物理有意思：你知道怎么制作水果电池吗？ pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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现在，你会发现几乎所有热门题材都与未来世界有关。

　　如果你想置身科技之外，你将成为这个世界的旁观者，
　　唯有那些掌握了最核心科技的人，才是未来世界的主导者。

　　身为人类，我们对这个世界永远都知道得太少了！

　　即便是牛顿和爱因斯坦，他们在老年时也依然惊叹着地球的神祕与伟大。

　　人类的历史加总起来，也不及这个世界真相的万分之一，
　　但是只要你还保持一颗好奇心，这个世界就永远有惊喜等着你！

　　在抗日战争时期，有一次，游击队得到一个祕密情报：敌方的车队下午会经过村前的大桥。

　　队长立刻决定，在敌方到达时炸死他们，游击队的队员听完之后士气高昂，大家表示一定要重创侵略者。他们迅速把炸药埋在桥下，将引爆用的电线从炸药包一直拉到远处的橘子园，并接上电池和开关。只要一声令下，便阖上开关，将电流送到炸药包，在那里会蹦出火花，引爆炸药。

　　为了这次战争的胜利，他们一遍遍检查每一个介面和线路。当检查到电池时，发现因天气太潮湿而漏电，导致电压不够了。气氛顿时紧张起来。

　　「要前功尽弃吗？」
　　「不！」几个战士主动请战：「我们去桥下埋伏，时间到了再点燃炸药包。」
　　「不！这样太危险了！」队长说，「不到万不得已，我们不能这么做。」

　　聪明的你，替他们想到更好的解决办法了吗？

物理之谜：探寻自然界中的奥秘 本书旨在带领读者深入探索物理学的广阔天地，通过生动有趣的案例和详实的理论阐述，揭示隐藏在我们日常生活和宇宙深处的自然规律。我们不探讨那些特定于某一主题的实验操作，而是聚焦于构建物理学知识体系的基石，激发读者对科学世界永恒的好奇心。 第一部分：运动的本质与力的作用 本部分将从最基础的运动学概念入手，探讨物体如何运动、运动状态如何改变。我们将详细解析位移、速度与加速度的矢量特性，理解瞬时变化与平均变化的区别。经典力学是理解宏观世界运作方式的基石，因此，我们会用大量的篇幅来讲解牛顿三大定律。 牛顿第一定律——惯性定律，告诉我们物体保持其原有运动状态的倾向。我们会通过分析惯性参考系与非惯性参考系的区别，来阐述惯性概念的深刻内涵，而非仅仅将其视为一种“抵抗”运动改变的惰性。 牛顿第二定律，即 $mathbf{F} = mmathbf{a}$，是动力学的核心。我们将深入剖析力这一概念的物理意义，区分接触力（如弹力、摩擦力）和场力（如引力、电磁力）。摩擦力会得到特别的关注，我们将区分静摩擦力和动摩擦力，并探讨它们在实际工程中的应用与挑战。滑动摩擦与滚动摩擦的本质差异，以及黏滞阻力在流体中的表现，都将作为重点内容进行阐述。 牛顿第三定律——作用力与反作用力定律，常常被误解。我们将澄清“作用力与反作用力”永远作用在两个不同的物体上，而不是平衡作用在同一个物体上的力。通过分析火箭的推进原理、行走的过程等实例，来巩固对这一基本原理的理解。 在深入理解力的基础上，我们将过渡到功、能和功率的概念。功是能量转化的量度，我们将定义恒力做功与变力做功（通过积分方法），并引入保守力与非保守力的概念。势能，如重力势能和弹性势能，是系统内在能量的体现。机械能守恒定律，在只有保守力做功或合外力为零的情况下成立，它极大地简化了许多运动问题的求解。功率则关注能量转化的速率，这在工程设计中至关重要。 动量与冲量是描述物体运动状态改变的另一种重要方式。动量守恒定律，特别是在孤立系统（外力为零）中，是宇宙中最基本、应用最广泛的守恒定律之一。我们将讨论碰撞问题，区分完全弹性碰撞和完全非弹性碰撞，并展示动量守恒在爆炸、反冲等现象中的威力。角动量守恒定律，作为线动量守恒的推广，将用于解释旋转物体的运动，例如花样滑冰运动员收拢手臂加速旋转的原理。 第二部分：波的传播与振动 振动是自然界中普遍存在的现象，从原子尺度的热振动到宏观的桥梁摇摆，都体现了波动的规律。本部分将从简谐振动（SHM）开始，这是理解所有复杂周期性运动的基础模型。我们将推导出简谐振动的运动方程，重点分析位移、速度和加速度之间的相位关系，并引入振动的能量转换——动能与势能的周期性转化。 随后，我们将探讨波的传播。机械波，如声波和水波，需要介质的参与。我们将区分横波和纵波，并详细定义波长、频率、周期以及波速之间的关系。波速的决定因素，例如介质的弹性系数和密度，将是分析的重点。 波的叠加原理是理解波动现象的关键。当两列或多列波相遇时，它们的效应可以简单相加。我们将以此为基础，深入探讨干涉现象。相干波源的产生条件（频率相同、相位差恒定）是发生稳定干涉的前提。通过分析双缝干涉实验的理论模型，我们将揭示光的波动性的确凿证据。 衍射现象——波绕过障碍物或通过小孔时偏离直线传播的现象，进一步巩固了波的特性。夫琅禾费衍射（远场衍射）和菲涅耳衍射（近场衍射）的数学描述虽然复杂，但其物理图像——波前被分割并作为新点光源的叠加——是理解其成因的关键。 驻波的形成源于两列频率、振幅相同、方向相反的波的干涉。无论是琴弦的振动模式还是管乐器的共鸣现象，都与驻波的形成及高次谐波的激发密切相关。共振现象，即系统在特定频率下振幅急剧增大的现象，是理解结构安全、电子电路调谐的重要物理原理。 第三部分：电磁场与光 电磁学是现代物理学的两大支柱之一。我们将从静电学开始，理解电荷的概念及其相互作用——库仑定律。电场是电荷周围空间的一种物理场，我们将通过电场线形象化地描述电场的分布和方向。电势和电势能的概念，与引力势能类似，描述了电荷在电场中移动时能量的改变。 高斯定律将电场与电荷的分布联系起来，提供了一种计算具有高度对称性电场分布的简洁方法。电容器作为储存电荷的装置，其电容的计算和串并联组合的方式，是理解电能储存的基础。 随后，我们转向静磁场。电流产生磁场（奥斯特实验），磁场对运动电荷（洛伦兹力）和电流都有作用力。我们将学习毕奥-萨伐尔定律和安培环路定律，用于计算不同电流分布产生的磁场。 电磁感应是电磁学中最具革命性的发现之一——法拉第电磁感应定律。变化的磁通量会产生感应电动势，这是发电机、变压器等设备工作的核心原理。楞次定律则指明了感应电流的方向，体现了能量守恒的深刻要求。 麦克斯韦方程组将电、磁、光统一在一个精妙的数学框架中。我们将探讨位移电流的概念，它填补了安培定律的不足，并预言了电磁波的存在。电磁波的传播不需要介质，它们以光速在真空中传播，是电场和磁场相互激发、自我维持的波动。 在深入探讨电磁波的性质后，我们将简要概述光的电磁本质，复习反射、折射等几何光学现象，并将其与波动光学进行衔接，为后续更深入的量子物理学习奠定基础。 第四部分：热力学与物质的微观结构 热力学是关于能量转换和物质宏观性质的学科。我们将从温度和热量的概念开始，理解热力学第零定律（温度的传递性）。热力学第一定律是能量守恒定律在热过程中的具体应用，它将内能的变化、热量和功联系起来。 比热容和潜热是描述物质吸热后温度或状态变化的物理量。我们将分析气体状态方程（理想气体定律），理解宏观状态变量（压力、体积、温度）之间的关系。 热力学第二定律是理解自然界不可逆过程的关键。熵（Entropy）的概念被引入，它度量了系统无序程度或信息缺失的程度。永动机不可能，热量不能自发地从低温物体传向高温物体，这些都是熵增原理的直接体现。我们将探讨卡诺循环和热机效率的理论极限。 最后，本部分会简要触及统计物理学的基本思想——用大量粒子的统计行为来解释宏观热力学规律。介绍分子动理论，解释气体压力的微观成因，以及温度与分子平均动能的关系，从而将宏观的热现象与微观的分子运动联系起来。 通过对以上四大领域的系统梳理，读者将建立起一个连贯、扎实的经典物理学认知框架，理解自然界运行的基本法则，为未来探索更前沿的物理分支做好准备。

Chapter 1
力学世界
01、死海不死　　　　　　　　　　　　009
02、杂技团的祕密　　　　　　　　　　011
03、救命的阻力　　　　　　　　　　　013
04、多普勒效应　　　　　　　　　　　017
05、人造卫星会掉下来吗　　　　　　　021
06、留住脚踏车的摩擦力　　　　　　　024
07、名侦探的解密之道　　　　　　　　026
08、洩露祕密的玻璃　　　　　　　　　030
09、上下坡的车痕　　　　　　　　　　034
10、科学家断案　　　　　　　　　　　037
11、画家脖子上的短剑　　　　　　　　041
12、安全驾驶　　　　　　　　　　　　045
13、被抛出去的尸首　　　　　　　　　049
14、身陷绝境，裹毯滚坡　　　　　　　053
15、手不沾水取出硬币　　　　　　　　057

Chapter 2
声学天空
01、来路不明的客人　　　　　　　　　062
02、乐师驱「鬼」　　　　　　　　　　066
03、从暖瓶到管乐　　　　　　　　　　068
04、聚焦声音　　　　　　　　　　　　071
05、声音杀手　　　　　　　　　　　　074
06、大摆钟告密　　　　　　　　　　　077
07、土着人的哨声　　　　　　　　　　081

Chapter 3
光学乐谱
01　雾都的贡献　　　　　　　　　　　085
02　宝藏在哪里　　　　　　　　　　　088
03　迷人的钻石　　　　　　　　　　　091
04　盲人辨黑白　　　　　　　　　　　094
05　白衬衫与蓝墨水　　　　　　　　　098
06　神奇的光纤　　　　　　　　　　　101
07　钞票防伪技术　　　　　　　　　　104
08　小儿辩日　　　　　　　　　　　　107
09　汉武帝梦想成真　　　　　　　　　111
10　光的速度　　　　　　　　　　　　115
11　镜子也能变成武器　　　　　　　　119
12　聪明的水果店老板　　　　　　　　123
13　冰点生火　　　　　　　　　　　　126
14　杯中的幻影　　　　　　　　　　　129
15　超过光速　　　　　　　　　　　　133

Chapter 4
大气盔甲
01　强大的气压　　　　　　　　　　　138
02　隧道里的宴会　　　　　　　　　　140
03　水面「行走」　　　　　　　　　　144
04　凉不掉的过桥米线　　　　　　　　147
05　沙海「蜃楼」　　　　　　　　　　150
06　啤酒泡带来诺贝尔奖　　　　　　　154
07　煮不死的神鱼　　　　　　　　　　158
08　降落伞中心的孔　　　　　　　　　161
09　曲突徙薪　　　　　　　　　　　　165
10　热水降温　　　　　　　　　　　　169
11　纸锅烧不着　　　　　　　　　　　172
12　魔鬼的武器──空气压缩机　　　　175

Chapter 5
电学宇宙
01　可怕的静电　　　　　　　　　　　179
02　天然电池　　　　　　　　　　　　182
03　不安全用电的后果　　　　　　　　186
04　可爱的出气砖　　　　　　　　　　191
05　微波炉诞生　　　　　　　　　　　195
06　未来的新能源　　　　　　　　　　198
07　战胜癌症的新武器　　　　　　　　201
08　进入一个超导的世界　　　　　　　204
09　无形的力量──磁力　　　　　　　208
10　只进不出的黑洞　　　　　　　　　211
11　用科学预言　　　　　　　　　　　214
12　相对论　　　　　　　　　　　　　219

Chapter 1
力学世界

力学又称经典力学，是研究一般尺寸的物体在受力情况下的形变，以及速度远低于光速的运动过程的物理学分支。力学知识最早起源于对自然现象的观察和生产劳动中的经验。牛顿运动定律的建立标志着力学开始成为一门科学。力学不仅是一门基础科学，同时也是一门技术科学，它是许多工程技术的理论基础，又在广泛的应用过程中不断得到发展。力学是物理学、天文学以及许多工程学的基础。机械、建筑结构、航天器和船舰等的设计都必须以经典力学为基本依据。

力学可粗分为静力学、运动学和动力学三部分。静力学研究力的平衡或物体的静止问题；运动学只考虑物体怎样运动；动力学讨论物体运动和所受力的关系。

01.死海不死

你知道死海吗？那是西亚一个非常有名的地方。

那个时候国家与国家之间经常发生战争，战争失败后被抓住的俘虏，身体强壮的就留下做奴隶，身体差的就全部处死。

有一次战争之后，他们抓了许多的俘虏，这时一位将军就把决定处死的俘虏全部扔到死海里淹死。那些俘虏被扔进死海后，让人吃惊的事情发生了，那些人总是浮在海面上，就是不沉入海里。这位将军很生气地说，把他们都绑上大石头，然后再往海里扔。将军心想，这回他们肯定要死了。但是结果令所有的人都没有想到，那些俘虏仍然浮在海面上，没有被淹死。那位将军认为是上帝不让俘虏死，心想如果坚持处死俘虏的话，上帝会惩罚自己，所以就决定放了他们。事情经过很多年以后，人们才知道，那根本就不是上帝的「旨意」，因为死海里的盐分含量相当大，所以死海的密度很大，浮力也就大得惊人。人被扔进去后，总是浮在海面上，不会沉入海里，即使绑上石头也不会沉下去，所以也就不会被淹死了。

评分☆☆☆☆☆

看到这本书的名字，我的第一感觉就是：“哇！这才是我想看的科学书！”。它没有那种高高在上的学究气，反而充满了亲切感和探索的乐趣。“物理有意思”这几个字，直接打消了我对物理的刻板印象，让我觉得，这一定是一本能够激发我兴趣的书。而“你知道怎么制作水果电池吗？”这个问题，更是直击我的好奇心。我一直对那些能够“变废为宝”、或者说用寻常事物创造出神奇效果的实验非常着迷。这本书会不会就引领我走入这样一个神奇的世界？它会不会从最基础的科学原理入手，比如，关于化学反应产生的电子流动，关于不同物质的导电性差异等等。然后，一步一步地引导我，如何利用这些原理，去“激活”一个水果，让它变成一个微小的“发电站”。我尤其希望，这本书的语言能够非常生动有趣，就像是在听一个经验丰富的朋友，娓娓道来，分享他的科学秘籍。而且，我设想，这本书一定会有很多“为什么”的解答，不仅仅告诉我们怎么做，更会告诉我们，为什么这么做，以及背后的科学原理到底是什么。

评分☆☆☆☆☆

哇，这本书的封面设计真的太吸引人了！那种色彩搭配，还有那个小小的、闪烁着光芒的“电”字，瞬间就抓住了我的眼球。一看书名，就觉得内容肯定非常有趣，而且“水果电池”这个点子，怎么想怎么神奇。我平时对物理总是有种敬而远之的感觉，总觉得它晦涩难懂，但这本书的名字就像在说：“嘿，别怕，物理可以很有趣！”我最期待的就是它到底是怎么把一个看似复杂的科学原理，用如此亲切、甚至有点俏皮的方式呈现出来的。是不是有那种手绘的插图，把复杂的电路图变得像游戏关卡一样，让人跃跃欲试？我脑海里已经构想出很多画面了，比如，是不是会从历史故事讲起，介绍那些伟大的物理学家是如何一点点揭开电的奥秘的？或者，是不是会有大量的实验小贴士，鼓励读者动手去做，去发现？我喜欢那种能够引发思考的书，而这本书光听名字，就充满了这种可能性。我感觉它不仅仅是一本科普书，更像是一个通往科学世界的大门，而它打开的方式，一定是充满惊喜的。

评分☆☆☆☆☆

读到这本书的名字，我的第一反应就是：“太棒了！”。“物理有意思”这几个字，就给我吃了一颗定心丸，让我觉得，我一直以来对物理的“畏惧感”，可能要被彻底打破了。特别是后面紧跟着的那个问题：“你知道怎么制作水果电池吗？”，这简直就是一场关于“未知”的挑战，同时也充满了“可知”的诱惑。我一直对科学的“动手”部分特别感兴趣，总觉得很多科学原理，只有自己亲身体验过，才能真正理解。这本书会不会就给了我这样一个绝佳的机会？它会不会一步一步地教我如何选择合适的水果，如何准备那些简单的导电材料，然后，最后看着那个小小的灯泡在水果的驱动下亮起来？我脑子里已经有了很多画面，比如，它会不会详细地讲解，为什么柠檬会导电，而西瓜又会怎么样？这个过程是不是就像是在玩一个益智游戏，每一步都有明确的指示，但最终的结果却充满了科学的魔力。我非常期待它能够带领我，从一个零基础的门外汉，变成一个能够亲手创造“奇迹”的小科学家。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名，给我一种非常接地气的感觉。“物理有意思”这几个字，直接就点出了它的核心理念，让我立刻觉得，这不像是一本高高在上的学术著作，而更像是一个朋友，在热情洋溢地和你分享他对物理的热爱。而“你知道怎么制作水果电池吗？”这个问题，更是充满了挑逗性，它直接抛出了一个看似简单但背后蕴含着科学奥秘的命题。我迫不及待地想知道，这本书会如何拆解这个“奥秘”。它会不会从最基础的电化学原理讲起，用最简单易懂的语言，解释什么是电解质，什么是电极？然后，再把这些抽象的概念，巧妙地运用到制作水果电池的实际操作中？我特别希望它能提供非常详细的步骤，比如，关于水果的选择，关于金属片的选择，关于导线的连接等等，每一个细节都可能关系到实验的成败。而且，我脑海里已经构思了，这本书会不会配上大量的高清图片，清晰地展示每一步的操作，让我们即使是初学者，也能轻松上手，不会因为不熟悉操作而感到沮丧。

评分☆☆☆☆☆

这本书的标题简直就像一把钥匙，一下子就打开了我对物理世界的好奇心。“你知道怎么制作水果电池吗？”这个问题，我必须承认，我不知道！但它激起了我强烈的求知欲。它会不会用一种非常生活化的语言，把科学原理一点点剥开，让我们看得清清楚楚？比如，它会不会从我们身边最常见的现象开始，比如说，为什么手机充电线会发热，或者说，为什么灯泡会发光？然后，循序渐进地引导我们去理解能量的转化和守恒定律，最终引申到水果电池这个更具象化的例子。我特别希望这本书不是那种枯燥的理论堆砌，而是能让我们在阅读的过程中，不断地说出“啊，原来是这样！”、“哇，太神奇了！”。我甚至脑补了一下，这本书会不会有一些小故事，或者是一些科学家的小趣闻，让整个阅读过程变得更加生动有趣。而且，我一直觉得，学习科学最重要的一点就是实践，这本书会不会有很多可以让我们在家就能完成的小实验？哪怕只是用家里现有的材料，也能亲手验证书里的知识，那该有多棒啊！