Question

19．如图所示为“探究影响电荷间相互作用力的因索”的实验装罝，O是一个用绝缘底座支撑的带电体，若把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的P₁、P₂、P₃等位置，可以比较小球在不同位置所受带电物体的作用力的大小，这个力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度θ显示出来．若物体O的电荷量用Q表示，小球的电荷量用q表示，物体与小球间的距离用d表示，物体和小球之间的作用力大小用F表示．因Q、q、d都可能影响F的大小，为了分析上述物理量是否影响电荷间相互作用力，对此我们可以采用的实验方法是控制变量法 （选填“等效替代法”或“控制变适法”）；若Q、q-定，d不同时的实验结果如图所示，该实验现象说明距离越大，作用力越小．

Answer 1

分析 解答本题要了解库仑力的推导过程，由于决定电荷之间作用力大小的因素很多，因此需要采用控制变量的方法进行研究．虽然学生现在都知道库仑力的决定因素，但是该实验只是研究了库仑力和距离之间的关系．

解答 解：此实验中是采用了控制变量的方法；
在研究电荷之间作用力大小的决定因素时，采用控制变量的方法进行，
如本实验，根据小球的摆角可以看出小球所受作用力逐渐减小，
当Q、q-定，d不同时，由图可知，距离越大，作用力越小．
故答案为：（1）控制变量法；（2）距离越大，作用力越小．

点评 控制变量法是高中物理物理中重要研究方法，要了解控制变量法的应用，同时掌握影响库仑力的因素．