14. 图(a)所示为某型号电子秤，其结构原理如图(b)所示，$R_0$是定值电阻；$R$是压敏电阻，其阻值$R$随所受压力$F$变化的关系如图(c)所示，改写电流表(量程为0～0.6 A)的表盘数值后可直接读出所称物体的质量。设踏板的质量为5 kg，电源电压保持12 V不变，$g$取10 N/kg。
(1) 根据图(c)可知，当称物体的质量增加时，压敏电阻$R$的值________(变大/变小/不变，下同)，电流表的示数________。
(2) 空载时，电流表的示数为0.04 A，求$R_0$的阻值。
(3) 如果身边没有电流表而只有电压表，那么还能制作电子秤吗？若不能，请说明理由；若能，请说明电压表应怎样连入电路。
(1) 根据图(c)可知，当称物体的质量增加时，压敏电阻$R$的值________(变大/变小/不变，下同)，电流表的示数________。
(2) 空载时，电流表的示数为0.04 A，求$R_0$的阻值。
(3) 如果身边没有电流表而只有电压表，那么还能制作电子秤吗？若不能，请说明理由；若能，请说明电压表应怎样连入电路。
答案：14. (1)变小 变大 (2)10 Ω (3)能 电压表应并联在$R_0$两端
解析：
【分析】
要解决这道题，需结合图像分析压敏电阻阻值与压力的关系，利用欧姆定律解决电路问题，同时理解串联电路的特点。首先看问题(1)，从图(c)中压敏电阻R随压力F的变化规律，结合欧姆定律判断电流变化；问题(2)先算空载时压敏电阻的阻值，再用欧姆定律求总电阻，进而算出定值电阻R0；问题(3)利用串联电路中定值电阻的电压与电流成正比的特点，判断电压表的连接方式。
【解析】
(1) 由图(c)可知，压敏电阻R的阻值随所受压力F增大而减小。当物体质量增加时，踏板对压敏电阻的压力F增大，因此压敏电阻R的阻值变小；电路中R与R0串联，电源电压U不变，总电阻R总=R+R0，根据欧姆定律I=U/R总，总电阻变小则电路电流变大，故电流表示数变大。
(2) 空载时，压敏电阻受到的压力为踏板的重力：F=G踏板=m踏板g=5kg×10N/kg=50N。
由图(c)的R-F线性关系，设R=300Ω - 0.2F（代入F=0时R=300Ω，F=1500N时R=0Ω推导得出），当F=50N时，R=300Ω -0.2×50Ω=290Ω。
此时电路电流I=0.04A，总电阻R总=U/I=12V/0.04A=300Ω，
定值电阻R0=R总 - R=300Ω -290Ω=10Ω。
(3) 能制作电子秤。因为R与R0串联，电路中电流I处处相等，根据U0=IR0，定值电阻R0阻值不变，其两端电压U0与电流I成正比，因此可将电压表并联在R0两端，通过电压表示数反映电流大小，进而对应物体质量。
【答案】
(1) 变小；变大 (2) 10 Ω (3) 能，电压表并联在R0两端
【知识点】
欧姆定律、串联电路特点、电阻与压力的关系
【点评】
本题结合电子秤的实际应用，考查欧姆定律和串联电路规律，需从图像中提取电阻与压力的关系，注重知识的实际运用，难度适中。
【难度系数】
0.5
要解决这道题，需结合图像分析压敏电阻阻值与压力的关系，利用欧姆定律解决电路问题，同时理解串联电路的特点。首先看问题(1)，从图(c)中压敏电阻R随压力F的变化规律，结合欧姆定律判断电流变化；问题(2)先算空载时压敏电阻的阻值，再用欧姆定律求总电阻，进而算出定值电阻R0；问题(3)利用串联电路中定值电阻的电压与电流成正比的特点，判断电压表的连接方式。
【解析】
(1) 由图(c)可知，压敏电阻R的阻值随所受压力F增大而减小。当物体质量增加时，踏板对压敏电阻的压力F增大，因此压敏电阻R的阻值变小；电路中R与R0串联，电源电压U不变，总电阻R总=R+R0，根据欧姆定律I=U/R总，总电阻变小则电路电流变大，故电流表示数变大。
(2) 空载时，压敏电阻受到的压力为踏板的重力：F=G踏板=m踏板g=5kg×10N/kg=50N。
由图(c)的R-F线性关系，设R=300Ω - 0.2F（代入F=0时R=300Ω，F=1500N时R=0Ω推导得出），当F=50N时，R=300Ω -0.2×50Ω=290Ω。
此时电路电流I=0.04A，总电阻R总=U/I=12V/0.04A=300Ω，
定值电阻R0=R总 - R=300Ω -290Ω=10Ω。
(3) 能制作电子秤。因为R与R0串联，电路中电流I处处相等，根据U0=IR0，定值电阻R0阻值不变，其两端电压U0与电流I成正比，因此可将电压表并联在R0两端，通过电压表示数反映电流大小，进而对应物体质量。
【答案】
(1) 变小；变大 (2) 10 Ω (3) 能，电压表并联在R0两端
【知识点】
欧姆定律、串联电路特点、电阻与压力的关系
【点评】
本题结合电子秤的实际应用，考查欧姆定律和串联电路规律，需从图像中提取电阻与压力的关系，注重知识的实际运用，难度适中。
【难度系数】
0.5