前言
第一章 光学 1
1.1 照相机为什么能够成像？相机为什么要涂增透膜？ 2
1.2 人眼为什么可以感光？ 3
1.3 彩虹是怎么产生的？ 3
1.4 为什么会产生海市蜃楼现象？ 4
1.5 汽车的观后镜和头灯里的反射镜有什么奥秘？ 5
1.6 为什么轿车上装有茶色玻璃后，行人难以看清车中人的面孔？ 5
1.7 为什么除大型客车外，绝大多数汽车的前窗都是倾斜的？ 6
1.8 太阳周围为何会出现颜色像彩虹的光环？ 6
1.9 天空为什么是蓝色的？ 7
1.10 为什么会出现日月食现象？ 8
1.11 生活中常用的全息技术原理是什么？ 8
1.12 为什么雨后菜农要将塑料膜上的雨水放掉？ 9
1.13 为什么清晨在茂密的树林中，常常可以看到从枝叶间透过的一道道光柱？ 10
1.14 外科手术中常用的无影灯的原理是什么？ 10
1.15 光通过三棱镜时为什么会产生彩虹光？ 11
1.16 为什么水面有一层油膜时可以看到彩色的条纹？ 11
1.17 为什么在拍摄表面光滑的物体时常常会出现耀斑或者反光？ 12
1.18 筷子插入水中为什么会看起来弯折了？ 12
1.19 数码相机成像原理是什么？ 13
1.20 下雨天为什么先看见闪电然后才听到打雷声？ 13
1.21 光是如何产生的？ 14
1.22 彩色电视机如何显示彩色的？ 14
1.23 为什么三原色可以调制出各种颜色？ 15
1.24 激光是怎么产生的？ 15
1.25 为什么星星会一闪一闪？ 16
1.26 为什么向日葵总朝着太阳？ 16
1.27 为什么萤火虫会发光？ 17
1.28 为什么海水大多是蓝、绿色？ 18
1.29 为什么太阳镜能保护眼睛？ 18
1.30 太阳能电池的工作原理是什么？ 19
1.31 光纤的工作原理是什么？ 19
1.32 夜明珠晚上为什么发光？ 20
1.33 太阳为什么会发光？ 20
1.34 绚丽的烟花——焰色反应的原理是什么？ 21
1.35 光速那么快，究竟是怎么测出来的？ 22
第二章 热学 23
2.1 保温瓶为什么能保温？ 23
2.2 微波炉为什么能加热？ 24
2.3 空调与冰箱为什么可以制冷？ 25
2.4 为什么白粥烧开了会溢出来？ 26
2.5 为什么人们常说下雪不冷化雪冷？常说的“瑞雪兆丰年”有道理吗？ 26
2.6 为什么烧水或煮食物时，喷出的水蒸气比热水、热汤烫伤更严重？ 27
2.7 “真金不怕火炼”的依据是什么？ 27
2.8 炎热的夏季通过在地面上洒水来降低环境的温度，这是为什么？ 28
2.9 为什么黑色会吸热？ 29
2.10 沿海地区的温差不会很大，而沙漠地区的昼夜温差很大，这是为什么？ 29
2.11 厨房里烧菜，在客厅就可以闻到饭菜的香味，这是为什么？ 30
2.12 为什么玻璃器皿遇忽冷忽热会裂开？ 31
2.13 为什么煮熟的鸡蛋浸过冷水以后蛋壳就容易被剥掉？ 31
2.14 为什么磨菜刀时要不断浇水？ 32
2.15 水银温度计运用了什么原理？ 32
2.16 破镜为什么不能够重圆？ 33
2.17 为什么腌咸菜往往要十天半个月才会变咸，而炒菜时加盐几分钟
就变咸了？ 33
2.18 为什么冬天结冰的湖面和河面下面还有液态水？ 34
2.19 为什么要蒸馒头而不能用煎炸煮等方式制作馒头？ 34
2.20 夏天车胎胎压为什么不能过大？ 35
2.21 冰箱里的冷冻肉化冻时用冷水还是热水？ 35
2.22 消防员灭火配备的最常见装备为什么是喷水枪？ 36
2.23 冬天，为什么铁摸上去比木头冷？ 37
2.24 为什么羽绒服特别保暖？ 37
2.25 为什么地下水冬暖夏凉？ 38
2.26 为什么饺子煮熟以后会浮起来？ 38
2.27 为什么脏雪比干净的雪先融化？ 39
2.28 为什么用高压锅容易把食物煮熟？ 39
2.29 为什么飞机后面会拖着一条白烟尾巴？ 40
2.30 爱斯基摩人的冰屋能保温吗？ 40
2.31 打开冰箱门能使房间凉快吗？ 41
2.32 为什么下雪时候唯独窨井盖上没雪？ 41
2.33 露、霜、雾、云、雨和雪是怎样形成的？ 42
2.34 为什么走马灯会转动？ 43
2.35 为什么油烧着了不能用水去扑灭？ 43
2.36 城市“热岛效应”的原理是什么？ 44
2.37 “厄尔尼诺”现象的原理是什么？ 44
2.38 “温室效应”的原理是什么？ 45
2.39 孔明灯升空的热学原理是什么？ 45
2.40 为什么冬天舌头会粘在铁栏杆上？ 46
2.41 为什么玻璃窗上会结出漂亮的冰花？ 46
2.42 纸杯烧水的原理是什么？ 47
2.43 火箭升空的动力之源是什么？ 48
2.44 超低温世界的超导体？ 48
第三章 力学 49
3.1 下雪时汽车行驶打滑时，怎样才能使汽车顺利前进？ 49
3.2 为什么轮滑鞋要安装滚珠？ 50
3.3 为什么各类机器中要添加润滑油？ 50
3.4 鞋底为什么要做成各种花纹状？各种手柄上为什么有很多凹槽？ 50
3.5 人为什么可以走或者跑？ 51
3.6 为什么两个装满沙和装满水的完全相同玻璃瓶在同一斜面上滑下，
到达底端时装满沙的滚得快？ 52
3.7 北京冬奥会创造的“最快的冰”运用了什么原理？ 52
3.8 冰为什么会滑？ 53
3.9 工人师傅在砌墙时，为什么常常利用重锤线来检验墙身是否竖直？ 54
3.10 为什么羽毛球的下端做得重一些？ 54
3.11 为什么汽车驾驶员在下坡时关闭发动机还能继续滑行？ 55
3.12 水稻抛秧栽培运用了什么原理？ 55
3.13 为什么登山时要把重物尽量放在背囊顶部？ 55
3.14 为什么钢笔会出水？ 56
3.15 为什么即使无风，薄纸片从高处落下的路线也曲折多变？ 56
3.16 宇航员为什么要穿宇航服？ 57
3.17 用吸管喝水的原理是什么？ 58
3.18 飞机为什么能在天空飞行？ 58
3.19 为什么火车和地铁站台前要画一条安全线？ 59
3.20 为什么吊扇在正常转动时，悬挂点受到的拉力比未转动时所受到的
拉力小？ 59
3.21 汽车上的“安全带”和“安全气囊”有什么作用？ 60
3.22 使用扳手拧螺栓时为什么越大的扳手越长？ 60
3.23 自行车为什么可以保持平衡？ 61
3.24 杆秤的工作原理是什么？ 61
3.25 为什么肥皂泡可以短暂飘浮在空中？ 62
3.26 热气球为什么可以飞到空中？ 62
3.27 潜水艇为什么能够潜入海底？ 63
3.28 投掷铁饼时，为什么运动员要旋转身体？ 63
3.29 为什么枪筒、炮筒里有一圈圈的螺旋线？ 64
3.30 足球中的“香蕉球”沿弧线飞行是什么原理？ 64
3.31 排球运动员在救球时为什么要滚翻？ 65
3.32 溜溜球为什么能自动返回手中？ 66
3.33 平行前进的两艘轮船，为什么会相撞？ 66
3.34 为什么轮船总是逆水靠岸？ 67
3.35 消防车上的水枪为什么能喷出高速的水流？ 68
3.36 为什么荷叶会出淤泥而不染？ 68
3.37 花样滑冰运动员快速转圈时为什么要收缩身体？ 69
3.38 世界级的跳高选手为什么都采用背越式过杆？ 69
3.39 毽子要插上羽毛是什么原理？ 70
3.40 高尔夫球表面为什么布满了小坑？ 70
3.41 为什么滑水运动员在滑板上不会下沉？ 71
3.42 武林秘技“飞针穿玻璃”是如何做到的？ 72
3.43 艺术体操中的回滚圈是什么原理？ 72
3.44 帆船是如何逆风行驶的？有什么原理？ 73
3.45 大雁编队飞行蕴藏的科学原理是什么？ 73
3.46 为什么急刹前闸自行车容易翻车？ 74
3.47 拔河比赛背后的秘密？ 75
3.48 为什么上了发条的钟表能准确计时？ 75
3.49 为什么坦克要安装履带？ 76
3.50 为什么水陆两栖坦克能在水中行驶？ 76
3.51 航空母舰上蒸汽弹射器的秘密？ 77
第四章 电磁学 78
4.1 为什么塑料梳子会比木制梳子更好打理头发？ 78
4.2 医学中常用的除颤仪运用了什么原理？ 79
4.3 盐和糖不小心混在一起时要怎样分离？ 79
4.4 为什么电饭煲插电就能将饭煮熟？ 80
4.5 电磁炉和微波炉分别运用了什么原理？ 80
4.6 磁悬浮列车是运用了什么原理？ 81
4.7 麦克风为什么可以放大声音？ 82
4.8 闪电是如何形成的？ 82
4.9 电磁学在汽车领域有何应用？ 83
4.10 摩擦后的尺子为什么能吸起纸屑？ 84
4.11 富兰克林的风筝实验证实了什么？ 84
4.12 发电机的原理是什么？ 85
4.13 喷墨打印机为什么可以打印？ 85
4.14 人体神经细胞是如何感觉到疼痛等感觉的？ 86
4.15 地球南北极为什么可以产生极光？ 87
4.16 地球磁场为我们带来了什么？ 88
4.17 电磁炮与传统大炮有什么不同？ 88
4.18 在冬天脱毛衣时会有啪啪的响声，为什么？ 89
4.19 汽车车速表为什么能记录汽车的速度？ 90
4.20 盒式磁带录音机是怎样工作的？ 90
4.21 广播是如何工作的？ 91
4.22 中国福建号航母与美国福特号航母的电磁弹射机理有何不同？ 91
4.23 手机是怎么实现通信的？ 92
4.24 WiFi 是什么技术？ 93
4.25 你知道无线电力传输技术吗？ 93
4.26 红外夜视仪为什么可以在夜间工作？ 94
4.27 紫外线有哪些生物效应？ 94
4.28 防辐射服真的可以帮我们减少电磁辐射吗？ 95
4.29 电子管是干什么用的？ 96
4.30 电鳗为什么会放电？ 97
4.31 心电图和脑电图是什么？ 97
4.32 电池是如何储存电的？ 98
4.33 传真机是如何实现通信的？ 99
4.34 电话是怎么把声音传递给通话对方的？ 99
4.35 雷达的工作原理是什么？ 99
4.36 通信卫星是如何工作的？ 100
4.37 北斗导航系统是如何确定位置的？ 100
4.38 避雷针是怎样工作的？ 101
4.39 为什么不能直接用手拉触电的人？ 102
4.40 核磁共振的工作原理是什么？ 103
4.41 磁铁放在电视机屏幕前，电视图像为什么会变形？ 103
第五章 声学 104
5.1 人为什么可以听见声音？ 104
5.2 为什么蝙蝠在漆黑的山洞中能够准确地飞行而不撞击到岩石？ 105
5.3 潜艇中常用的声呐导航系统是基于什么原理？ 105
5.4 西瓜的成熟度为什么可以靠敲击西瓜发出的声音来判断？ 106
5.5 噪声污染属于当代社会四大污染之一，噪声污染是指什么？ 106
5.6 为什么隔壁邻居在听音乐我们在家里也能听到？ 107
5.7 为什么有时在山谷中大声呼喊能听到自己的回声？ 108
5.8 为什么围绕着敲响的音叉走一圈你能听到忽大忽小的声音？ 108
5.9 我们常说的音色指什么？为什么每个人的音色都各不相同？ 109
5.10 医院常见的碎石科是如何去除人体内的结石的？ 109
5.11 现代社会人们是如何预知地震、台风的？ 110
5.12 生病时去医院医生常用听诊器诊疗是基于什么原理？ 111
5.13 用录音机播放自己的声音怎么不像自己的声音？ 111
5.14 气球破裂时为什么会发出“啪”的声音？ 112
5.15 宇航员在月球上为什么必须使用无线电对讲机？ 112
5.16 岸上行走的脚步声，能否传到水下的鱼耳？ 113
5.17 在装满水的长铁水管一端敲击一下，在较远处的另一端将听到三次响声，
为什么？ 114
5.18 为什么蜜蜂或苍蝇飞行发出嗡嗡声，而蝴蝶在飞行时悄无声息？ 114
5.19 古人作战时为什么把耳朵贴在地上听声响？ 115
5.20 往保温瓶里灌水，音调为什么越来越高呢？ 115
5.21 口哨声是如何吹出来的？ 116
5.22 立体声是怎么形成的？ 116
5.23 音乐中的八度是怎样产生的？ 116
5.24 电子琴的发音原理是什么？ 117
5.25 次声波杀人之谜？ 117
5.26 为什么在宏伟的人民大会堂里说话不像在山谷里说话那样能听到回声？ 118
5.27 北京天坛三大声学奇迹的声学原理是什么？ 119
5.28 乐器发声背后的科学原理是什么？ 120
5.29 远处的钟声，为什么夜晚和清晨听起来比白天更清楚？ 121
5.30 为什么鱼洗里的鱼会喷水？ 122
5.31 为什么超声波能清洗精密零件？ 122
5.32 为什么飞机超音速飞行时会发出打雷一样的响声？ 123
5.33 为什么火车开近时汽笛声尖锐，开远后就变得低沉？ 124
5.34 你能用水瓶做一套仿真编钟吗？ 124
5.35 为什么登山运动员攀登高山时不能高声喊叫？ 125
5.36 为什么大队人马不能迈着整齐的步伐过桥？ 125
5.37 为什么浮在水面上的东西不随着水波向外漂？ 126
5.38 为什么声音在水中传播的速度比在空气中快？ 126
5.39 为什么在高速公路上竖起一块“塑料板”就能把噪声“圈”在公路里？ 127
5.40 现代化的渔业怎样用声音捕捉游弋在深海里的鱼群？ 127
5.41 声呐的声学原理是什么？ 128
第六章 近代物理与生产生活的关系 129
6.1 炭火燃烧时发光颜色随温度发生变化，这是为什么？ 130
6.2 为什么荧光灯取代了白炽灯？ 131
6.3 激光的原理和应用？ 132
6.4 为什么金子有金黄色的金属光泽？ 133
6.5 为什么电子计算机采用二进制？ 133
6.6 什么是N型半导体和P型半导体？ 134
6.7 为什么半导体能成为电子技术的主要材料？ 135
6.8 “5G+8K技术”是什么？ 135
6.9 为什么用磁流体发电可以节省能源？ 136
6.10 核电站为什么不会像原子弹一样爆炸？ 137
6.11 核电为什么是最有发展前途的能源？ 138
6.12 为什么可以用太阳能发电？ 139
6.13 普通照相与全息照相有什么不同？ 139
6.14 为什么记忆合金能有记忆能力？ 140
6.15 直升飞机是如何飞起来的？ 141
6.16 为什么隐形飞机可以逃过雷达的“眼睛”？ 141
6.17 你知道飞机机翼的构造原理是什么吗？ 142
6.18 怎样判定一块化石的地质年代和一张古画的真伪？ 142
6.19 为什么说纳米技术将成为21世纪主导技术之一？ 143
6.20 你知道为什么直升机有两个螺旋桨吗？ 143
6.21 宇宙飞船的入轨速度要多大？ 144
6.22 火箭为什么设置多级？ 145
6.23 为什么在太空会失重？ 145
6.24 为什么太空员回到地面不能站立？ 146
6.25 “嫦娥六号”探测器怎么去月球背面“挖宝”？ 146
6.26 神舟飞船与天宫空间站的交会对接，如何实现“太空之吻”？ 147
6.27 天问一号到达火星，需要经历怎样的变轨过程？ 148
6.28 人造太阳的工作原理是什么？ 148
6.29 量子计算机的工作原理如何解释？ 149
6.30 人工智能AI的基本工作原理是什么？ 149
6.31 黑洞的本质是什么？ 150
6.32 暗物质和暗能量的本质是什么？ 151
6.33 宇宙是如何起源和演化的？ 151
6.34 太阳爆发活动与人类文明的关系是什么？ 152
6.35 地球物质循环和能量平衡如何变化？ 153
6.36 行星系统是如何形成与演化的？ 154
6.37 虚拟现实（VR）技术是什么？ 155
6.38 超新星爆发是什么？ 156
6.39 “奋斗者号”深海载人潜水器如何克服深海水压？ 156
6.40 什么是脑机接口？ 157
参考文献 159