【消失】漂白水浸泡髮絲，一段時間後竟然不見了？
【拔河】力氣不占優勢的班級，最後卻贏得了比賽？
【製冰】炎炎夏日不用冰箱，也能做出美味冰淇淋？

發現大自然的奇妙，觀察生活常見的科學
透過簡單的材料和步驟，展開趣味十足的知識之旅

▎從天氣談起：揭開自然現象的真相

本書從最熟悉的天氣現象開始，帶領讀者探索氣候如何影響我們的生活。透過簡單的實驗，如測量雨量、使用風力計和模擬雷聲等，讓人們了解日常天氣變化的成因。這一主題幫助讀者掌握基本的氣象知識，使我們能夠在觀察四季變化中培養對大自然的敏銳觀察力。

▎空氣的神奇影響力：不可見的元素

空氣，看似無形卻影響著我們的每一天。這一章中，作者介紹了氣壓、溫度和空氣組成，並透過實驗展示空氣的多樣影響力。讀者可以學會製作簡易的氣壓計與溫度計，了解氣壓如何影響天氣變化。同時，大氣層的作用及其保護地球的方式也會被一一揭示。這些內容讓我們理解空氣不僅僅是我們的呼吸來源，還是日常生活中的一位隱形「調節師」。

▎水的變化之美：解密水的獨特性

水，充滿生命的液體，不僅滋養萬物，也擁有獨特的物理性質。本章裡，讀者將發現水在不同狀態下的轉變，例如淨化與蒸餾、冷凝與沸騰等。這些實驗不僅能展示水在固態、液態和氣態間的轉變，還能讓人們感受到水資源的珍貴和它在自然循環中的不可替代性。

▎光與影的奇妙互動：揭示色彩的科學

光影交錯帶來視覺的豐富性與變化，書中這部分詳細講解了光的折射、反射及顏色的形成原理。透過濾光實驗、針孔成像等操作，讀者能直觀理解光線如何塑造我們所見的世界。從理解鏡像反射到透光材質的效果，每一個實驗都是對光影世界的一次探索，激發人們在生活中感受光線變幻的美妙。

▎電與磁的日常應用：電流與磁力的互動探索

電與磁無處不在地改變著我們的生活。作者講述了電磁現象的基本原理，從自製發電機到小型馬達的實驗，讓讀者學會理解電磁的互動效果。透過這些操作，我們可以發現電與磁是如何為我們的日常用品提供動力的，從而拉近與電磁科學的距離。讀者將學會如何製作簡單的電磁裝置，在日常生活中發現電與磁的神奇應用。

〔本書特色〕
本書透過十個主題，帶領讀者探索自然現象、日常科學的奧祕，藉由經典的實驗與解說引發對科學的興趣。從氣候的變化、空氣的無形力量，到水的特殊性質、光影的神奇效果，再到聲音、電磁的奇妙應用，揭示了生活中無處不在的物理與化學法則。無論是孩子還是成人，都能在輕鬆實踐中獲取知識，從身邊的每個小細節挖掘科學的魅力。

作者簡介

張蓉，碩士，主修兒童發展與教育心理學。致力於將研究成果應用於實際的教育工作中，曾在多家早教機構任職。透過編寫書籍，將複雜的邏輯思維訓練融入有趣的遊戲中，幫助兒童在遊戲中提升自己的邏輯思維能力。已出版：《愛因斯坦邏輯推理遊戲精選》、《思維致勝，福爾摩斯偵探解謎精選》。

序

前言

說起「發明大王」愛迪生，想必大家都不陌生。那麼，大家知道愛迪生的第一次發明是在什麼時候嗎？沒錯！就在他的童年時期。

當時，愛迪生還很小，經常去鄰居家的碾坊玩。一天，愛迪生在碾坊中看見有人在用一個氣球做一種飛行裝置實驗，這個實驗瞬間就吸引了愛迪生，讓他覺得十分有趣。於是，愛迪生就想：要是人的肚子裡充滿了氣，是不是也會一飛沖天呢？有了這樣的想法後，愛迪生在接下來的幾天就開始混合各種化學原料，製成「飛行劑」，拿給別人試吃。結果，有人吃了愛迪生配製的「飛行劑」後幾乎昏厥過去。雖然這次實驗失敗了，但是並沒有打消愛迪生的積極性。從這之後，他開始了不斷實驗、不斷失敗、不斷創新的一生，創造出了許多偉大的發明。

我們每個人也是如此，曾經有著無窮的好奇心，層出不窮的新奇想法，想要探知這個絢麗多彩的世界，但是，因為我們沒有愛迪生那樣勇於實驗的勇氣，所以才會讓自己成為一個乏味、平庸的人。既然如此，我們何不向愛迪生學習，在心中種下一顆「好奇」的金種子，去激發對科學探索的興趣，讓自己成為一個勇於創新，能夠用創新思維去思考問題、解決問題的人呢？

當然，也有人說了：「我們畢竟不是愛迪生，不知道怎麼做實驗啊！」沒關係！為了方便讀者朋友們培養自己的創新思維，編者就編寫了這本書。這本書由專業人員把關稽核，並親自動手進行實驗驗證，使科學理論更加規範，集科學性、趣味性、實踐性、藝術性為一體，稱得上是一本讓孩子乃至成人都愛不釋手的科學實驗遊戲書籍！

本書共分為八個章節，分別從天氣、空氣、水、聲音、電與磁、力學、光、化學等生活常識著手，打破傳統的書籍模式，不再是一味地照本宣科，而是用有趣的實驗代替枯燥的文字敘述，精心篩選了120個創新小遊戲，引導讀者朋友們去親自動手做，在做實驗的過程中走進科學，理解物理學、化學、生物學、天文學和氣象學的基本原理，對新問題進行思考，從而鍛鍊培養擴散性思維和創意性思維。

如果讀者朋友們認真地閱讀了本書，並親手嘗試了一些小實驗，你就會發現喝可樂時打的嗝、迎風飄飛的風箏、樹上落下的蘋果等都是科學，它們時時刻刻存在於我們的生活中。同時，你還培養了自己的創新思維和意識，讓自己獲得了成功的喜悅，激發了自信心。

所以，現在，就在此刻，請閱讀本書吧！它會帶給你們一次次無比新奇的科學體驗之旅，讓你們沉浸在科學的探索中的同時改變著你的思維。或許一開始的時候，你的思維只會發生很小的變化。但是，你要相信，只要你勤加練習，你的思維會越來越開闊、越來越敏銳，會有越來越多的靈感、點子湧現在你的腦海中！

前言
Part 1　每日天氣早知道：教你了解天氣的形成過程
天氣是怎麼形成的
測一測雨量的多少
能指方向的風信旗
測風力大小的風力計
來做個雷聲吧
彩色漩渦的形成
冰雹長什麼樣子
不會上升的煙
「聖嬰」來了
冰川是如何形成的
海市蜃樓
潮汐的產生
Part 2　神祕莫測的空氣：教你悄悄感受空氣的力量
毫無存在感的空氣
氣泡的神祕世界
有利於健康的大氣層
煮蛋比賽
自製溫度計
氣壓計的工作原理是什麼
幫氣球裝兩隻玻璃耳朵
替魚缸巧妙換水
從老鼠洞聯想到了什麼
被祝福的天燈
會「流汗」的雞蛋
一個關於氧氣的實驗
Part 3　清澈怡人的水：你不知道的關於水的許多古怪脾氣
淨化水和蒸餾水
水火相容
零度的沸騰
可樂的三種形態
可以被蒸發的水
「冰」膠水
管子的妙用
與開水共存的冰
會噴射的水珠
測試水的硬度
人為什麼能漂在海面上
什麼是水錘現象
Part 4　走近光影天地：繽紛變化的色彩中蘊藏無窮樂趣
黑暗中的鏡子
你會看照片嗎
上粗下細和下粗上細
針孔眼鏡
看不見的光線
當你「找不到北方」了怎麼辦
兩隻眼睛的妙用
人為什麼會眼花
光與影的傳說
消失的硬幣
神奇的圓碟
濾光器
Part 5　穿越電和磁：火花四射般的魔幻電磁
電梯的運作原理是什麼
來玩一個靜電遊戲
銅絲也能滅火
廚房裡有趣的加熱器具
硬幣如何發電
如何自製發電機呢
敲擊和加熱能使磁性加強嗎
簡易自動馬達
奇怪的影響
能夠發電的文字
可以發光的電磁感應翹翹板
你了解汽車車速表嗎
Part 6　力與運動的「較量」：旋轉跳躍不停歇
「魚刺」不卡了
防滑鞋為什麼能防滑
猜猜看哪根線先斷
瓶子射鉛筆的遊戲
小小潛水艇
堅固的趙州橋
新奇的拉簧
蛋殼變不倒翁的祕密
小汽船的執行原理
尖頭好，還是圓頭好
往前跌落的氣球
拔河比賽只是在比力氣嗎
Part 7　「調皮」的聲音：玩轉聲音的奇妙遊戲
會聽聲音的骨骼
金屬罐傳音
自製笛子
用眼睛看到的聲音
聲音跑到哪裡去了
嘴型的變化會影響聲音
恐怖的聲音
發出兩種不同聲音的鈴鐺
真空中聲音能傳播嗎
水球魔音
模擬人耳聽到聲音
杯子瓶子的交響樂
Part 8　神奇的化學：物質之間的變化無常
製作鐘乳石和石筍
如何讓指紋再現
看不見的信
水的淨化劑
失蹤的髮絲
自製紙張
惹人哭泣的洋蔥
「黑化」的白糖
自製焦糖塊
翩翩起舞的小木炭
水下公園奇景
為何牛奶可以解毒
Part 9　聆聽大自然的吶喊：與自然萬物一起成長
來進行一場發芽比賽吧
種子也有休眠期嗎
葉子也能「洗三溫暖」
雞蛋內的營養輸送膜
「長眼睛」的馬鈴薯
取之不盡的太陽能
剝蛋殼的祕訣
呵氣暖，吹氣冷
煮不爛的黃豆
螞蟻為什麼不會迷路
巧妙辨衣料
星星為什麼會一閃一閃的
Part 10　有趣的生活實驗：來自於身邊的點滴啟示
彩色噴泉
把熱氣「包」起來
暖水瓶的工作原理
迷你型的「伊格魯」
不用冰箱做的冰淇淋
柳丁上的四季
關於蠟燭的實驗
比一比，誰更薄
玻璃杯為什麼會「流汗」
自製汽水
能讓小航船行駛的樟腦丸
人為什麼會流汗

書摘/試閱

「聖嬰」來了

在今年寒假，做完作業的佳佳和爸爸媽媽一起去祕魯的一個小島上度假。佳佳在小島上玩得很開心，可是有一件事情她非常不解，那就是她經常能看到海水會把一些死魚沖到沙灘上來。佳佳就問爸爸：「爸爸，魚不是生活在海裡的嗎？牠們為什麼都死了呢？」

佳佳的爸爸問道：「除了這些死去的魚，妳還注意到什麼情況了嗎？」

佳佳想了想，說道：「我覺得海水好熱，一點都不涼快。」

「這就對了！」爸爸說道，「這是因為『聖嬰』在作怪。」

「『聖嬰』？他是誰？海神嗎？」

「當然不是。『聖嬰』是一種反常的自然現象，是一種洋流的名稱。它的出現會導致海水暖化、海水不正常運動、海裡的魚類死亡。」爸爸解釋道。

「原來是這樣。可是，爸爸，你說的太抽象了，我不懂『聖嬰』現象到底是怎麼回事。」佳佳疑惑地說道。

爸爸聽完了佳佳的苦惱，笑著說：「這個容易。來，我們這就來做個實驗，讓妳親眼看一下什麼是『聖嬰』。」

於是，爸爸就帶著佳佳，一起找到了一些食用顏料，準備好了適量的水和一個空玻璃缸。在爸爸的指導下，佳佳在這個空玻璃缸注滿了水，並把食用顏料滴入到準備好的另外一部分熱水中。然後，佳佳把染上了顏色的熱水滴在了玻璃缸的水面上，等這部分熱水完全占據了整個水面後，就能看到這些熱水開始向下蔓延了。這個時候，佳佳的爸爸對著水面開始吹氣。幾分鐘過後，爸爸才停止吹氣，並讓佳佳觀察一下玻璃缸，看水裡出現了什麼情況。

親愛的讀者朋友們，你們來猜猜看，水裡會出現什麼情況呢？

答案：

玻璃缸容器中出現了兩個明顯不同的水層。之所以會這樣，是因為熱水在冷水的上面，當一個人對著水面吹氣時，容器的一邊會形成一個帶有顏色的深水層，而另一邊（即離人較近的一邊）則會變成一個淺水層。當人停止吹氣後，有顏色的水又會流回到原來的地方。這就是我們平時所說的「聖嬰」現象了。

「聖嬰現象」每隔幾年都會出現在祕魯太平洋沿岸，引起大批魚類死亡，時間大約在聖誕節前後。風潮的改變是引起聖嬰現象的主要原因。通常情況下，太平洋上的信風是沿著赤道由東向西吹的，將暖海水堆積在西太平洋一帶的上層海水中，形成一個較深的暖水層，而南美太平洋沿岸則形成了一個冷水層。幾年過後，由於從東向西的信風減弱，導致位於西太平洋的暖海水流向東面，在厄瓜多和祕魯的太平洋沿岸蔓延開來，形成了一個缺乏養料的深暖水層，造成上層海水中的氧氣減少，致使大批魚類死亡。

替魚缸巧妙換水

遠遠家是開海鮮餐廳的，經常養著各式各樣的魚類、海鮮，供顧客挑選食用。但是，當生意做得越來越好了，魚缸也越來越大了，緊接而來的有一個難題，那就是替魚缸換水太不容易了！這是因為遠遠家的餐廳為了節省成本，沒有安裝水槽，直接購買的大而重的玻璃水缸，很不方便搬挪位置。每次換水的時候，餐廳的工作人員是小心又小心，就怕把魚缸打碎了。

有一次，遠遠看見餐廳的工作人員給魚缸換水的過程，覺得十分麻煩，他就想有什麼簡單的好辦法呢？於是遠遠就上網尋找，終於，他找到了一個辦法：替魚缸換水的時候，準備一個大水桶，將這個水桶放到比魚缸低的地方；然後，遠遠找來一根夠長的塑膠管，使管內充滿了水放入魚缸中。

神奇的一幕來了！當遠遠分別用兩個拇指捏住塑膠管的兩端時，將它從魚缸中取出來，並將充滿水的塑膠管一頭放置到魚缸中，另一頭放置到準備好的水桶中，然後再鬆開拇指，水就會慢慢地從魚缸裡跑到水桶中去了！就這樣，特別輕鬆地就換好了水。

雖然方法很實用，但是遠遠卻不知道這是為什麼。你能告訴遠遠他找的這個方法的工作原理是什麼嗎？

答案：

這個方法就是利用了虹吸原理來替魚缸換水，也就是我們所說的虹吸。虹吸是利用重力和分子間的內聚力，形成一個液面高度差的作用力。將液體充滿一根倒U形的管狀結構後，將開口高的一端置於裝滿液體的容器中，在重力作用下，容器內的液體會持續透過虹吸管開口高的那一端吸入，從位置低的開口流出來。

在這個遊戲中，遠遠先把塑膠管放在魚缸中，將其充滿了水，並用拇指堵住兩個開口。其實，這就是自製了一個虹吸管。當管子的兩端不在一個高度上時，管內的水就會從低處的管口流出來，發生虹吸作用。在虹吸作用下，魚缸中的水就會透過塑膠管，流向較低的地方去，這樣就能輕鬆地為魚缸換水了。

拔河比賽只是在比力氣嗎

又到了一年一度的春季運動會了，S國小展開了激烈的拔河比賽。這一次，四年（3）班很不幸地抽到了四年（2）班，這意味著兩個班要進行拔河比賽。為什麼說四年（3）班很不幸呢？因為四年（3）班的男生是四年（2）班男生的一半，人員力量不足。因此，一抽完籤，四年（3）班的學生們就唉聲嘆氣的，覺得自己班這次肯定輸了。

班導王老師看到大家的神態後，就問大家：「同學們，你們是不是覺得我們這次拔河比賽輸定了啊？」

「肯定是啊！」

「這不是很明顯嗎？老師。」

「四年（2）班的男生那麼多，力氣那麼大，我們班怎麼比得過？」

……

王老師站在講臺上，看著同學們在四處議論著，就大聲說道：「讓我說，我們班這次未必就輸！為什麼我會這樣說呢？因為同學們可以想一想，拔河比賽真的就是在比力氣大小嗎？」

聽到王老師這樣問，大家都面面相覷，神情都是一副「難道不是嗎？老師你是不是在開玩笑？」的樣子。王老師看著同學們說道：「只要你們按照我說的做，我們就一定能贏得比賽。」

說完，王老師就開始排兵布陣了：前排和後排都安排了班級中體重最大的幾名同學，還告訴了每個同學應該如何站位。同時，王老師還留下了一個任務，要求拔河比賽那天，每個學生都穿上登山專用的防滑能力特別強的鞋子，並帶上防滑手套。

雖然同學們都充滿疑問，但還是按照王老師的要求做了。到了拔河比賽那天，果然沒有出乎王老師的意料，四年（3）班取得了勝利！同學們在歡呼雀躍的同時，紛紛詢問王老師其中的「祕訣」。王老師就告訴了同學們，同學們這才知道，原來拔河比賽真的不只是在比力氣。請問，你們知道四年（3）班勝利的祕訣是什麼嗎？

答案：

很多人都認為拔河比賽是單純的比力氣的大小，其實不然。根據牛頓第三定律可以得知，當物體甲給物體乙一個作用力的時候，物體乙必然同時給物體甲一個反作用力，其中，作用力與反作用力的大小是相等的，只不過方向相反，且在同一條直線上。對於拔河比賽的兩個隊，一方對另一方施加了多大的拉力，另一方對這一方就同時會產生一個一樣大小的拉力。可見，雙方之間的拉力並不是決定勝負的因素。

這是因為只要所受的拉力小於與地面的最大靜摩擦力了，就不會被拉動。因此，王老師的方法就是想辦法增大同學們與地面的摩擦力，這才是勝負的關鍵與祕訣所在。所以，王老師才要求同學們穿上防滑鞋，因為防滑鞋的鞋底有凹凸不平的花紋，能夠增大摩擦係數，使摩擦力增大；而且，戴上防滑手套後，與繩子之間也有了摩擦力，不容易讓繩子滑落。

再就是一點，隊員的體重越重，對地面的壓力越大，摩擦力也會增大。所以，王老師才要求體重大的同學守住首尾兩頭，為的就是穩定隊伍。另外，在拔河比賽中，當人們用腳使勁蹬地的時候，在短時間內可以對地面產生超過自己體重的壓力。再如，人向後仰，藉助對方的拉力也可以增大對地面的壓力。所以，拔河比賽真的不只是在比力氣大小，而是有很多決定因素的。

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