D．先變大后變小
【答案】B
【解析】【解答】電位器實質是一種變阻器，如圖，電位器的結構和連入電路的示意圖，A、B、C是接線柱，連接的接線柱是A、B，當滑片向A端旋轉時，連入電路的電阻變小，B符合題意。
故答案為：B.
【分析】接入電路的電阻變短，電阻減小。
2．（2023九上·固安期末）某同學在做“用滑動變阻器改變電流”的實驗時，連接如圖所示的電路，將滑動變阻器的滑片移動到最大阻值處，閉合開關S，發現小燈不亮，接下來的操作，在以下步驟中最合理的是（　　）
A．斷開開關S，更換燈泡重新實驗
B．斷開開關S，增加電池的節數重新實驗
C．斷開開關S，拆掉導線重新連接電路
D．觀察電流表的示數是否為零，判斷電路是否斷路
【答案】D
【解析】
AB．若電路發生斷路故障時，換用更大功率的燈泡或增加電池數量，燈泡同樣不發光，AB不符合題意；
C．如果燈絲斷了或導線發生斷路，拆掉導線重新連接電路，燈泡仍然不亮，C不符合題意；
D．該電路為串聯電路，閉合開關，燈泡不亮時，先觀察電流表是否有示數；如果無示數，說明電路出現斷路現象，然后檢測出斷路的位置，并進行處理；如果電流表有較小的示數，則是電路中電阻較大造成的，可移動滑片觀察燈泡是否發光；D符合題意。
故答案為：D。
3．（2023九上·定州期末）如圖所示的四種接法中，滑片向右移動，滑動變阻器接入電路中的電阻變大的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】B
【解析】
A．圖中滑動變阻器使用了下面兩個接線柱，整個電阻絲全部接入了電路，滑片右移，連入電路的電阻絲長度不變，接入電路的電阻不變，A不符合題意；
B．圖中滑動變阻器的左半段電阻絲接入電路，滑片右移，連入電路的電阻絲變長，連入電路的電阻變大，B符合題意；
C．圖中滑動變阻器的右半段電阻絲接入電路，滑片右移，連入電路的電阻絲變短，連入電路的電阻變小，C不符合題意；
D．圖中滑動變阻器的右半段電阻絲接入電路，滑片右移，連入電路的電阻絲變短，連入電路的電阻變小，D 不符合題意。
故答案為：B。
4．（2022九上·樊城期中）如圖為某臺燈用于調節亮度的電位器結構圖，A、B、C是它的是三個接線柱，A、C分別與弧形電阻絲的兩端相連，B與金屬滑片P相連，轉動滑動片接線端旋鈕，滑片在弧形電阻絲上同向滑動即可調節燈泡亮度，下列電阻片接線端分析正確的是（　　）
A．電位器與燈泡并聯
B．若只將A，B接入電路，順時針轉動旋鈕時燈泡變暗
C．若只將A，C接入電路，順時針轉動旋鈕時燈泡變暗
D．若將A，B接入電路同一點，C接電路另一點，順時針轉動旋鈕時燈泡變暗
【答案】D
【解析】
A．電位器改變燈泡的亮度時，電位器應與燈泡串聯在電路中，A不符合題意；
B．若只將A、B接入電路，則滑片左邊的電阻絲接入電路，順時針轉動旋鈕時，電位器接入電路的電阻變小，電流變大，燈泡變亮，B不符合題意；
C．若只將A、C接入電路，則電位器的全部電阻絲都接入電路，不能改變電路的電流，所以不能改變燈泡的亮度，C不符合題意；
D．若將A、B接入電路同一點，C接入電路的另一點時，導線把滑動變阻器的左半段短路，滑片右邊的電阻絲接入電路；順時針轉動旋鈕時，電位器接入電路的電阻變大，通過燈泡的電流變小，燈泡變暗，D符合題意。
故答案為：D。
5．（2022九上·高青期中）某同學在做“用滑動變阻器改變電流”的實驗時，連接如圖所示的電路，將滑動變阻器的滑片移動到最大阻值處，閉合開關S，發現小燈不亮，接下來的操作，下列說法中最合理的是（　　）
A．斷開開關S，更換燈泡重新實驗
B．斷開開關S，增加電池的節數重新實驗
C．觀察電流表的示數是否為零，移動滑動變阻器滑片觀察燈泡是否變亮
D．斷開開關S，拆掉導線重新連接電路
【答案】C
【解析】
A．閉合開關前，為了保護電路，滑動變阻器阻值應調至最大，閉合開關后，由于總電阻較大，電路中的電流較小，燈泡的實際功率較小，可能不發光，換一個燈泡，燈泡仍然不亮，A不符合題意；
B．燈泡不亮有許多原因，最有可能是燈泡的實際功率太小，或者如果燈絲斷了或導線發生斷路，故先需要滑動滑動變阻器，排除實際功率太小而發光的原因，再增加電池的節數，燈泡仍然不亮，說明不是實際功率太小的原因，B不符合題意；
C．閉合開關前，為了保護電路，滑動變阻器阻值應調至最大，閉合開關后，由于總電阻較大，電路中的電流較小，燈泡的實際功率較小，可能不發光，所以接下來的操作是：開關閉合，觀察電流表的示數是否為零，移動滑片，觀察燈泡的亮度是否改變，C符合題意；
D．如果燈絲斷了或導線發生斷路，拆掉導線重新連接電路，燈泡仍然不亮，而且滑動變阻器的滑片在阻值最大處，重新安裝后，仍然不發光，D不符合題意。
故答案為：C。
6．（2022九上·諸城期中）如圖所示，用滑動變阻器控制燈泡的亮暗，要求滑動變阻器的滑片P向左移動，燈泡亮度增大，則滑動變阻器接入電路的方式是（　　）
A．A接點，接點 B．接點，接點
C．接點，接點 D．接點，接點
【答案】B
【解析】
要求滑動變阻器的滑片P向左移動，燈泡亮度增大，則電路中電流變大，電路中電阻變小，所以需將滑動變阻器的C接線柱接入電路，滑動變阻器需按“一上一下”的方法接入電路，所以可將A、B任一接線柱接入電路，B符合題意，ACD不符合題意。
故答案為：B。
7．（2022九上·嶗山期中）下列關于實驗儀器使用的說法中，不正確的是（　　）
A．絕對不允許不經過用電器把電壓表直接接在電源兩極上
B．使用電流表時，電流應從電流表的正接線柱流入，負接線柱流出
C．將滑動變阻器接入電路時，它的接線柱不可以任意選擇，必須“一上一下”
D．無法估計待測電流大小時，使用電流表應先用較大量程試觸
【答案】A
【解析】
A．在電壓表的量程內，可以把電壓表直接接在電源兩極上，此時電壓表測量電源電壓，A錯誤，符合題意；
B．使用電流表時，為防止電流表指針反偏，應讓電流從電流表的正接線柱流入，負接線柱流出，B正確，不符合題意；
C．將滑動變阻器接入電路選擇接線柱時，同時接上面兩個接線柱或同時接下面兩個接線柱，滑動滑動變阻器滑片，阻值都不會改變，所以應按照“一上一下”來連接，C正確，不符合題意；
D．使用電流表前，應選擇合適的量程，為了防止試觸時燒壞電流表，應先用較大量程試觸，D正確，不符合題意。
故答案為：A。
8．（2022九上·東明期中）如圖所示，甲為可調亮度臺燈，乙為電位器的結構圖，b與金屬滑片相連，轉動旋鈕可調節燈泡亮度。下列分析不正確的是（　　）
A．若只將a、c與燈泡串聯接入電路，轉動旋鈕燈泡亮度不改變
B．若只將b、c與燈泡串聯接入電路，轉動旋鈕燈泡亮度會改變
C．若要改變燈的亮度，只能將b、c與燈泡串聯接入電路
D．電位器是通過改變接入電路中電阻絲的長度來改變燈泡亮度
【答案】C
【解析】
A．若只將a、c接入電路，電位器的全部電阻絲都接入電路，相當于定值電阻，不能改變電路的電流，所以不能改變燈泡的亮度，A正確，不符合題意；
B．若只將b、c接入電路，滑片右邊的電阻絲接入電路，轉動旋鈕，電阻絲連入電路的長度發生變化，電阻大小變化，電路的電流發生變化，燈泡的亮度發生變化，B正確，不符合題意；
C．若要改變燈的亮度，需要改變電位器連入電路中電阻的大小，可以將b、c或a、b與燈泡串聯接入電路，C錯誤，符合題意；
D．電位器是通過改變接入電路中電阻絲的長度來改變接入電路中的電阻，從而改變電路的電流達到改變燈泡亮度的目的，D正確，不符合題意。
故答案為：C。
9．（2023九上·朝陽期末）如圖所示，電阻箱的示數為　 　Ω。
【答案】1258
【解析】【解答】由圖得，電阻箱的示數為
10．（2022九上·樊城期中）滑動變阻器是靠改變接入電路中電阻絲的　 　來改變電阻，從而改變電路中　 　，一個滑動變阻器上標有“30Ω，2A”的字樣，其中“30Ω”表示　 　，“2A”表示　 　．
【答案】長度；電流；滑動變阻器的最大阻值是30Ω；滑動變阻器允許通過的最大電流是2A
【解析】
滑動變阻器是通過改變接入電路電阻絲的長度，來改變電路中電阻的大小，從而起到改變電流的目的．“30Ω，2A”，其中“30Ω”的含義是滑動變阻器的最大阻值是30Ω．“2A”的含義是滑動變阻器允許通過的最大電流是2A．故答案為長度；電流；滑動變阻器的最大阻值是30Ω；滑動變阻器允許通過的最大電流是2A．
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第4節變阻器
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01
新課知識解析
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知識點
一
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變阻器
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1.變阻器
能改變接人電路中電阻大小的元件叫做 .學生實驗中常用的變阻器有兩種,--種是滑動變阻器,另一種是電阻箱.
2.滑動變阻器
(1)原理:通過改變接入電路中的電阻絲的 來改變滑動變阻器接入電路中電阻的大小。
(2)作用:①調節滑動變阻器的滑片可以逐漸改變接入電路中的電阻,從而改變電路中的電流和用電器兩端的電壓;②滑動變阻器還能起到 的作用.
(3)構造:滑動變阻器的構造如圖所示.接線柱A、B之間是滑動變阻器的電阻絲;接線柱C、D之間是-一個金屬桿,電阻基本為零;P是金屬滑片,與金屬桿和電阻絲相連(電阻絲的表面涂有絕緣漆,但與滑片接觸的地方絕緣漆已被刮掉),滑片本身也看作沒有電阻.滑片移到不同位置時,連入電路的A、C(D)或B、C(D)兩個接線柱間電阻絲的長度不一-樣,這樣就改變了接人電路中電阻的大小。
注意：滑動變阻器只是通過改變接入電路中的電阻絲長度來改變接入電路中的電阻大小,而電阻絲自身的總長度并沒有變化,即電阻絲的 沒有變化.
(4)結構示意圖和電路圖中的符號
（5）銘牌上各數值的物理意義：如-個變阻器上標有“50歐,1安"字樣,表示此滑動變阻器的最大阻值是50歐,允許通過的最大電流是1安。使用時要根據需要對滑動變阻器進行選擇,不能使通過的電流超過最大電流值。
3.歸納總結
（1）將滑動變阻器連入電路時應采用“ ”的接法,不能同時使用_上面兩個接線柱(此時滑動變阻器接入電路的阻值為零) ,也不能同時使用下面兩個接線柱(此時滑動變阻器接入電路的阻值最大，且不變) , 否則就起不到改變電路中電阻的作用.
(2)電路中的電流不能超過滑動變阻器允許通過的最大值.
(3)只要選定滑動變阻器的下端接線柱,上端兩個接線柱中任何一個連入電路,接法是等效的.
(4)為了保護電路,在閉合開關前滑動變阻器的滑片應置于 處.
4.電阻箱
電阻箱是--種可以調節電阻大小并且能夠顯示出電阻阻值的變阻器，電阻箱有兩種: 電阻箱和
電阻箱.在電路圖中都用符號“”表示.
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知識點二：
練習使用滑動變阻器
)
1.實驗:用滑動變阻器改變小燈泡的亮度
(1)在實驗中只有連入的接線柱為“ ”時,滑動變阻器才能改變電路中電流的大小.
(2)開關閉合前,滑動變阻器的滑片P應移到阻值最大處,這樣當電路其他元件連線錯誤造成短路時,滑動變阻器可起到保護電路的作用.
(3)在該實驗中,需要反復調節滑動變阻器阻值,當滑動變阻器阻值為零時,串聯在電路中的燈泡可起到保護電路的作用.
2.實驗:用滑動變阻器改變電阻兩端的電壓
滑動變阻器不但能改變電路中的電流大小，還能調節用電器兩端的電壓.
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題型專場
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題型一：滑動變阻器的連接
（2023九上·白云期末）將如圖中的滑動變阻器連入電路中，要求開關S閉合后，滑片P向左移動時，電流表的示數變大，則應（　　）
A．N接C，M接D B．N接C，M接F C．N接D，M接F D．N接E，M接D
題型二：滑動變阻器的特殊用法
（2023·廣安）某科技興趣小組為檢測水流速度變化的情況，設計了檢測水流速度變化的模擬電路。已知電源電壓保持不變，是定值電阻，機翼狀的探頭始終浸沒在水中，通過連桿帶動滑動變阻器的滑片上下移動（注：水流速度越大，探頭上下表面的壓力差越大）。下列能實現水流速度越大，電表示數越大的電路圖是（　　）
A． B．
C． D．
題型三：電阻箱
（2023·連平模擬）如圖甲所示是插入式電阻箱的結構示意圖，它的最大阻值　 　Ω，A、B兩個接線柱之間的電阻值是　 　Ω，圖乙是電阻箱，此時接入電路的阻值讀數是　 　Ω。
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鞏固提升
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1．（2023·天津）電位器實質是一種變阻器，如圖是電位器的結構和連入電路的示意圖，A、B、C是接線柱。當滑片向A端旋轉時，連入電路的電阻（　　）
A．變大 B．變小
C．不變 D．先變大后變小
2．（2023九上·固安期末）某同學在做“用滑動變阻器改變電流”的實驗時，連接如圖所示的電路，將滑動變阻器的滑片移動到最大阻值處，閉合開關S，發現小燈不亮，接下來的操作，在以下步驟中最合理的是（　　）
A．斷開開關S，更換燈泡重新實驗
B．斷開開關S，增加電池的節數重新實驗
C．斷開開關S，拆掉導線重新連接電路
D．觀察電流表的示數是否為零，判斷電路是否斷路
3．（2023九上·定州期末）如圖所示的四種接法中，滑片向右移動，滑動變阻器接入電路中的電阻變大的是（　　）
A． B．
C． D．
4．（2022九上·樊城期中）如圖為某臺燈用于調節亮度的電位器結構圖，A、B、C是它的是三個接線柱，A、C分別與弧形電阻絲的兩端相連，B與金屬滑片P相連，轉動滑動片接線端旋鈕，滑片在弧形電阻絲上同向滑動即可調節燈泡亮度，下列電阻片接線端分析正確的是（　　）
A．電位器與燈泡并聯
B．若只將A，B接入電路，順時針轉動旋鈕時燈泡變暗
C．若只將A，C接入電路，順時針轉動旋鈕時燈泡變暗
D．若將A，B接入電路同一點，C接電路另一點，順時針轉動旋鈕時燈泡變暗
5．（2022九上·高青期中）某同學在做“用滑動變阻器改變電流”的實驗時，連接如圖所示的電路，將滑動變阻器的滑片移動到最大阻值處，閉合開關S，發現小燈不亮，接下來的操作，下列說法中最合理的是（　　）
A．斷開開關S，更換燈泡重新實驗
B．斷開開關S，增加電池的節數重新實驗
C．觀察電流表的示數是否為零，移動滑動變阻器滑片觀察燈泡是否變亮
D．斷開開關S，拆掉導線重新連接電路
6．（2022九上·諸城期中）如圖所示，用滑動變阻器控制燈泡的亮暗，要求滑動變阻器的滑片P向左移動，燈泡亮度增大，則滑動變阻器接入電路的方式是（　　）
A．A接點，接點 B．接點，接點
C．接點，接點 D．接點，接點
7．（2022九上·嶗山期中）下列關于實驗儀器使用的說法中，不正確的是（　　）
A．絕對不允許不經過用電器把電壓表直接接在電源兩極上
B．使用電流表時，電流應從電流表的正接線柱流入，負接線柱流出
C．將滑動變阻器接入電路時，它的接線柱不可以任意選擇，必須“一上一下”
D．無法估計待測電流大小時，使用電流表應先用較大量程試觸
8．（2022九上·東明期中）如圖所示，甲為可調亮度臺燈，乙為電位器的結構圖，b與金屬滑片相連，轉動旋鈕可調節燈泡亮度。下列分析不正確的是（　　）
A．若只將a、c與燈泡串聯接入電路，轉動旋鈕燈泡亮度不改變
B．若只將b、c與燈泡串聯接入電路，轉動旋鈕燈泡亮度會改變
C．若要改變燈的亮度，只能將b、c與燈泡串聯接入電路
D．電位器是通過改變接入電路中電阻絲的長度來改變燈泡亮度
9．（2023九上·朝陽期末）如圖所示，電阻箱的示數為　 　Ω。
10．（2022九上·樊城期中）滑動變阻器是靠改變接入電路中電阻絲的　 　來改變電阻，從而改變電路中　 　，一個滑動變阻器上標有“30Ω，2A”的字樣，其中“30Ω”表示　 　，“2A”表示　 　．
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