用細(xì)線把胡蘿卜水平吊起，從細(xì)線的位置切斷胡蘿卜，兩邊的重量會(huì)發(fā)生什么變化？”這是一個(gè)關(guān)于杠桿與平衡的問題。
本書以猜謎的形式為出發(fā)點(diǎn)。每篇開頭都會(huì)拋出與前文類似的小問題，讓大家一邊思考一邊閱讀。相信大家會(huì)驚訝地發(fā)現(xiàn)“原來這里也有物理法則”，在不知不覺中加深對(duì)物理知識(shí)的理解。本書的精華是在一定時(shí)間內(nèi)弄懂各個(gè)謎題，并體會(huì)謎題帶來的趣味性。
請(qǐng)盡情享受“有趣得讓人睡不著的物理”世界吧！
1.本書為原版引進(jìn)日本中小學(xué)生經(jīng)典科普課外讀物，系列累計(jì)銷售60萬冊(cè)。
2.本書作者左卷健男，在日本公立初中、東京大學(xué)教育學(xué)部附屬初中、高中，從事了20年的教育工作。現(xiàn)任日本法政大學(xué)生命科學(xué)部環(huán)境應(yīng)用化學(xué)科教授。作者兼具教學(xué)經(jīng)驗(yàn)與專業(yè)素養(yǎng)，已出版多部□□科普讀物，受到日本和國內(nèi)讀者的諸多認(rèn)可。
3.本書為“有趣得讓人睡不著”的科普系列讀物之一，為提升中小學(xué)生科學(xué)興趣和知識(shí)儲(chǔ)備專業(yè)打造。全套圖書案例生動(dòng)，圖文結(jié)合，向?qū)W生展示出科學(xué)知識(shí)的無窮魅力，原來難懂的理科知識(shí)是這么有趣！
4.本書亦適合家長(zhǎng)閱讀，為孩子的科學(xué)疑問進(jìn)行妙趣橫生的解答，激發(fā)孩子的科學(xué)興趣。
自序
“用細(xì)線把胡蘿卜水平吊起，從細(xì)線的位置切斷胡蘿卜，兩邊的重量會(huì)發(fā)生什么變化？”事實(shí)上，這個(gè)問題關(guān)系到杠桿與平衡。杠桿可以將很小的力放大。
我們四周有很多利用杠桿原理的東西，例如，剪刀、開瓶器、螺絲刀、門把手、自來水水龍頭、自行車或汽車的車把和方向盤等。這些現(xiàn)象都與物理法則密切相關(guān)，即使物體產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)趨勢(shì)（力矩）的平衡。本書以猜謎的形式為出發(fā)點(diǎn)。每篇開頭都會(huì)拋出與前文類似上的小問題，讓大家一邊思考一邊閱讀。相信大家會(huì)驚訝地發(fā)現(xiàn)“原來這里也有物理法則”，從而對(duì)這些法則產(chǎn)生濃厚的興趣，并在不知不覺中加深對(duì)物理知識(shí)的理解。
本書涉及的物理以“物理學(xué)”為基礎(chǔ)。相信大家都知道物理學(xué)是自然科學(xué)（以下稱為“科學(xué)”）的一種。物理學(xué)的研究對(duì)象小到基本粒子、原子，大到宇宙，自然界的一切都屬于物理學(xué)的研究范疇。物體及其運(yùn)動(dòng)屬于自然界的共通法則，而物理學(xué)旨在探究這些自然界□根本的法則。
學(xué)校會(huì)教學(xué)生物理、化學(xué)、生物、地理這四門理科學(xué)科，其中物理是抽象度□高的學(xué)科，許多人都對(duì)此感到非常頭疼。確實(shí)，力學(xué)、能量、波、電磁學(xué)等都非常抽象，不易理解。每個(gè)知識(shí)點(diǎn)都難以用一般的方法掌握。本書的內(nèi)容聚焦初中小學(xué)物理，主要介紹中學(xué)理科的物理知識(shí)。每章的劃分也以中小學(xué)物理為依據(jù)。書中沒有一下子講到高中物理知識(shí)，而是通過鞏固小學(xué)、中學(xué)的物理要點(diǎn)，即物理的基礎(chǔ)、基本知識(shí)，循序漸進(jìn)地進(jìn)行講解，通過這種方法，我們可以有效進(jìn)入下一階段的學(xué)習(xí)。
就像書名一樣，本書采取猜謎、謎題的方法來說明。這也是根據(jù)我教理科課程總結(jié)出來的方法，“提出問題，確認(rèn)問題”→“寫下設(shè)想·自己的思考”→“討論”→“根據(jù)討論，寫出深思熟慮得到的答案”→“通過實(shí)驗(yàn)和觀察確認(rèn)答案”→“寫下實(shí)驗(yàn)及觀察確定的答案”→“備注：具有延展性的問題、實(shí)驗(yàn)、科學(xué)詞語、補(bǔ)充說明文字”。這本書的精華是在一定時(shí)間內(nèi)弄懂各個(gè)謎題，并體會(huì)謎題帶來的趣味性。課程圍繞解開謎題展開。在科研中，我們經(jīng)常把“疑問”以“問題”的形式提出，進(jìn)而探究問題。本書列舉的很多謎題均來自于我教中學(xué)物理時(shí)采用過的課題。
接下來，就請(qǐng)盡情享受“有趣得讓人睡不著的物理”世界吧！
左卷健男
日本法政大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院環(huán)境應(yīng)用化學(xué)系教授。1949年出生于日本櫪木縣，本科畢業(yè)于千葉大學(xué)教育學(xué)院，后畢業(yè)于東京學(xué)藝大學(xué)研究生院（物理化學(xué)科學(xué)教育）。在初中、高中教書二十六年后，擔(dān)任京都工藝?yán)w維大學(xué)招生中心教授，后于2004年擔(dān)任同志社女子大學(xué)教授。著有《有趣得讓人睡不著的物理》《有趣得讓人睡不著的化學(xué)》《奇妙的化學(xué)元素全彩圖鑒》《水不知道答案》等。
退熱貼的原理
Q 發(fā)燒的時(shí)候會(huì)在額頭上貼退熱貼（冷卻凝膠）。這種方法為什么能讓體溫降下來？
1. 冷卻凝膠本身的溫度低
2. 冷卻凝膠會(huì)讓水蒸發(fā)
3. 冷卻凝膠內(nèi)部的固體溶解
汽化熱降溫
答案是2。發(fā)燒的時(shí)候經(jīng)常會(huì)在額頭上貼的冷卻凝膠，其主要成分是水和膠凝劑。膠凝劑別名“吸水性高分子”，能吸收自重10倍以上的水分，是紙尿褲等產(chǎn)品經(jīng)常使用的一種成分。
冷卻凝膠貼在額頭上，起初會(huì)有涼涼的舒適感。這是因?yàn)槔鋮s凝膠里的水分在體溫的作用下蒸發(fā)，以汽化熱（蒸發(fā)熱）的形式奪走熱量，產(chǎn)生了冷卻效果。涼爽的早晨給道路灑水后，中午會(huì)覺得涼快，其實(shí)也是同樣的原理。
汽化熱是液體物質(zhì)變成氣體時(shí)從周圍吸收的熱量。液體蒸發(fā)需要熱量，所以會(huì)從接觸的物質(zhì)中搶奪熱量。因此，身體濕潤(rùn)的時(shí)候，體表的水滴會(huì)搶奪體溫用于蒸發(fā)，導(dǎo)致身體變冷。
液體內(nèi)部的分子中，離表面近的分子掙脫分子間的引力逃逸出來。逃逸的分子帶有很多動(dòng)能，所以液體中殘留的分子的平均動(dòng)能會(huì)減小，導(dǎo)致液體溫度降低。
因此，冷卻凝膠需要讓水分蒸發(fā)到外面。如果將其放在衣服里或者夾在腋下，水分就很難蒸發(fā)了。
此外，冷卻凝膠長(zhǎng)時(shí)間放置后會(huì)變得干燥，這是由于里面的水分完全蒸發(fā)掉了，則冷卻凝膠也就失效了。
保暖內(nèi)衣HEATTECH的原理
反之，當(dāng)氣體變成液體的時(shí)候，會(huì)對(duì)周圍放熱。例如，冰箱的工作原理就是汽化熱。冰箱的冷凝器可以讓制冷劑（容易在液態(tài)和氣態(tài)間互相轉(zhuǎn)化）由液體轉(zhuǎn)化為氣體，此過程會(huì)奪取周圍的熱量達(dá)到制冷效果。接下來，變成氣體的制冷劑在壓縮機(jī)壓強(qiáng)的作用下轉(zhuǎn)化為液態(tài)。此時(shí)液體的溫度雖然會(huì)升高，但是熱量會(huì)被搬運(yùn)到冰箱外。制冷劑在冷凝器、壓縮機(jī)、散熱器之間循環(huán)，借此保持冰箱長(zhǎng)時(shí)間的低溫狀態(tài)。
HEATTECH使用吸濕發(fā)熱纖維，通過吸收人體皮膚蒸發(fā)的水蒸氣達(dá)到發(fā)熱效果。水蒸氣變成液體時(shí)，就會(huì)對(duì)周圍釋放熱量（凝結(jié)熱）。
0℃的水與0℃的冰哪個(gè)制冷效果更好？
考慮一個(gè)和冷卻相關(guān)的問題，在橡膠制的水枕里分別加入0℃冰涼的水和0℃的冰，哪種冷卻效果更好？同樣是0℃，冰需要奪取更多熱量，可以將冷卻時(shí)間維持得更長(zhǎng)一點(diǎn)。0℃的水在冷卻接觸物的同時(shí)，溫度會(huì)不斷上升；而0℃的冰在冷卻接觸物的時(shí)候，會(huì)先將熱量用于融化冰塊，直至冰塊全部融化，溫度還能一直維持在0℃，等到冰塊變成0℃的水之后溫度才會(huì)上升。
可見，0℃的冰的冷卻效果更好，因?yàn)閺?℃的冰變成0℃的水的這個(gè)過程需要吸收熔解熱。0℃的冰可以從周圍吸收好幾倍的熱量。
溫婷 （2022/9/21 11:33:00）：物理學(xué)科經(jīng)典知識(shí)。
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