用细线把胡萝卜水平吊起，从细线的位置切断胡萝卜，两边的重量会发生什么变化？”这是一个关于杠杆与平衡的问题。

本书以猜谜的形式为出发点。每篇开头都会抛出与前文类似的小问题，让大家一边思考一边阅读。相信大家会惊讶地发现“原来这里也有物理法则”，在不知不觉中加深对物理知识的理解。本书的精华是在一定时间内弄懂各个谜题，并体会谜题带来的趣味性。

请尽情享受“有趣得让人睡不着的物理”世界吧！

1.本书为原版引进日本中小学生经典科普课外读物，系列累计销售60万册。

2.本书作者左卷健男，在日本公立初中、东京大学教育学部附属初中、高中，从事了20年的教育工作。现任日本法政大学生命科学部环境应用化学科教授。作者兼具教学经验与专业素养，已出版多部□□科普读物，受到日本和国内读者的诸多认可。

3.本书为“有趣得让人睡不着”的科普系列读物之一，为提升中小学生科学兴趣和知识储备专业打造。全套图书案例生动，图文结合，向学生展示出科学知识的无穷魅力，原来难懂的理科知识是这么有趣！

4.本书亦适合家长阅读，为孩子的科学疑问进行妙趣横生的解答，激发孩子的科学兴趣。

自序

“用细线把胡萝卜水平吊起，从细线的位置切断胡萝卜，两边的重量会发生什么变化？”事实上，这个问题关系到杠杆与平衡。杠杆可以将很小的力放大。

我们四周有很多利用杠杆原理的东西，例如，剪刀、开瓶器、螺丝刀、门把手、自来水水龙头、自行车或汽车的车把和方向盘等。这些现象都与物理法则密切相关，即使物体产生转动趋势（力矩）的平衡。本书以猜谜的形式为出发点。每篇开头都会抛出与前文类似上的小问题，让大家一边思考一边阅读。相信大家会惊讶地发现“原来这里也有物理法则”，从而对这些法则产生浓厚的兴趣，并在不知不觉中加深对物理知识的理解。

本书涉及的物理以“物理学”为基础。相信大家都知道物理学是自然科学（以下称为“科学”）的一种。物理学的研究对象小到基本粒子、原子，大到宇宙，自然界的一切都属于物理学的研究范畴。物体及其运动属于自然界的共通法则，而物理学旨在探究这些自然界□根本的法则。

学校会教学生物理、化学、生物、地理这四门理科学科，其中物理是抽象度□高的学科，许多人都对此感到非常头疼。确实，力学、能量、波、电磁学等都非常抽象，不易理解。每个知识点都难以用一般的方法掌握。本书的内容聚焦初中小学物理，主要介绍中学理科的物理知识。每章的划分也以中小学物理为依据。书中没有一下子讲到高中物理知识，而是通过巩固小学、中学的物理要点，即物理的基础、基本知识，循序渐进地进行讲解，通过这种方法，我们可以有效进入下一阶段的学习。

就像书名一样，本书采取猜谜、谜题的方法来说明。这也是根据我教理科课程总结出来的方法，“提出问题，确认问题”→“写下设想·自己的思考”→“讨论”→“根据讨论，写出深思熟虑得到的答案”→“通过实验和观察确认答案”→“写下实验及观察确定的答案”→“备注：具有延展性的问题、实验、科学词语、补充说明文字”。这本书的精华是在一定时间内弄懂各个谜题，并体会谜题带来的趣味性。课程围绕解开谜题展开。在科研中，我们经常把“疑问”以“问题”的形式提出，进而探究问题。本书列举的很多谜题均来自于我教中学物理时采用过的课题。

接下来，就请尽情享受“有趣得让人睡不着的物理”世界吧！

左卷健男

日本法政大学生命科学学院环境应用化学系教授。1949年出生于日本枥木县，本科毕业于千叶大学教育学院，后毕业于东京学艺大学研究生院（物理化学科学教育）。在初中、高中教书二十六年后，担任京都工艺纤维大学招生中心教授，后于2004年担任同志社女子大学教授。著有《有趣得让人睡不着的物理》《有趣得让人睡不着的化学》《奇妙的化学元素全彩图鉴》《水不知道答案》等。

退热贴的原理

Q 发烧的时候会在额头上贴退热贴（冷却凝胶）。这种方法为什么能让体温降下来？

1. 冷却凝胶本身的温度低

2. 冷却凝胶会让水蒸发

3. 冷却凝胶内部的固体溶解

汽化热降温

答案是2。发烧的时候经常会在额头上贴的冷却凝胶，其主要成分是水和胶凝剂。胶凝剂别名“吸水性高分子”，能吸收自重10倍以上的水分，是纸尿裤等产品经常使用的一种成分。

冷却凝胶贴在额头上，起初会有凉凉的舒适感。这是因为冷却凝胶里的水分在体温的作用下蒸发，以汽化热（蒸发热）的形式夺走热量，产生了冷却效果。凉爽的早晨给道路洒水后，中午会觉得凉快，其实也是同样的原理。

汽化热是液体物质变成气体时从周围吸收的热量。液体蒸发需要热量，所以会从接触的物质中抢夺热量。因此，身体湿润的时候，体表的水滴会抢夺体温用于蒸发，导致身体变冷。

液体内部的分子中，离表面近的分子挣脱分子间的引力逃逸出来。逃逸的分子带有很多动能，所以液体中残留的分子的平均动能会减小，导致液体温度降低。

因此，冷却凝胶需要让水分蒸发到外面。如果将其放在衣服里或者夹在腋下，水分就很难蒸发了。

此外，冷却凝胶长时间放置后会变得干燥，这是由于里面的水分完全蒸发掉了，则冷却凝胶也就失效了。

保暖内衣HEATTECH的原理

反之，当气体变成液体的时候，会对周围放热。例如，冰箱的工作原理就是汽化热。冰箱的冷凝器可以让制冷剂（容易在液态和气态间互相转化）由液体转化为气体，此过程会夺取周围的热量达到制冷效果。接下来，变成气体的制冷剂在压缩机压强的作用下转化为液态。此时液体的温度虽然会升高，但是热量会被搬运到冰箱外。制冷剂在冷凝器、压缩机、散热器之间循环，借此保持冰箱长时间的低温状态。

HEATTECH使用吸湿发热纤维，通过吸收人体皮肤蒸发的水蒸气达到发热效果。水蒸气变成液体时，就会对周围释放热量（凝结热）。

0℃的水与0℃的冰哪个制冷效果更好？

考虑一个和冷却相关的问题，在橡胶制的水枕里分别加入0℃冰凉的水和0℃的冰，哪种冷却效果更好？同样是0℃，冰需要夺取更多热量，可以将冷却时间维持得更长一点。0℃的水在冷却接触物的同时，温度会不断上升；而0℃的冰在冷却接触物的时候，会先将热量用于融化冰块，直至冰块全部融化，温度还能一直维持在0℃，等到冰块变成0℃的水之后温度才会上升。

可见，0℃的冰的冷却效果更好，因为从0℃的冰变成0℃的水的这个过程需要吸收熔解热。0℃的冰可以从周围吸收好几倍的热量。