思想方法3 控制变量法
[方法概述]
在比较复杂的物理问题中，某一物理量的变化可能与多个变量均有关，定性分析或定量确定因变量与自变量的关系时，常常需要用到控制变量法，即先保持其中一个量不变，研究因变量与另外一个变量的关系，如研究加速度与质量和合外力的关系时，先保持物体的质量不变，研究加速度与合外力的关系，再保持合外力不变，研究加速度与物体质量的关系，最终通过数学分析，得到加速度与质量和合外力的关系。如果有三个或三个以上的自变量，需要控制不变的量，做到变量每次只能有一个。
[典型例题]
典例1 如图所示，内阻不计的电源与平行板电容器连接，电容器的下极板接地，上极板接一静电计，不计静电计所带的电荷量。P点是两极板间的一点，P点到两极板的距离相等。下列说法正确的是( )
A．只将平行板电容器的上极板向下移动一小段距离，P点的电势升高
B．只将平行板电容器的上极板向上移动一小段距离，静电计的张角变大
C．只将平行板电容器的上极板向左移动一小段距离，电容器间的场强变大
D．只在平行板电容器两极板间插入一厚度稍小于两极板间距离的绝缘陶瓷，电容变小
解析 只将平行板电容器的上极板向下移动一小段距离，两极板间的场强变大，P点的电势φ＝Ed，电势升高，A正确；静电计的电压始终等于电动势，只将平行板电容器的上极板向上移动一小段距离，静电计的张角不变，B错误；根据C＝，只将平行板电容器的上极板向左移动一小段距离，电容器极板正对面积S变小，电容器的电容变小，但板间电压不变，板间距离不变，场强不变，C错误；根据C＝，只在平行板电容器两极板间插入一厚度稍小于两极板间距离的绝缘陶瓷，εr变大，电容器的电容变大，D错误。
答案 A
名师点评 本题是电容器的动态分析问题，关键抓住不变量，电容器与电源始终相连，则电势差不变，电容器与电源断开，则电荷量不变。结合C＝(平行板电容器)判断电容器电容的变化，再由电容的定义式C＝分析电压或电荷量的变化。
典例2 如图所示，一带正电的物体位于M处，用绝缘丝线系上带正电的小球，分别挂在P1、P2、P3的位置，可观察到小球在不同位置时丝线偏离竖直方向的角度不同。则下面关于此实验得出的结论中正确的是( )
A．电荷之间作用力的大小与两电荷间的距离有关
B．电荷之间作用力的大小与两电荷的性质有关
C．电荷之间作用力的大小与两电荷所带的电量有关
D．电荷之间作用力的大小与丝线的长度有关
