郭治所著的《物理传奇》介绍了基本物理知识的来源，用讲故事的方式介绍了科学发现和技术发明的艰苦过程，这样不但能够帮助读者理解基本知识，还可以启发读者创新和发明。书中还选择了近年来综合中高考的试题供读者参考。枯燥无味的物理，给我靠边站！问世十余年来数次加印。现全新改版。以孩子们最喜爱的形式来讲述物理的那些事。

郭治所著的《物理传奇》是综合理科的趣味辅助读物，以中学物理为知识骨架，结合理工农医和社会科学知识，从不同的角度提高读者的综合能力。本书在介绍知识的同时还介绍了可操作的动手活动，使读者在获得直接体验的基础上理解科学原理。《物理传奇》着重介绍了基本物理知识的来源，用讲故事的方式介绍了科学发现和技术发明的艰苦过程，这样不但能够帮助读者理解基本知识，还可以启发读者创新和发明。书中还选择了近年来综合中高考的试题供读者参考。

神秘的力

空间·时间·尺和钟

长在身上的尺

楚霸王有多高

最早的尺

米的来历

测量地球的“胳膊”

“米”的诞生

精度的历程

瓦特的难题

汽车和飞机的需要

航天和机器人的需要

迎接纳米时代

精度的历程

用光波当尺

让光波作尺

脚下的钟

影子钟

摆钟趣话

教堂里的发现

早期的机械钟

轻巧的摆

让摆轻巧

从怀表到手表

会唱歌的摆

石英钟的由来

四万分之一秒

石英的功劳

请原子当摆

十亿分之一秒的争夺

原子是个好助手

新年老人为什么迟到

重力·引力·字宙航行

谁偷了鱼

天平称的是质量

权的威力

从杞人到牛顿

杞人忧天

牛顿的发现

半坡姑娘与导弹

半坡姑娘的汲水器

顶纸板的启示

找导弹的重心

顶铅笔和顶竹竿

巧用橡皮的联想

请小折刀帮忙

顶竹竿的奥秘

伽利略的实验

哪个先落地

速度之谜

绊马索和鸟炮弹

绊马索的原理

天鹅变炮弹

惯性的大小

牛顿的大炮

牛顿的设想

人造地球卫星

卫星能够“定”在天上吗？

从航天员失重说起

航天员的太空生活

探究失重原理

新‘嫦娥”要奔月

嫦娥奔月

20世纪的月球探索

从月球上取宝

密度的奥秘

测密度断案

测密度发现的宝

压力·浮力·舰船飞机

古今战场上的压强

从宝刀到滑雪板

压力就是重量吗？

履带的秘密

战车的演变

闯龙宫的难题

龙王的法宝

海龟驮了多重的海水

机器人闯龙宫

茶壶里的科学

茶壶嘴的学问

液压机之父

吸力与压力之争

是“真空吸力”吗？

抽水机的难题

马德堡半球

人体与大气压强

探空员之死

航天的难题

身体里的马德堡半球

定时喷泉与水龙杯

定时喷泉

水龙杯和自泄渠

吹牛的来历

皮球和自行车

钢瓶里的“大力士”

乡巴佬的发明

从喷雾器到航天飞机

吹纸条发现秘密

飞机是怎样上天的？

战机的演变

给飞船插上翅膀

能干的射流

射流的威力

灵巧的射流技术

比黄金还贵重的发现

在思考中的发现

曹冲称象和怀丙捞牛

核潜艇的由来

潜水人和潜水艇

潜艇的发展

魔术鸡蛋

用鸡蛋和铅笔变魔术

不沉的死海

火星上的孑L明灯

孔明灯的故事

热气球的故事

新型热气球将访问外星

恶魔变成了飞艇

奇妙的功

运动·阻力·牛顿三定律

时间的放大与缩小

时间放大器

关键的一瞬

从盘香炸军火库谈起

瞬时速度

用空气代替车轮

干和湿的比赛

东山再起的滑动轴承

用空气代替车轮

加速度之谜

什么是加速度

战船和推车

从古代战船想到的

拔河的秘密

材料·结构·物体平衡

从装甲到脑壳

装甲的演变

软弱怎样变坚强

脑壳·蛋壳·薄壳

蜜蜂·蜘蛛·鸟

向蜜蜂和蜘蛛讨教

复仇之剑和土中之金

复仇之剑

合金钢

土中之金

材料世界

比钢铁还坚强

未来的材料世界

梯子和机器人

梯子趣话

探索人类找平衡的奥秘

机器人走路的难题

转动·机械·功和能

飞车和飞出地球

飞车走壁

离心运动

从地球上甩出去

陀螺里的学问

小陀螺

陀螺仪

力的放大器

能撬起地球吗

古代的“炮”

怎样才算“功到”？

从风帆到风力发电

风帆和风轮

小子弹和大石头

大石头的厉害

人造卫星的能量转化

悲剧中总结出科学—能量守恒

定律

美妙的声

声源·振动·波

声音从哪里来

会狗叫的沙丘

推敲

探究声音的来源

再探沙丘之谜

声发射

油轮断裂的信息

位错是根源

声发射检测技术

声音的威力

声音的强弱

张飞的吼声

自行车弹琴

音调的来历

讲话和乐器的音调

编钟与音色

从石头到编钟

音色的奥秘

会捉贼的声纹

机器的音色

声波的脚步

声音的步伐

夜半钟声

海妖与美人鱼

海妖的歌声

利用声音捕鱼

海战中的“美人鱼”

“应声阿哥”

救人的回声

唱着歌的尺子

次声·超声·共振共鸣

听不见的警报和枪声

听不见的警报

长跑健将

次声武器

用耳朵看东西

蝙蝠的眼睛

海豚的本领

一场惊险的搏斗

海中声学战

长眼睛的鱼雷

水下声学战

医生的眼

超声诊断

医生的“眼睛”

断桥·木塔·楼房

断桥之谜

同情摆

同情摆的奥秘

转速禁区

音乐·语言·噪声防治

声音的美和丑

音程

乐与律

乐音不等于音乐

律的来历

语言里的奥秘

语音

语图仪

吃掉噪声

吸声材料

隔声

以声消声

温度·热量·物态变化

金碗和字宙飞船

木碗比金碗好

对流的作用

黑与白

温度计的故事

感觉并不准确

温度的标准

层出不穷的温度

火和热

取火的勇士

揭开燃烧秘密的第一步

燃烧的本质

小女孩卖的火柴

纸锅烧水和清蒸鸡

纸锅烧水

蒸馒头和汽锅鸡

古今冰宫

秦国的冷气

耕云播雨和干燥食品

造雨的催化剂

霜和卫生球

升华干燥食品

把空气变成液体

临界温度

分子·晶体·非晶体

从猴子分糖说起

是“万世不竭”吗？

分子世界

警犬的故事

雪花的启示

美丽的雪花

小女孩身上的冰晶

锡块失踪案

金刚铠甲

老鹰啄来的宝

黑煤烟的兄弟

两个熔点之间见液晶

物质的第四态

寻找第四态

等离子体

等离子的特异功能

热机·热能·能源开发

从转球到蒸汽能机

热的本质

蒸汽推动的转球

瓦特的动力

爱钻研的瓦特

拿破仑的失策

从转球到蒸汽轮机

让烈火在胸中燃烧

蒸汽机的弱点

四冲程理论

吃饭与能源

能源问题

绿色植物能源

能源开发

太阳能烟囱电站

光源·影子·镜子

太阳与萤火虫

羿射九日

囊萤夜读

夜明珠

从“凿壁偷光”到“光导凿洞”

凿壁偷光中的原理

测量的好助手

射击瞄准和光导凿洞

光的速度

天怒息纷争

是上天发怒了吗？

月往蔽之

伊戈尔何时远征

月食和月相

明月几时有？

平面镜的故事

以水为镜

由鉴到镜

邪马台国之谜

刘姥姥照镜子

像与物

镜中摘花

镜中点蜡

光的反射定律

虚像的形成

贾宝玉的穿衣镜

玻璃镜的故事

玻璃乡之争

玻璃镜谋杀案

平面镜的功劳

反射的作用

光杠杆

古镜透光之谜

镜像里的高科技

尾灯·测月·反光材料

尾灯的奥秘

测月宝镜

火烧战船与太阳能电站

火烧战船

太阳能发电

取天火的英雄

阳燧

人造明月

大胆的设想

多彩的光

折射·全反射·光学仪器

光折演奇景

折射现象

唐僧的奇遇

线轴的启示

微粒说和波动说

折射定律

魔光筒

制作魔光简

丁达尔的发现

信息时代的神经

用冰取火

凡尔纳的科学幻想

《博物志》的办法

透镜原理

摄影趣史

画家为什么闹事

照相机的发展

照相机的亲戚

奇妙的数字化摄影

能干的数码相机

全能的数字化

千里眼的发明

玩耍中的发现

研究望远镜的人

把望远镜转向天空

千里眼的改进

创造财富的贫困者

长筒望远镜

反射望远镜

新的行星

今日千里眼

今天的光学望远镜

把望远镜搬到太空

现代火眼金睛

看门人的火眼金睛

从玩耍到研究

看到与理解

请电子帮忙

到原子中间去扫描

色彩·眼睛·眼镜

五光石和七色光

日射之有五色

色彩的秘密

棱镜的“魔法”

蓝色的金子

变暗了的黄金

色彩趣话

色彩送出的消息

吓退鲨鱼的色彩

镜王国里

最早的眼镜

形形色色的眼镜

猫眼部队及其他

猫眼部队

蛇的启示

万能的电

静电·电流·电路

从电宇说起

琥珀和电子

琥珀拾芥

电学之父

捕捉雷电的人

装电的瓶子

正电和负电

驯服雷电

避雷针的故事

火球之谜

琥珀与电子

electron（电子）的来历

发现电子的故事

深入原子之后

让电流动的人

问题找到了

金属和自由电子

从蛙腿到电池

抽搐的死青蛙

电荷搬运工

电路两兄弟

移动着的电荷

法拉第的发现

侦察兵

移动着的电荷

航天中的危难

燃料电池的危机

开关出了问题

找到金钥匙的人

银电线

金钥匙

欧姆的杰出发现

从魔术走向现实

超导体

超导体理论

制造高温超导材料

大有前途的超导技术

电热·电光·生物电

善于发现的人

戴维的实验

电流的热效应

焦耳的故事

焦耳的深入研究

别忘了时间

电烛与柏林之战

电弧

柏林战役

发光的屋顶

场致发光灯

发展中的新光源

知冷暖的半导体

什么是半导体

热敏电阻

电老虎

触电

电怎么会“打”人呢？

剪不得的辫子

制服高压电

生命之电

存在着生物电

磁铁·磁场·电磁感应

铁的母亲

慈石的发现

麦格纳西亚的传说

“一代天骄”的故事

秦始皇的磁石门

现代安全门

从司南到指南针

黄帝与司南

中国科技史上的坐标

不是大磁铁

五利将军的发明

奕大献棋

神兵的秘密

磁场与生命

军鸽立功的秘密

可以感觉到的磁场

他们本应得到机遇

埋没了一百多年的信

决定性的胜利

奥斯特意外的发现

电学大师安培

揭开磁铁的秘密

电磁铁和超导磁悬浮

电磁铁的威力

超导磁体创奇迹

电动机的一家

电动机的童年

动手做研究

现代电动机

他唯一的目标

最大电学家

电磁感应的发现

发电机婴儿

电讯·电磁波·光波

电报的启示

电报的诞生

画家的发明

让电说话的人

贝尔和电话

机遇只欢迎有准备的头脑

电磁振荡与电磁波

发光的笔记

可贵的记录

爱迪生效应和电子管

让电波送信的青年

把幻想变成现实

怪现象出现之后

无线电兄弟显神通

象牙塔里的研究和成果

象牙塔

“象牙塔”造出了法宝

晶体管放大器

小巧的集成电路

第一张X光照片

伦琴的发现

X光开始为人类服务．

激光·原子·基本粒子

希望之光

红宝石之光

看门道的医生

激光炮

打开原子的大门

自动发出的射线

打开原子的大门

古尸古瓷和地质之谜

古尸之谜

古瓷器之争

地质时钟

原子弹的故事

原子弹的威力

爱因斯坦的学说

和平利用原子能

《物理传奇》的传奇

摆钟趣话

教堂里的发现

从古老的挂钟到小巧的快摆手表，尽管花样繁多，却都有个摆。

摆是钟表的心脏。只有不停摆的钟才能指示时间；只有准确的摆，才能使钟表走得准确。在人类计量史和物理学史中，摆的发明是个重大的历史事件。

这件事发生在1583年。那时的欧洲被教会统治着，每个礼拜日教堂都跪着虔诚的教徒，迷信窒息着科学。

在意大利的比萨城里有一个17岁的大学生伽利略，当时他正在学医。这天，教堂的钟声又响了，他随着人群跪拜到神像之下。忽然，一阵风吹来，头上发出轻轻的响声。什么在响呢？伽利略不顾低头祈祷的规定，抬头一看，原来是悬在天花板上的吊灯微微晃动了。这本来是人们常见的，而伽利略却细心地观察起来。

“呵，多么平稳，多么均匀呵！”自幼爱好机械的伽利略好像发现了一个秘密，竟忘了祈祷。

当时没有钟表，怎样比较一下这吊灯摆动一次的时间呢？伽利略思考着，不再去听神父的讲道。

在第二天的课堂上，他听到老师的讲课：“……一般地说，脉搏跳动的次数是稳定的……”呵！能不能用脉搏来测定那摆动着的吊灯呢？再次做礼拜时，伽利略按着手腕，看着吊灯，暗暗计算着摆动的时间。在教堂的祈祷声中他发现了一个科学原理：在吊灯的摆动逐渐平息的过程中，也就是摆动的幅度变得越来越小时，每次摆动所用的时间并不改变！

回家以后，这个贫寒的大学生就用简陋的材料做了一个机械摆，深入地研究了摆的运动，发现了摆的规律。

单摆摆动一次所用的时间叫做周期。摆的周期和它的质量无关，和它的摆动幅度也没有多大关系，只和摆长有关。这就是单摆的等时性。伽利略的摆首先被医生用来量度脉搏，叫做脉搏计。

伽利略很想用摆来指示时间。但是，迷信窒息了科学，他由于从事科学活动遭到了教会的迫害。直到1636年，他已经双目失明，还向荷兰政府建议试制摆钟，却没有如愿。  1656年，荷兰科学家惠更斯完成了伽利略的遗愿，造出了一座摆钟，这座摆钟和现在的摆钟不同，它是表盘转动的。以后，摆钟就逐渐取代了日晷、火钟和水钟。直到现代，钟摆及其变形的各种摆仍然是钟表的心脏。

单摆静止时是竖直的，这个位置就叫它的平衡位置。

单摆从平衡位置向左（或向右）摆动，又返回来经过平衡位置向右（或向左）摆动，最后返回平衡位置所用的一段时间，叫单摆的周期。也就是说，周期是单摆完成一次振动的时间。

单摆振动的周期和什么有关系呢？找一块表，就可以揭开其中的秘密。好，你不要改变细线的长度（这叫摆长），也不要让单摆摆动的幅度太大，摆的角度小于5度。试试吧！试验几次你会发现，不管哪一次摆动，它的周期总是一定的，摆长为1米时，周期总是大约2秒。

现在，摆长不变，把小铁锁换成一个小铜锁或者小铅弹，再试试看，怎么样？它的周期依然如故。这说明，单摆周期和单摆的质量没有关系。

最后，让我们改变一下摆长，看看会怎样。这时你会发现，倘若缩短摆长，周期便会缩短。摆长1米时，周期约2秒；摆长1／4米时，周期大约1秒；反过来，加大摆长，那周期便会加大，当摆长为4米时，周期会达到4秒。总之，在一定的地方，摆长一定时，单摆周期是恒定的，这就叫摆的等时性。

摆为什么会摆动呢？这和地球的吸引力有关系。当摆不在平衡位置上的时候，重力和细线的拉力不在一条直线上，于是就产生了使摆返回平衡位置的力，引起摆动。单摆运动的周期和地球的吸引力有关系，所以，摆的等时性有个前提：必须是在同一地方，即地心吸引力不要变化。把摆钟从赤道移到北极，从洼地升到山巅，摆钟就走不准了。因为对同一个单摆，地球的吸引力有了变化。

早期的机械钟

早期的机械钟个子都是比较大的。英国伦敦议会大厦有座巨大的钟叫“大本”。大本有4个钟面，每个钟面的直径有8米——这钟面的高度就相当于一个两层小楼！它的分针有3．5米，钟面上的每个数字有75厘米高，它的钟摆有200千克重，相当于3～4个人的体重。

钟表进入了人类的生活之中，也就成了文学作品中描写的对象。在古今中外的文学名著里，有不少关于摆钟的描述，从中我们也可以了解钟表演化的历史。

法国有位著名作家叫巴尔扎克（1799～1850年）他在小说《长寿药水》里有这么一段描写：

“突然，一声尖厉的响声，像生锈的发条发出的声音，打破了寂静。……从一座挂钟的上面，跑出一只涂彩的木制公鸡，喔喔地叫了三下”。这是一架精巧的闹钟。

巴尔扎克是1850年去世的，那一年出生的莫泊桑后来也成了法国著名文学家。莫泊桑在1883年出版了长篇小说《一生》，里边也曾描述了一座台钟：

壁炉台上摆着一座用玻璃罩罩上的帝政时代的台钟。钟本身的式样是青铜制的一个蜂房，被四根大理石的柱子凌空架在一座满开金色花朵的花园上。蜂房下端有一条细长缝，从这里伸出一根纤细的钟摆，钟摆上是一只珐琅质翅膀的蜜蜂，这只蜜蜂就在花园上来回不停地摆动。钟面是彩色瓷质的，嵌在蜂房中间。

中国文学名著《红楼梦》里有个来自农村的老太太，叫刘姥姥。刘姥姥头一次进荣国府时，不认识大摆钟，闹出不少笑话。P15-18

这本书的起源要从20世纪70年代初说起了：当时我在中学教物理，深感文革造成的不要科学、不要文化，单纯学工学农贻误了学生。我在1974年开始编写《学工学农物理讲义》，刻印并且讲课，得到了科普界的关注，特别是高士其老师的关怀。到1976年打倒了“四人帮”，全国科学大会召开了，科普刊物复活了，在高老关怀下我开始为《少年科学画报》、《我们爱科学》以及其他报刊写稿，其中专栏《科学实验》受到欢迎。它首先介绍一个可以动手做的实验或者游戏，然后结合读者亲自的体验讲解其中的科学原理，进一步结合社会讲解这个原理的应用。在高老和叶至善等前辈的关怀下，1980年我出版了以动手做实验为特点的科普著作《无形的能手》，1981年出版了《动手动脑学物理——力学》，以后又出版了《动手动脑学物理——声学》纳入了当时影响比较大的《少年百科丛书》，获得了国家图书奖提名奖，印数达到百万。现在的《物理传奇》中有不少“动手做”的内容，就是《动手动脑学物理》的影子。

物理来源于生活，物理要走向社会。物理学在理工农医各行各业都应用着，在历史、地理、文学艺术里也出现着，我在1986年就开始撰写《物理大观园》一书，这是一套以中学物理为线索的综合科普读物，分力学、声学、热学、光学、电学和原子物理几册，1988年出齐，多次重印。到1998年修订改名为《物理乐园》，纳入《趣味自然百科》再次出版。同时在台湾使用繁体字出版了4册，取总名《物理传奇》。

20世纪80年代中，我调到中国科普研究所先后承担了国家“七五”、“八五”、“九五”部委级重点课题，研究课程改革和青少年科技活动，提倡STS教育，呼吁开设综合实践活动课程，主张提高综合实践能力、开设综合理科课程、改革高考和中考（3+x测试）……

课题通过了鉴定，我更感觉需要为中学生撰写一套综合科普读物，退休以后我就开始整理编写这套综合理科丛书了。这套书应当是配合课程改革中“科学”课、“综合理科”课、各科研究性学习以及综合实践活动必修课的学生自主性的学习辅助读物。在实施开设“探究型必修课”、“研究性学习必修课”的地区或者学校，也可以作为这种必修课的教育资源（辅助读物）。我2006年开始撰写，补充了现代科技成果，并且增加了大量科学家和发明家的故事，描述了科技发展的艰辛过程和酸甜苦辣，到现在才完成初稿，这时我年已七十。

正是：

人生七十今不稀，

敲击电脑作《传奇》。

力热光电皆文章，

酸甜苦辣满字句。

2008年4月9日