Question

16．在“探究两个电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关”的试验中，某同学采用如图所示的装置；试验时他保持两个小球所带的电量不变，研究力与两个带电小球间距离的关系；保持两个小球间距离不变，研究力与两个带电小球所带电量的关系．
（1）试验表明：两个电荷间相互作用力的大小，随两球间距离的减小而增大；随两球所带电量的增大而增大．
（2）试验中该学生采用了控制变量法这种方法来研究多个变量间的关系．（选填“累积法”、“控制变量法”、“演绎法”、“等效替代法”）
（3）在我们所知道的物理实验中或物理规律的得出过程中也用到这种方法，请举一个例子：在研究力、质量和加速度的关系时采用了控制变量法．

Answer 1

分析 由于实验时，先保持两球电荷量不变，使A球从远处逐渐向B球靠近；再保持两球距离不变，改变小球所带的电荷量，所以采用的方法是控制变量法．

解答 解：（1）对小球B进行受力分析，可以得到小球受到的电场力：F=mgtanθ，即B球悬线的偏角越大，电场力也越大；所以使A球从远处逐渐向B球靠近，观察到两球距离越小，B球悬线的偏角越大，说明了两电荷之间的相互作用力，随其距离的减小而增大；两球距离不变，改变小球所带的电荷量，观察到电荷量越大，B球悬线的偏角越大，说明了两电荷之间的相互作用力，随其所带电荷量的增大而增大．
（2）先保持两球电荷量不变，使A球从远处逐渐向B球靠近．这是只改变它们之间的距离；再保持两球距离不变，改变小球所带的电荷量．这是只改变电量所以采用的方法是控制变量法．
（3）在研究力、质量和加速度的关系时采用了控制变量法；
故答案为：（1）减小；增大；（2）控制变量法（3）在研究力、质量和加速度的关系时采用了控制变量法．

点评 该题考查库仑定律的演示实验，并掌握通过实验现象，总结实验规律是解题的关键，属于记忆性的知识点．本题属于简单题．