验证库仑定律方法一实验方法

【目的和要求】

　　验证库仑定律，当电量一定时，库仑力与两点电荷之间的距离的平方成反比；当距离一定时，库仑力与两点电荷的电量的乘积成正比。

【仪器和器材】

　　库仑扭秤，感应起电机（J2310型）。

【实验方法】

　　1．检查绝缘横杆和竖直支杆是否漏电。将两个金属小球调到刚好接触，再使金属球带电，由于两球带同种电荷。互相推斥，动球B被推斥开一定的角度，观察动球B相对于A球转过的角度。如果绝缘杆漏电，这个角度将很快变小，这时需用干燥洁净的餐巾纸擦净绝缘横杆和竖直支杆，直到两球带电后，动球转过的角度能在一段较长的时间 内保持不变，即基本不漏电。

　　2．调整底座支脚，使底座处于水平，调整横杆下的阻尼金属板上的调平衡螺钉，使横杆处于水平，并能自由转动。

　　3．转动仪器顶部的旋钮，使得金属球不带电时，动球B和A球刚好接触。调整刻度盘的位置，使旋钮指针指示的位置为0°。

　　4．将递电小球与感应起电机的放电杆相接触。使之带电，再将它与扭秤的金属小球接触。将电荷传递给两个金属小球，固定小球A和动球B带同种电荷后，互相推斥，动球B转过θ₁角度后处于静止，记录θ₁值。

　　5．保持两个带电小球所带的电量不变，旋转仪器顶部的旋钮，如顺时针转过a角，使动球B转过的角度减为θ′，代入公式（5）中，计算F₁／F₂，代入公式（6）中计算r₁／r₂，改变旋钮转过的角度a，再重复测量2次，填入表1中。

表 1 两球电量不变，验证F∝1/r²

　　其中φ＝_____，

　　实验结论：

　　6．改变小球开始带的电量，重复步骤4、5，再实验2次，比较不同带电量情况下F₁／F₂和r₁／r₂的关系，填入表1中。

　　7．重新使带电小球带电，并记录动球B处于平衡时转过的角度θ₁。

　　8．用不带电的递电小球与固定小球A相接触，使其所带电量减半，可见动球转过的角度减小，旋转仪器顶部的旋钮，使得动球B转过的角度仍为θ₁，记录旋钮转过的角度a，代入公式（8）中，计算F₁／F′。

　　再使不带电的速电小球与带电小球A接触，使其电量再减半，测量角度a（共做三次实验得三组数据），计算F₁／F′，填入表2中。

　　9．改变小球开始带电的电量，重复步骤7、8，再实验2次，比较不同的距离r情况下，F₁／F′与电量q／q′的关系，填入表2中。

表 2 两球距离不变，验证F∝q_1·q₂

　　实验结论__________________。