防止损害，应该从科学入手，富兰克林通过一系列实验，发现了尖端放电的现象，并且在1753年发明了避雷针，尖端放电跟电荷在导体表面的分布规律有关。

　　【解释】通常情况下空气是不导电的，但是如果电场特别强，空气分子中的正负电荷受到方向相反的强电场力，有可能被"撕"开，这个现象叫做空气的电离。由于电离后的空气中有了可以自由移动的电荷，空气就可以导电了。空气电离后产生的负电荷就是电子，失去电子的原子带正电，叫做正离子。由于同种电荷相互排斥，导体上的静电荷总是分布在表面上，而且一般说来分布是不均匀的，导体尖端的电荷特别密集，所以尖端附近空气中的电场特别强，使得空气中残存的少量离子加速运动。这些高速运动的离子撞击空气分子，使更多的分子电离。这时空气成为导体，于是产生了尖端放电现象。

【演示】观察电荷在导体上的分布

【提问】如果电荷在带电导体表面分布是均匀的，在各次测试中，验电器张开的角度应该是相同的，实际情况怎样？

【回答】实验现象：验电球跟带电体的A 处接触后，验电器的金属箔张角较小；跟B 处接触后，验电器的金属箔张角较大；跟尖端C 处接触后，验电器的金属箔张角最大。

【提问】这个实验说明了什么问题？

【回答】电荷在导体表面的分布是不均匀的：突出的位置，电荷比较密集；平坦的位置，电荷比较稀疏。

【说明】导体尖锐部位的电荷特别密集，尖端附近的电场就特别强，会放出电荷，这种现象我们称之为尖端放电。高压电器设备的金属元件，表面很光滑，就是为避免因尖端放电而造成损失或者事故。

闪电

　　为了避免雷击，人们设计了避雷针。避雷针是针状金属物，装在建筑物的顶端，用粗导线与埋在地下的金属板相连，以保持与大地的良好接触。当带电云层接近时，大地中的异号电荷被吸引到避雷针的尖端，并由于尖端放电而释放到空气中，与云层中的电荷综合，达到避雷的目地。

【演示】

1753年，富兰克林发明了避雷针，避雷针的原理就是尖端放电。带电云层靠近建筑物时，同号电荷受到排斥，流入大地，建筑物上留下了异号电荷。当电荷积累到一定程度时，会发生强烈放电现象，可能产生雷击。如果建筑物安装了避雷针，在避雷针上产生的感应电荷会通过针尖放出，逐渐中和云中的电荷，保护建筑物，使其免遭雷击。