简答(共40题,共100分)23 [简答题，2.5分]什么是压电效应?

压电效应是物理学科中一个重要的概念，主要考查学生对材料受力与电荷变化之间关系的理解。本题需要明确以下几点：

1. 核心现象：材料在机械应力或电场作用下产生的电荷变化或形变。
2. 双向性：压电效应包含两个方向——机械能转电能（正压电效应）和电能转机械能（逆压电效应）。
3. 本质原因：材料内部晶体结构的对称性破缺导致电荷分布不对称。
4. 应用领域：需联系实际应用场景，如传感器、超声波设备等。

压电效应的定义包含以下关键点：

1. 正压电效应

当材料受到外力（如压力或拉力）作用时，内部电荷重新分布，形成电偶极子，导致材料表面出现电荷聚集（极化）。这一过程实现了机械能向电能的转换。

2. 逆压电效应

若在材料两端施加电场，电荷受力重新分布，会引发材料形状或尺寸的变化。这一过程实现了电能向机械能的转换。

3. 本质原因

材料内部晶体结构的对称性被破坏，导致电荷分布不对称，这是压电效应发生的根本原因。

4. 应用举例

压电效应广泛应用于传感器（如声控开关）、执行器（如打印机喷头）、超声波设备（如医疗超声）等领域。