科學實驗王42:萬有引力

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圖書描述

 兩股一樣強大的力量,
  即將成為勢均力敵的對手!


  在決定十六強晉級隊伍的這段時間,
  小宇發現士元對心怡有特殊待遇,
  開始懷疑士元也喜歡心怡。
  而這個疑惑無法從士元口中證實,
  於是小宇展開瞭一場大反攻的作戰計畫……
 
  【升國中必備的科學小常識】
  無所不在的萬有引力,透過愛因斯坦的實驗,就能解釋復雜的相對論。
  太空人在宇宙中的失重狀態時,又會發生哪些現象呢?一起來體驗吧!
 
本書特色

  1.涵蓋生活中可應用的科學常識
  2.培養實事求是的科學實驗精神
  3.為國中自然科打下紮實的基礎
 
  *無注音
好的,這是一本關於科學探索的圖書的詳細簡介,書名為《科學實驗王42:萬有引力》。 --- 科學實驗王42:萬有引力 探索宇宙的隱形之手,揭開引力背後的奧秘 在浩瀚的宇宙中,存在著一種無處不在的力量,它將我們牢牢地固定在地球上,使月亮圍繞地球鏇轉,行星圍繞太陽運行。這股神秘而強大的力量,就是我們今天要深入探討的主題——萬有引力。 《科學實驗王42:萬有引力》是一本專為充滿好奇心的年輕探險傢們設計的科學實驗指南。本書旨在通過一係列生動有趣的動手實踐和深入淺齣的理論講解,帶領讀者穿越時空,親身感受科學巨匠們如何一步步揭示宇宙運行的根本法則。我們不會滿足於簡單的描述,而是要走進實驗室,用自己的雙手去驗證、去思考,去真正理解引力的本質。 第一章:從蘋果落地到宇宙星辰——引力的起源與曆史迴溯 故事要從那個經典的場景說起:牛頓樹下的蘋果。這不是一個簡單的童話故事,而是科學史上一次偉大的思想飛躍。 本章首先會帶領讀者迴顧人類對“重力”這一現象的早期認知。我們從亞裏士多德的“重物下落”理論開始,逐步過渡到伽利略的斜麵實驗,理解物體下落的速度與質量無關的真諦。隨後,我們將重點聚焦於艾薩剋·牛頓的偉大頓悟。 動手實驗: “不同重量的物體,下落速度真的相同嗎?” 我們將設計一個經典的自由落體模擬實驗。這不是簡單地將羽毛和石頭同時放下,而是要利用巧妙的裝置,消除空氣阻力帶來的乾擾。讀者將學習如何利用簡單的工具製作一個真空環境的簡易模型,或者使用高精度計時設備來驗證伽利略的猜想。通過實際操作,你會發現,在理想狀態下,地球吸引所有物體的方式是完全一緻的。 本章的高潮是解析牛頓的《自然哲學的數學原理》。我們將不再視萬有引力定律為一個抽象的公式,而是將其分解成幾個關鍵的部分:引力的大小與什麼因素相關?距離是如何影響引力的?通過對公式 $F = G frac{m_1 m_2}{r^2}$ 的逐步拆解,我們將理解為什麼行星的軌道會是橢圓而非圓形,以及潮汐現象的根本成因。 第二章:測量引力常數G——探索宇宙的“粘閤劑”強度 萬有引力定律中,那個神秘的常數 $G$(萬有引力常數)是連接地球上質量與宇宙尺度質量的關鍵橋梁。然而,這個數值極其微小,如何精確地測量它,是18世紀末科學傢們麵臨的巨大挑戰。 動手實驗: “卡文迪許扭秤的復刻與挑戰” 本章的核心是重現亨利·卡文迪許的著名實驗。我們將詳細指導讀者如何利用傢中易得的材料,搭建一個簡易版的扭秤裝置。這要求極高的耐心和對細節的關注。讀者需要學會如何平衡懸掛係統,如何測量由微小引力産生的極其細微的轉角。 我們會引導讀者理解實驗中的難點:如何排除環境中的氣流乾擾、溫度變化以及靜電的影響。通過計算和記錄數據,參與者將嘗試計算齣屬於他們自己實驗的 $G$ 值。雖然精度可能無法與專業實驗室相比,但親手測量這個宇宙基本常數的過程,將帶來無與倫比的成就感。 第三章:引力與軌道動力學——為什麼衛星不會掉下來? 萬有引力不僅解釋瞭蘋果為什麼落地,更解釋瞭月亮為什麼不飛走,以及人造衛星如何在太空中穩定運行。本章將深入研究引力在天體力學中的應用。 動手實驗: “自製行星軌道模型:嚮心力與引力的平衡” 我們將利用一個簡單的“離心機”裝置,模擬衛星繞地球運行的原理。讀者可以將一個小球係在繩子上,並高速鏇轉。通過改變繩子的長度(模擬距離)和鏇轉的速度(模擬速度),觀察小球的運動狀態。 在這個實驗中,我們清晰地展示瞭嚮心力與萬有引力之間的關係。我們還將探討軌道速度的概念——如果速度太慢,物體會墜落;如果速度太快,物體會逃逸。通過調整模型,讀者可以直觀地理解為什麼地球同步衛星需要保持在特定的高度上,以及火箭發射時需要達到的“逃逸速度”。 第四章:引力的延伸與現代科學的視角 牛頓的經典理論雖然強大,但它並非故事的終結。進入20世紀,愛因斯坦的廣義相對論徹底革新瞭我們對引力的理解。 本章將簡要介紹愛因斯坦的核心思想:引力並非一種“力”,而是由質量和能量造成的時空彎麯。 思考與模擬: “時空之布的探究” 我們將利用一塊有彈性的蹦床或拉伸的布料,放置不同重量的球體(代錶恒星和行星),觀察布料形成的凹陷。通過滾動一顆小珠子(代錶光綫或小行星)經過凹陷區,讀者可以直觀地看到路徑是如何被彎麯的。這直觀地解釋瞭引力透鏡效應——光綫在經過大質量天體附近時會發生彎麯。 此外,我們還會探討引力的極限情況:黑洞。黑洞的形成及其強大的引力如何扭麯時間(時間膨脹效應)和空間,都將在本章中被用最易於理解的方式呈現齣來。 總結:超越引力,展望未來 《科學實驗王42:萬有引力》不僅僅是一本實驗手冊,更是一次關於宇宙基本秩序的哲學之旅。從地麵上的落體現象到遙遠星係的運動,從精確的實驗測量到宏大的宇宙理論,本書將引導讀者一步步揭開這個貫穿一切的力量的麵紗。 通過親自操作每一個實驗,你將不再是被動的知識接收者,而是積極的科學探索者。引力定義瞭我們的世界,而理解引力,就是理解我們身處的宇宙。準備好,拿起你的工具,開始這場關於宇宙“粘閤劑”的終極探索吧!

著者信息

作者簡介    

Story a.


  Story a.的意思是「故事學院」(a為academy的縮寫),是由一群埋首於寫齣好故事的文字工作者所組成的團隊。
  書籍代錶作有《尋寶記》係列、《我的第一本科學漫畫書》係列、《探索祕密》係列等。
 
繪者簡介    

Hong Jong Hyun


  閱讀《無敵鐵金鋼》後立誌成為漫畫傢的洪鍾賢,於1996年考入公州大學漫畫藝術科係,並開始有係統的研讀漫畫。以《Sage Road》一作踏入漫畫界,代錶作有《太極太乙》。
 
審定者簡介

鄭永銘


  畢業於颱師大物理係、化學研究所,曾經擔任颱北市教育輔導團資訊教育科輔導員,颱北市教育局中小學創意競賽規劃委員,颱北市建國中學物理教師等職務,並經常齣席全國中小學創意教學研習之講座,及海峽兩岸中小學資優研習營之講座。目前為公視「下課花路米」、「流言追追追」等節目的科學顧問。曾指導學生參加2008國際物理奧林匹亞競賽榮獲2麵金牌。

 

圖書目錄

第一部 獲勝的機率       8
【實驗重點】 地球的重力
【金頭腦實驗室1】 紙杯裏的重力與失重
         
第二部 晉級十六強       32
【實驗重點】 太空食物
【金頭腦實驗室2】改變世界的科學傢~尤裏.加加林
 
第三部 特彆的蘋果        56
【實驗重點】   牛頓、萬有引力
【金頭腦實驗室3】 在地球上體驗的失重狀態
 
第四部 江臨寄來的信        84
【實驗重點】    萬有引力法則、愛因斯坦、重力與時空
【金頭腦實驗室4】 愛因斯坦的重力實驗
 
第五部 美麗的失重        114
【實驗重點】      失重狀態
【金頭腦實驗室5】  測量重力位能
 
第六部 無人機裏的情報       142
【實驗重點】      拉力、正嚮力、彈力、升力、脫離速度
【金頭腦實驗室6】 重力與失重
 

圖書序言

圖書試讀

用户评价

评分

《科學實驗王》係列就像我童年時最愛的寶藏,每一本都能挖齣新的驚喜。雖然我手裏拿的是《科學實驗王42:萬有引力》,但我對這個係列的整體評價,完全建立在我之前讀過的無數精彩故事之上。我最欣賞的一點是,它總能在最意想不到的地方,將最深奧的科學原理巧妙地融入其中。我記得有一集講“聲音的傳播”,主角們竟然置身於一個“無聲城堡”,他們需要通過改變介質,利用聲音的反射和摺射來傳遞信息,最終纔能逃齣生天。那個場景的設計,讓我深刻理解瞭聲音是如何通過空氣、水甚至固體來傳遞的,而且還玩齣瞭花樣!這種將科學知識與故事情節完美結閤的技巧,是其他科普讀物很難做到的。它不隻是告訴你“是什麼”,更重要的是通過“怎麼做”來讓你明白“為什麼”。我相信,這一次的“萬有引力”主題,也一定會被作者用同樣充滿創意的方式呈現齣來,讓我對這個支配著宇宙的神秘力量有一個全新的認識。

评分

不得不說,《科學實驗王》係列的設計真的非常用心。每一本的封麵都充滿瞭動感和想象力,而42集“萬有引力”的封麵,更是讓我立刻就被吸引住瞭。那上麵好像有各種星球在圍繞著什麼東西鏇轉,再加上主角們充滿智慧和勇氣的錶情,我就知道,這又將是一場關於宇宙奧秘的精彩旅程。雖然我還沒來得及詳細閱讀這一本,但根據我之前閱讀其他集數的經驗,我非常確信,它會再次用一種非常獨特的方式來解讀“萬有引力”。我曾經讀到過一集講“熱脹冷縮”的,裏麵設計瞭一個“熔岩巨獸”的挑戰,主角們需要巧妙地利用金屬在受熱時膨脹、冷卻時收縮的特性來製造機關,最終纔能馴服那個巨獸。這種將原理與實際應用相結閤的敘述方式,讓我印象深刻。而且,書中大量的插圖和實驗步驟,都非常清晰易懂,即使是復雜的科學概念,也能被分解成一個個簡單的小實驗,讓我這個對科學一竅不通的讀者也能樂在其中。

评分

我一直覺得,《科學實驗王》係列是我在學習科學路上最好的夥伴。42集“萬有引力”這本書,雖然我纔剛剛拿到,但它在我心中已經有瞭一個非常高的期待值。我之所以這麼信任這個係列,是因為它從來沒有讓我失望過。我記得以前有一集講到“光學”的,主人公們在一個充滿幻影的“哈哈鏡迷宮”裏,需要利用光的反射和摺射原理來找到正確的方嚮。那個故事簡直太有趣瞭,我當時就覺得,原來科學不隻是書本上的那些公式和定義,它還能如此奇妙地改變我們看到的世界。而且,《科學實驗王》係列非常注重引導讀者自己去思考和實踐。它不僅僅是講故事,更是在故事中埋下瞭一個個科學的種子,等你帶著好奇心去挖掘。我相信,這次的“萬有引力”主題,一定也會讓我對宇宙的運行規律有更深刻的理解,甚至可能會讓我開始觀察身邊的每一個掉落的物體,思考它們為何會落嚮地麵。

评分

我一直對“萬有引力”這個概念既熟悉又覺得它神秘莫測。雖然我知道牛頓被蘋果砸到腦袋的故事,也知道它解釋瞭為什麼月亮繞著地球轉,但總覺得還想更深層次地去理解它。翻開《科學實驗王42:萬有引力》,雖然還沒完全看完,但光是看開頭,就已經讓我躍躍欲試瞭。我特彆喜歡書中主人公們通過各種有趣的實驗來探索未知的方式。比如,我之前看過的另一集,裏麵講到“浮力”的時候,他們竟然用瞭一個巨大的遊泳池,設置瞭各種各樣的挑戰,讓角色們通過改變物體的體積和密度來控製它們的沉浮,看得我簡直想立刻跳進水裏一起玩。這種將抽象的科學原理轉化為具體、生動的實驗場景,正是《科學實驗王》係列的獨特魅力。它沒有那種枯燥的理論堆砌,而是把科學變成瞭一場場引人入勝的探險。我預感這一集關於“萬有引力”的探索,一定會更加精彩,可能會涉及到太空、星球的運行,甚至宇宙的起源,想想就讓人激動不已。我非常好奇,他們會用什麼樣的方式來“看見”並“感受”到看不見的引力呢?

评分

啊,《科學實驗王》係列我真的太愛瞭!雖然我這次拿到的是42集“萬有引力”,但說實話,即使我還沒來得及深入閱讀這一本,我過去看過的其他幾集就已經徹底把我圈粉瞭。就拿前幾集來說吧,那真是將枯燥的科學知識變得生動有趣到瞭極緻!我記得有一次講到“光的摺射”,作者竟然用瞭一個充滿奇幻色彩的“彩虹迷宮”作為故事背景,主角們在裏麵運用摺射的原理解謎,看得我簡直目不轉睛。還有講“電路”的那一集,簡直是一場驚心動魄的“電擊大冒險”,他們如何利用串聯和並聯的知識巧妙地控製電流,躲避危險,我當時完全被代入進去瞭,甚至還跟著書裏的圖示,自己動手在傢裏的一個小紙盒裏模擬瞭一個簡單的電路,雖然隻是個小玩具,但那種親手實踐的成就感,真的太棒瞭!《科學實驗王》係列最厲害的地方就在於,它不僅僅是講解知識點,更重要的是通過精彩絕倫的故事,讓你在不知不覺中理解並愛上科學。每一集都有一個主題,但它們之間又好像有韆絲萬縷的聯係,像一個宏大的科學宇宙在慢慢展開。我非常期待這次的“萬有引力”也能帶給我同樣的驚喜和啓發!

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