物理是研究物质结构、物质相互作用和运动规律的自然科学。学习物理就是要让学生初步学会物理知识与技能，经历基本的科学探究过程，受到科学态度和科学精神的熏陶，从而提高学生的物理科学素质。物理益智思维游戏是用思维游戏的形式，寓教于乐，通过游戏提高学生的思维能力，加深对物理科学的理解，改变以灌输传授知识为主的课堂教学模式，引导学生主动地感受科学环境，认识科学现象，经历科学探究过程，提高学生的学习兴趣和主动思考的能力。

本书强调基础知识和创新思维的有机结合，内容贴合学生学习和生活实际，基于基本学科知识，源于课本，区别于课本，以激发兴趣和提高能力为目标，让思维锻炼更有针对性。

益智思维游戏系列丛书模拟和涵盖了各学科中几乎所有的知识点，让学生从兴趣入手，增强对相关知识的了解和把握，把被动接受知识的旧观念转变为积极主动投入的新模式，通过灵活多变的方式让学生的思维能力在潜移默化中得到提升，达到事半功倍的效果。本书为《物理益智思维游戏》读本。

有针对性地培养良好的学习兴趣及思维方式，远比死记硬背更有效率。

前言

入门测试

 1．谁说得对?

 2．天然气不会喷出来吗?

 3．这种磨刀方法正确吗?

 4．哪次会节省时间呢?

 5．碗里的水会沸腾吗?

 6．食物真的煮不熟吗?

 7．粥还会继续沸腾吗?

 8．猪肉真的可以更快的解冻吗?

 9．是水发出的声音吗?

 10．筷子真的没断吗?

知识解释与延伸阅读

第一章 力的现象与本质

不听话的茶叶

 1．谁更费力?

 2．能控制水中的瓶子吗?

 3．哪个瓶子容易破?

 4．木块会不会下沉?

 5．铁棍还平衡吗?

 6．到底谁省力?

 7．江水上涨了，陈信会被淹吗?

 8．那个女孩说得对吗?

 9．机车能牵引列车吗?

 10．自行车的后轮比前轮更容易坏吗?

 11．哪颗子弹先着地？

 12．谁会获胜?

 13．向前还是向后?

 14．电梯中的物体重量变了吗?

 15．船会发生什么事情?

 16．纸条是怎样断的?

 17．怎样做绳子先断?

 18．一个还是十个?

 19．哪个滑得快?

 20．瓶子受的是摩擦力吗?

 21．哪一块板放反了?

 22．铁球将怎样落下?

 23．往前扔还是往后扔?

 24．旗子会向哪个方向飘?

 25．这只气球会爆炸吗?

 26．怎样安全过桥?

 27．船如何通过?

 28．河水会发生什么变化吗?

 29．天平的哪一边向上?

 30．天平还会平衡吗?

第二章 听懂声音的内涵

知识解释与延伸阅读

闹鬼的秘密

 1．陈信会感觉到什么?

 2．奶奶还能听到声音吗?

 3．你会看到什么?

 4．小纸屑还会跳动吗?

 5．发出的音调相同吗?

 6．他们能够听到对方的声音吗? 

 7．谁先听到音乐?

 8．会发出声音吗?

 9．你会听到水的声音吗?

 10．钢丝也能弹出声音吗?

 11．锯条会发生什么变化呢?

 12．铁片的声音会发生什么变化?

 13．如果把两只耳朵都塞住，还能听到声音吗?

 14．这样能减弱噪声吗?

 15．你听到火车的声音一样吗?

 16．水杯可以制成编钟吗? 

 17．还会听到乐音吗? 

 18．是因为响度大吗?

 19．这个方法可以减小噪声吗?

 20．关上门就能减弱噪声吗?

第三章 看透光的本源

知识解释与延伸阅读

关于光的甜蜜回忆

 1．书上的字会变大吗? 

 2．可以看到光是怎样的? 

 3．这是太阳光的颜色吗? 

 4．可以聚太阳光取火吗?

 5．望远镜能当显微镜用口马?

 6．你能通过一杯水看到硬币吗?

 7．蜡烛会在水里燃烧吗?

 8．欢欢可以画出花瓶吗?

 9．到底是镜子亮还是白纸亮?

 10．飞速前进的汽车可以甩掉自己的影子吗?

 11．是为了造型美观吗?

 12．你认为他们谁的说法正确呢?

 13．哪只眼睛被遮住了?

 14．雕像将是怎样的?

 15．两张像是一样的吗?

 16．哪种说法是正确的?

 17．是这个原因吗?

 18．真的会看到小彩虹吗?

 19．园艺家会成功吗?

 20．这时洗车真的不好吗?

 21．这样图片会更清晰吗?

 22．在晚上骑自行车也会被看至Ⅱ吗?

 23．车内真的不能开灯吗?

 24．奶奶会怎样做呢?

 25．放映师会怎样调整放映机?

第四章 思维在热中得到锤炼

知识解释与延伸阅读

人数与玻璃有什么关系? 

 1．电梯里的蜡烛会怎样?

 2．哪个温度会更高?

 3．纸制的锅不会烧坏吗?

 4．孔变大还是变小?

 5．木板向哪边倾斜?

 6．能点燃吗?

 7．小窗户开在哪里好?

 8．毛巾包冰棍

 9．这样能喝到凉水吗?

 10．化冰水

 11．温度是电风扇降下来的吗?

 12．玻璃瓶会“吃”掉鸡蛋吗?

 13．火柴会自动熄灭吗?

 14．火焰能从滤网中穿过吗?

 15．棉衣能产生热量吗?

 16．你能在纸杯子上烧一个洞_口马?

 17．冰箱会给屋子降温吗?

 18．鸡蛋真的更容易剥开了吗?

 19．布条会燃烧吗?

 20．衣服为什么没有被烧坏?

 21．哪个勺柄上的豆子先掉下来?

 22．这样的灯能升上天空吗?

 23．鱼会死吗?

 24．这样能节约时间吗?

 25．肉真的会更加鲜嫩吗?

知识解释与延伸阅读

第五章 与物质世界通电

触电的心理阴影

 1．灯泡会不会亮?

 2．小纸屑会怎样?

 3．谁说得对?

 4．线绳会听话吗?

 5．水流会被吸引吗?

 6．你会感受到高压Ⅱ马?

 7．小电珠还会继续亮吗?

 8．到底是哪里出了问题?

 9．他可以用电度表解决问题吗?

 10．可以估算出闪电的价值吗?

 11．图钉可以不倒吗?

 12．工匠能够做到吗?

 13．电压不可以被改变吗?

 14．这样能做熟饭吗?

 15．能让车灯照明吗?

 16．铁链真的能防火吗?

 17．汽车上的空调是电池带动的吗?

 18．玻璃也能带电Ⅱ马?

 19．彩灯是并联的吗?

 20．电键会失控吗?

知识解释与延伸阅读

第六章 探求大气的奥秘

用冰煮水的魔法

 1．降落伞为什么会降得很慢?

 2．橡皮膜会发生什么变化呢?

 3．从孔喷出来的水会有远近之分吗?

 4．水瓶可以在纸片上倒立吗?

 5．是量杯不管用了吗?

 6．怎样可以弄到氧气呢?

 7．卡车怎样过桥?

 8．船朝哪个方向行驶?

 9．硬币会跳舞吗?

 10．真有这么神奇的纽扣吗?

 11．可以让气球停在任意高度吗?

 12．你能用两根吸管来喝汽水吗?

 13。你能从瓶里喝到水吗?

 14．你能在瓶中吹气球吗?

 15．你能把两个气球吹成同样大小吗?一

 16．你能通过漏斗把蜡烛吹灭吗?

 17．你能让水从瓶子的漏洞里流出来吗?

 18．你能从漏斗中把一个乒乓球吹出来吗?

 19．你能从线轴中把一张纸吹走吗?

 20．你能把纸条吹向脚尖吗?

 21．气球能吸住杯子吗?

 22．开水能化冻柿子吗?

 23．谁把瓶塞盖紧了?

 24．指纹会显示吗?

 25．车胎真的会爆吗?

知识解释与延伸阅读

后记

1963年，坦桑尼亚的马干巴中学三年级的学生姆潘巴经常与同学们一起做冰淇淋吃，他们总是先把生牛奶煮沸，加入糖，等冷却后倒入冰格中放进冰箱的冷冻室内冷冻。因为学校里做的同学多，所以冷冻室放冰格的位置一直比较紧张。有一天，当姆潘巴来做冰淇淋时，冰箱冷冻室内放冰格的空位已经所剩无几了，一位同学为了抢在他前面，竟把生牛奶放入糖后立即放在冰格中送进了冰箱的冷冻室，姆潘巴只得急急忙忙把牛奶煮沸，放入糖，等不得冷却，立即把滚烫的牛奶倒入冰格里，送入冰箱的冷冻室内，过了一个半小时后，姆潘巴发现他的热牛奶已经结成冰而其他同学的冷牛奶还是很稠的液体，没有冻结，这个现象使姆潘巴惊愕不已！

他去请教物理老师，为什么热牛奶反而比冷牛奶先冻结?老师的回答是：“你一定弄错了，这样的事是不可能发生的。”后来姆潘巴进了伊林加的姆克瓦高中，他向物理老师请教：“为什么热牛奶和冷牛奶同时放进冰箱，热牛奶先冻结?”老师的回答是：“我所能给你的回答是：你肯定错了。”当他继续提出问题与老师辩论时，老师讥讽他：“这是姆潘巴的物理问题。”姆潘巴想不通，但又不敢顶撞老师。一个极好的机会终于来到了，达累斯萨拉姆大学物理系主任奥斯玻恩博士访问该校，作完学术报告后回答同学的问题。姆潘巴鼓足勇气向他提出问题：如果你取两个相似的容器，放入等容积的水，一个处于35℃，另一个处于100℃，把它们同时放进冰箱，100℃的水先结冰，为什么?奥斯玻恩博士的回答是：“我不知道，不过我保证在我回到达累斯萨拉姆之后亲自做这个实验。”结果他和他的助手做了这个实验，证明姆潘巴说的现象是事实！这究竟是怎么一回事呢?

发表在1969年英国《物理教师》杂志上的由姆潘巴和奥斯玻恩两个撰写的一篇文章中作了第一次尝试性的解释：他们做了一系列的实验，实验用的是直径4．5厘米容积100毫升的硼硅酸玻璃烧杯，同放70毫升沸腾过的各种不同温度的水。通过对实验结果的定量分析得出的结论是：冷却主要在于液体表面，冷却速率决定于液体表面的温度而不是它的整体的平均温度，液体内部的对流使得液面温度维持比体内温度高(假定温度高于4℃)，即使两杯液体冷却到相同的平均温度，原来热的系统的热量损失仍要比原来冷的系统来得多，液体在冻结之前必须经过一系列的过渡温度，所以用单一的温度来描述系统显然是不够的，还要取决于初始条件的温度梯度。

后来许多人在这方面进行了大量的研究，发现这个看来似乎简单的问题，实际上要比我们的设想复杂得多，它不但涉及物理上的原因，而且还涉及微生物作为结晶中心的生物作用问题。

从物理方面来说，致冷有四种并存的机制：辐射、传导、汽化、对流，通过实验观察，对结果进行比较，发现引起热水比冷水先结冰的原因主要是传导、汽化、对流三者相互作用的综合结果，如果把热水和冷水结冰的过程叙述出来并分析原因就更能说明问题了：玻璃杯中4℃的冷水结冰要很长时间，因为水和玻璃都是热的不良导体，液体内部的热量很难依靠传导有效地传递到表面，杯子里的水由于温度下降，体积膨胀，密度变小，集结在表面，所以在水表面处最先结冰，其次是底部和四周，形成了一个密闭的“冰壳”，这时内层的水与空气隔绝，只能依靠传导和辐射来散热，所以冷却的速率很小，阻止内层水温继续下降的正常进行，另外由于水结冰时体积要膨胀，“冰壳”起着一种抑制作用。盛有100℃热水的那一杯冷冻的时间相对来说要少得多，看到的现象是表面的冰层总不能连成冰盖，看不到“冰壳”的现象，沿冰水的界面向液体内生长出针状的冰晶(在初温低于12 ℃时，看不到这种现象)。随着时间的流逝，冰晶由细变粗，这是因为初温高的热水，上层水冷却后密度变大向下流动，形成液体内部的对流，使水分子围绕各自的结晶中心结成冰，初温越高，这种对流越剧烈，能量的损耗也就越大。正是这种对流，使上层的水不易结成冰盖，由于热传递和相变潜热，在单位时间内的内能损耗较大，冷却速率较大，当水面温度降到0℃以下并有足够的低温，水面就开始出现冰晶。初温较高的水，生长冰晶的速度较大，这是由于冰盖未形成和对流剧烈的缘故，最后我们观察到冰盖还是形成了，冷却速率变小了一些，但由于水内部冰晶已经生长而且粗大，具有较大的表面能，冰晶的生长速率与单位表面能成正比，所以生长速度仍然要比较初温低的水快得多。

从生物作用方面来看，水要结成冰，水中需要许多结晶的中心，生物实验发现，水中的微生物往往是“结晶中心”。而某些微生物在热水(水温100℃以下一点)中繁殖比冷水中快，这样一来，热水中的“结晶中心”比冷水中的多得多，加速了热水结冰的协同作用，围绕“结晶中心”生长出子晶，子晶是外延结晶的晶核，对流使各种取向的分子都流过子晶，依靠晶体表面的分子力，抓住合适取向的水分子，外延出分子作有序排列的许多晶粒，悬浮在水中，结晶释放的能量通过对流放出，而各相邻的冰粒又联结成冰，直到水全部结冰为止。以上是对观察到的现象进行分析，得出的一些结论和提出的一些解释。但要真正解开“姆潘巴问题”的谜，对其作出全面定量的令人满意的结论，还有待进一步探索。

P11-13

思维能力是人一生发展所必需的核心能力。有针对性地培养学生良好的思维方式、创造性思维习惯和解决问题的能力，远比让学生牢记学科知识更重要。

思维能力是人认识世界的一种高级能力，思维过程是人们推理判断、解决问题的过程。思维能力是可以被训练提高的，有针对性的思维游戏是训练提高思维能力的有效方法。

思维游戏让学生从兴趣入手，在游戏中有效地锻炼思维，提高能力，增强对知识体系的了解和把握，把学生被动的学习，变成积极主动的投入。在游戏中，思维习惯、思维能力得到潜移默化的提升，达到事半功倍的效果。

针对特定学科的思维游戏通过模型模拟了几乎所有学科知识中的各种知识结构，让学生通过游戏，有针对性地提高相应学科所需要的能力、素质和知识。

物理是研究物质结构、物质相互作用和运动规律的自然科学。学习物理就是要让学生初步学会物理知识与技能，经历基本的科学探究过程，受到科学态度和科学精神的熏陶，从而提高学生的物理科学素质。物理益智思维游戏是用思维游戏的形式，寓教于乐，通过游戏提高学生的思维能力，加深对物理科学的理解，改变以灌输传授知识为主的课堂教学模式，引导学生主动地感受科学环境，认识科学现象，经历科学探究过程，提高学生的学习兴趣和主动思考的能力。

本书强调基础知识和创新思维的有机结合，内容贴合学生学习和生活实际，基于基本学科知识，源于课本，区别于课本，以激发兴趣和提高能力为目标，让思维锻炼更有针对性。

任何人要想真正学好一门功课，仅靠课本上的学习不仅无法维持持久的兴趣，更不能实现学以致用和在运用中深入理解掌握的根本目的。因为一般的学习，仅仅是记忆力的运用，只能够让学生知道，而不是通过思考让学生理解运用。所以，没有运用思维能力的学习，并不是真正的学习。

我们编写这套《青少年思维游戏丛书》，就是针对具体的学科，强化学生在生活中，在日常行为中，深入思考自己掌握的常识，深刻理解自己学到的知识，充分运用自己知道的知识，通过思考深化记忆，通过思维强化理解，实现真正的学习。

为了能够让学生强化学科学习的兴趣，在快乐地思考和主动地动脑动手中进行学习，我们尽可能贴近生活，从切合实际的知识出发，提出能让大家主动思考的学科问题，希望大家喜欢。

这套丛书的完成，需要感谢很多人。他们是参与丛书策划、编写的王新义、门淑敏、王盛和、于海、李建生、百里铁、白锦兰、李卫、李松江、李新、张宁、张信义、于威、陈思佳、陈义理、成斯理、程实、赵光忠、赵文静、唐明、唐泉清、王正、王百丰、方立志、周秀丽、任康宁、田纯、赵哲、艾学艺。另外，对那些为我们提供帮助的人，我们在此一并致谢。

由于编写和出版时间仓促，以及编者水平所限，书中不足之处在所难免，诚请广大读者批评指正。

                 编者

                2007年11月