题目
以下哪种现象与压电效应无关?A. 热水器的点火B. 音乐贺卡的发声C. 电热毯的发热D. 谐振器、滤波器等频率控制
以下哪种现象与压电效应无关?
A. 热水器的点火
B. 音乐贺卡的发声
C. 电热毯的发热
D. 谐振器、滤波器等频率控制
题目解答
答案
C. 电热毯的发热
解析
本题考查对压电效应的理解以及对各选项中现象原理的掌握。解题的关键在于明确压电效应的概念,即某些电介质在沿一定方向上受到外力的作用而变形时,其内部会产生极化现象,同时在它的两个相对表面上出现正负相反的电荷。当外力去掉后,它又会恢复到不带电的状态,这种现象称为正压电效应;当在电介质的极化方向上施加电场,这些电介质也会发生变形,电场去掉后,电介质的变形随之消失,这种现象称为逆压电效应。然后分析每个选项所涉及的现象是否与压电效应相关。
选项A
热水器的点火通常利用压电陶瓷片。当按下点火按钮时,压电陶瓷片受到外力作用发生形变,根据正压电效应,会在其表面产生高电压,从而产生电火花来点燃燃气。所以热水器的点火与压电效应有关。
选项B
音乐贺卡的发声原理是利用压电陶瓷的逆压电效应。贺卡内部的电路产生交变电压,施加在压电陶瓷片上,由于逆压电效应,压电陶瓷片会随着电压的变化而发生振动,从而带动周围的空气振动发声。所以音乐贺卡的发声与压电效应有关。
选项C
电热毯的发热是利用电流的热效应。电热毯内部有电阻丝,当电流通过电阻丝时,根据焦耳定律$Q = I^{2}Rt$(其中$Q$表示热量,$I$表示电流,$R$表示电阻,$t$表示时间),电流做功将电能转化为热能,使电热毯发热。整个过程中并没有涉及到压电效应。所以电热毯的发热与压电效应无关。
选项D
谐振器、滤波器等频率控制元件常使用压电晶体。压电晶体具有稳定的谐振频率,当在其两端施加交变电压时,利用逆压电效应,压电晶体会产生机械振动,当振动频率与晶体的固有频率相等时,会发生谐振。通过控制电压等参数,可以实现对频率的精确控制。所以谐振器、滤波器等频率控制与压电效应有关。