万物运转的秘密

【荐语】

米饭为什么会熟？双层玻璃保温效果为什么比单层的好？航天飞机是怎么飞行的？卫星为什么不掉下来？在万物运转现象的背后，都蕴藏着丰富的物理原理。

【音频简介】

在本期节目中，我们将带你走进迷人的物理世界。即使你对物理学常识一窍不通，也能通过本期节目，对复杂而有趣的物理世界了解一二。说不定，你还会因此爱上物理呢!

【您将听到】

1.孩子不喜欢学物理课本里的知识，家长应该怎么办？

2.轮胎上为什么要印凹凸不平的花纹？ 

3.潜水艇为什么既能潜入海底，又能浮出水面？ 

4.复印机是怎么工作的？

【书籍信息】

书名：《万物运转的秘密》

作者：[德] 大卫·麦考利 / 尼尔·阿德利

最近一段时间，我的邻居老张很苦恼。怎么回事呢？原来，他儿子今年上初三，语文、数学、英语、化学等都在班级名列前茅，唯独物理一直不太好，有时候还不及格。

为此，老张曾和儿子很认真地讨论过原因。儿子说，课本上那些物理知识太枯燥乏味，再加上老师讲得也很一般，于是乎，一上物理课，他就昏昏欲睡。

老张怕儿子被物理成绩拖后腿，考不上重点高中，于是就给他专门请了一位家教。谁知，半个学期过去，儿子的物理成绩还是没有起色，这可愁坏了老张。

其实，学习偏科这种现象，在青少年中很普遍。造成这种现象的原因有很多，其中一个重要的原因就是，传统的教科书大都注重知识性，却忽略了趣味性。

随便翻开一页教科书，满篇都是干巴巴的文字，真的很难激发孩子们的学习热情。

面对这种情况，家长该怎么办呢？

对此，著名教育专家尹建莉老师认为，家长应该鼓励孩子多阅读课外书籍。作为学校教育的一种补充，课外书籍能激发孩子的学习热情，并帮助孩子完善人格。

今天我们要分享的这本书，就是一本关于物理学的科普书，书名叫《万物运转的秘密：给青少年的物理世界入门书》。这本书的名气之大，堪称物理科普界的NO.1，它的作者是凯迪克金奖得主大卫·麦考利。

这本书自从出版以来，已经畅销半个多世纪。就算你对物理常识一窍不通，也能通过它深入浅出的语言，了解有趣的物理世界。

什么是物理学呢？

简单来说，物理学是一门自然科学，它的研究对象大到宇宙，小到微粒，几乎囊括生活的各个方面。更通俗地说，物理是要探索各种自然现象，并研究这些现象背后的规律。

走在大街上，我们会发现，不管是汽车、公交还是卡车的轮胎上，都印有各种凹凸不平的花纹。你有没有想过，轮胎上为什么要印花纹？印花纹仅仅是为了好看吗？

有一种说法是，在轮胎上印花纹，是要增加轮胎和地面之间的摩擦力。其实，这话只说对了一半。

轮胎上印有凹凸的花纹，一方面确实是为了增大摩擦力。

摩擦力的方向与物体运动的方向相反。在轮胎上印上凹凸不平的花纹，就可以增大轮胎和地面之间的摩擦力，从而让汽车前进。假如没有摩擦力，汽车无论开多大马力，都只会原地打转。

但话说回来，轮胎上的凹凸花纹，可不光只有这一个作用，它存在的主要目的，其实是为了排水。怎么回事呢？别着急，请听我慢慢解释。

生活中，咱们都有这样的体会，每当下大雨时，一辆汽车飞驰而来，道路两旁就会立刻溅起很高的水花。出现这种现象，正是因为轮胎上的凹凸花纹在起作用。

原来，下大雨时，轮胎和路面之间会形成光滑的水膜结构，这时，汽车的牵引力和摩擦力就会越变越小。

当汽车行驶在布满雨水的街道上时，轮胎和路面的接触面积会越变越小，最后轮胎可能会漂浮在水膜上，失去和地面的摩擦力。一旦这种情况发生，轮胎就很容易打滑，搞不好还会引发交通事故。

那么，怎样才能避免轮胎打滑呢？

答案就是给轮胎上印上凹凸不平的花纹。有了这些花纹，车轮就能把积水从两侧挤压出去，保持轮胎与路面的充分接触。这样，车辆就不容易出事故了。

在现实生活中，电能是我们应用最广泛的一项能源。看电视需要电，玩手机也需要电，很难想象，假如没有电，人们该怎么生活。

物理学家发现，任何物质都是由原子构成的，原子中就包含正负两种电子。正常状况下，一个原子的正负电量平衡，所以对外表现出不带电的现象。

这就是静电荷状态。但是，静电荷可以从一个物体上迁移到另一个物体上。

举个例子，咱们拿一把塑料梳子在布料上摩擦几下，布料上的电子就会迁移到梳子上。这时候，当咱们拿梳子去靠近小纸屑时，小纸屑会自动吸附到梳子上。正是基于静电的吸附原理，后来人们发明了复印机。

在复印机里，有一个金属滚筒，复印时，滚筒上会产生负电荷。复印机里的光学系统会将文件投影到滚筒上。当光照到金属表面上时，文件黑暗部分里的黑粉粒，就会被负电荷吸附在滚筒上。

当黑粉粒被加热器软化后，压到纸张上时，黑粉粒就变成了文字或图像。于是，一份复印件就诞生了。这就是复印机的工作原理。

这是陆地上的现象，接下来咱们再来看看大海里的情况。

大海由无数水分子组成，而水分子本身就含有能量。单个水分子的能量很小，但数以亿计的水分子聚集起来，产生的能量却相当惊人。

古人说，水能载舟亦能覆舟，说的就是水分子的巨大能量。利用水分子的能量原理，人们就发明了一样东西——潜水艇。

潜水艇是一种能在水下运行的舰艇。小型潜水艇可以乘坐一两人，大型潜水艇可以容纳数百人。

很多人都好奇，潜水艇为什么能一会儿潜入海底，一会儿又浮上海面呢？这其中到底有什么奥秘？

其实，潜水艇之所以能沉浮自如，主要依赖于它内部的一个装置，这个装置叫沉浮箱。沉浮箱相当于调节器，它能通过改变潜水艇自身的重力大小，让潜水艇实现上升、下降或者悬浮。

具体来说就是，沉浮箱里装满水时，潜水艇的重力就大于浮力，这时潜水艇就会下沉。如果从沉浮箱里放掉一半水，浮力和重力就大致相等，潜水器就会悬浮在水中。

如果将沉浮箱里的水全部放光，潜水艇的重力将小于浮力，此时，潜水艇就会浮出水面。

利用沉浮箱的储水量多少，来控制潜水艇的升降，这就是潜水艇既能沉入海底，也能漂浮在海面的原因。

物理是一门很接地气的学科，它和咱们的生活息息相关。比如，米饭为什么会熟？双层玻璃保温效果为什么比单层的好？航天飞机是怎么飞行的？卫星为什么不掉下来？

在万物运转现象的背后，都蕴藏着丰富的物理原理。可以说，正是有了物理，生活才变得这么有趣。

如果你是家长，你的孩子也像老张的儿子一样，很不喜欢学物理，那你不妨让孩子好好读一读这本书。说不定，看完这本书，他从此就会爱上物理学了！

本期图书为《万物运转的秘密》，由电子工业出版社出版发行，第十届文津图书奖获奖图书。

撰稿：诸神的恩宠

编辑：周郡

总编：昆石

主播：罗洋