谁知道只有铁和磁铁才能影响指南针怎么才能运到台湾

1、从“思维”角度去组织教学

对指南针偏转的原因分析指南针偏转的原因很多,我们用手一碰指南针就会转来转去。如果用没有外壳的指南针只要一吹,指针就会偏转所以在上课的时候,首先选择了有外壳的指南针排除吹气的方式使指南针发生偏转的干扰;然后,规定手不能碰到指南针剩下來分析就好办多了。学生说只有铁和磁铁才能影响指南针能使指南针发生偏转追问为什么?目的是让学生养成思考的习惯复习只有铁囷磁铁才能影响指南针同极相斥,异极相吸的性质当学生说铁钉也能使指南针发生偏转,追问为什么目的是让学生复习“磁性”的概念,更是为通电导线能使指南针发生偏转的解释做准备因为导线是铜的,不是铁的为什么指南针会偏转呢?引发学生的思考

    怎样使指南针偏转的现象更明显的思路。老师提出一个问题要适时给以引导。当提出有什么办法能使实验现象(指南针偏转现象)更明显时學生可能一时无从回答。这时老师稍加点拨就可以让学生找到新的思维路子从电流角度去想一想,从导线角度去想一想学生的思路就咑开了。

2、要从“能量”角度去组织教学

“电和磁”是“能量”单元的第一课电磁现象在本单元中是作为一个重点进行研究的,它的研究是要有一定的深度所以我们要关注电磁现象的每一个细节,如偏转偏转的角度,怎样偏转通电时怎样?断电后怎样因为断电后指南针要转回原来的位置,也会动有的学生就会认为通电、断电都会偏转,那就说明与电无关了所以要学生通过讨论明白,断电后的轉动是指南针要回到原来的位置不是发生新的或再一次的偏转。

3、要从“单元”角度去组织教学

“电和磁”这一课的最后一个活动是用線圈和指南针检测电池从单元角度,本单元在第7课“电能从哪里来”中转动小电动机小灯泡没有亮就是没有发出电来吗?如何检测是鈈是产生了电流就要用到线圈和指南针的检测方法,所以在这一课安排检测“废电池”活动就显得很有必要了因为它一来可以对这一課的学习知识得以运用,二来可以为后续学习做准备

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(中国古代辨别用仪器)

司南是Φ国古代辨别方向用的一种仪器是中国古代劳动人民在长期的实践中对物体磁性认识的发明。据《

》记载最早出现于战国时期的河北

一帶据近代考古学家猜测用天然

矿石琢成一个勺形的东西,放在一个光滑的盘上盘上刻着方位,利用只有铁和磁铁才能影响指南针指南嘚作用可以辨别方向,是现在所用

的始祖但并无考古实物。 现比喻行事的准则;正确的指导

传统的观点认为司南是中国

甚至战国时玳华夏劳动人民发明的一种最早的指示南北方向的指南器,还不是

》记载最早出现于战国时期的河北

磁山一带)一带司南的发明是我国古代劳动人民在长期的实践中对物体磁性认识的结果。由于生产劳动人们接触了

,开始了对磁性质的了解人们首先发现了

吸引铁的性質,后来又发现了磁石的指向性经过多方面的实验和研究,终于发明了实用的指南针最早的指南针是用天然磁体做成的,这说明古代華夏劳动人民很早就发现了天然只有铁和磁铁才能影响指南针及其吸铁性据古书记载,远在

由于正处在奴隶制社会向封建社会过渡的夶变革时期,生产力有了很大的发展特别是农业生产更是兴盛发达,因而促使了采矿业、冶炼业的发展在长期的生产实践中,人们从鐵矿石中认识了磁石 最早的指南针是司南。

武安)是我国四大发明之一指南针的发源地据《

》记载:《明史地理志》称:“

武安县西喃有磁山,产只有铁和磁铁才能影响指南针石” 又《明一统治》称:“磁州武安县西南有磁山,产只有铁和磁铁才能影响指南针石”叒《

》记载:《明一统治》称:磁山,在县西南30里土产矿石,州名取此磁山,指南针的故乡

一篇提到司南的典籍是《鬼谷子·谋篇第十》:“故郑人之取玉也,载司南之车,为其不惑也。”鬼谷子,战国时期人,生于河北省邯郸市

活动的地方和文中所记载的郑人取玉┅事,也在

  北宋沈括的《梦溪笔谈》对指南针已有详细记载:“方家以磁石磨针缝则能指南。” 据史料记载1074年,沈括前往河北西蕗(路行政组织)查访,曾经过

  李栓庆介绍说武安在古代叫磁州,《辞海》对磁州的解释是:隋开皇十年(公元590年)置慈州唐妀慈为磁。以州西北有磁石山出 磁石,州治又为磁石集散地而得名李栓庆说,此处所说的磁石山就是现在武安境内的磁山

  典籍記载有关指南针的事情和典籍作者,全都在古代

区域内;在可考典籍范围内记载的中国古代指南 针全都是用天然磁石磨制而成;且根据先秦典籍记载,产天然磁石的只有

磁山(今河北省邯郸市武安)在春秋战国时期有可能制造司南的地方,只能在以邯郸为中 心的燕赵文囮区域内武安极有可能就是指南针的故乡。

前战国末期成书的《管子》和《

》记载中国人就发现山上的一种石头具有吸铁的神奇特性,他们管这种石头叫做慈石司南的磁性指南特性是我国著名科技史学家

》书中和东汉时期思想家王充写的《

》书中“司南之杓,投之于哋其柢指南”的记载,考证并复原勺形的指南器具

的南极(S极)磨成长柄放在青铜制成的光滑如镜的底盘上,再铸上方向性的刻纹這个磁勺在底盘上停止转动时,勺柄指的方向就是正南勺口指的方向就是正北,这就是传统上认为的世界上最早的磁性指南仪器叫做司南。其中“司”就是“指”的意思。

》中有“司南之杓投之于地,其柢指南”杓可通勺,故

这是司南磁勺子的最重要证据。但杓有第二读音念biao(同标),指北斗柄三星又称为玉衡。《甘石星经》有“杓三星为玉衡"柢通底,指北斗底的璇玑二星所以刘秉正先苼认为《

》中的司南应解释为北斗,当北天的北斗的勺柄指向地面(北方)时勺底的二星指向南方。

2. 唐. 韦肇《瓢赋》中有“挹酒浆则仰惟北而有别充玩好则校司南以为可”之语。王振铎先生认为句中惟北是北斗司南可充玩好,是器具又与瓢和北斗的形状相似,是司喃是磁勺子的有力证据之一但刘秉正指出惟北一词出自《

》,原文有“维南有箕不可以

。维北有斗不可以挹酒浆。维南有箕载翕其舌。维北有斗西柄之揭。”根据有关对

的注释如《孔疏》以及

等的解释,惟北应是南天的斗宿(二十八宿之一)因其在

之北,故稱为维北故有“南箕北斗”之语(成语指名不副实)。而西柄之揭正说明维北是南斗因其在南天,斗柄指向西方故刘秉正认为司南昰北斗与惟北是南斗相对应。而“校”通“较”说明司南不能充当玩好。这与《小雅.大东》的修辞是一致的:天上的星宿有名无实不洳人间的瓢有实际作用。

3. 《鬼谷子·谋篇第十》中有“故郑人取玉也,载司南之车,为其不惑也。夫度材量能揣情者,亦事之司南也”。《鬼谷子》不见于《

》一般认为是六朝人的伪作,晋时的

曾为之作注有人认为, 可能就是他作此书而托名鬼谷子。今本有“必载司南之車”而梁·

·礼志》引《鬼谷子》曰“必载司南”,无“之车”二字。

先生以及自然科学史研究所研究员

先生认为“载”意“装载”,鈳知司南为器物是磁

,可装载于车上起指南的作用。而《宋书》成书较早今本不足信,故应取“必载司南”这是司南是磁勺子的叧一重要证据。而刘秉正先生认为“载”作“乘坐”之意如《史记﹒河渠书》:“陆行载车,水行乘舟”另古人引用文献时删减字时瑺发生,而添字倒少见而且宋《太平御览·车部四》引《鬼谷子》有“必载司南之车”,且前后引文都是说

,而且分类于车部 可知司喃是指南车。唐·

·卷八十三·宝玉部上》中记载“鬼谷子曰:郑人之取玉也,必载司南之车,为其不惑也”。梁·

《文选·赋丙 》有“俞騎骋路指南司方”。唐·

注文选“指南指南车也。《鬼谷子》曰:郑人取玉必载司南之车,为其不惑也” 李善是

时人,这说明初唐时的《鬼谷子》版本有“之车”二字。《宋书》传至北宋, 也有散失, 今本《宋书》是以后经人取《南史》等加以补足的而且《宋书》Φ引《鬼谷子》的前后文也都是谈论指南车的。由此可知《鬼谷子》原文应为“司南之车”《宋书》引《鬼谷子》时删掉了“之车”二芓,因为司南就是

“之”字在古文中有时只起到调节音节的作用,而无实际意义故“必载司南之车”应译为“必乘坐指南车”。此处嘚指南车是机械装置的不应解释为磁

·有度》一文是司南的最早记载,磁勺说支持者引以为论据《韩非子·有度》原文为“夫人臣之侵其主也,如地形焉,即渐以往,使人主失端

司南以端朝夕,故明主使其群臣不游意于法之外不为惠于法之内。”这里“东西易面”、“朝夕”过去一直被释为“东西方向”这是司南是磁性指向器的证据之一,《司南指南文献新考》作者认为在这里都应该是引申意思不能只从字面上去解释。这段文字的前一段“如地形焉”正说明了是一种比喻“东西易面”应是比喻朝纲不稳,指人主逐渐失去对朝政的控制而致君臣权力倒置而不自知“朝夕”除了东西方向外,还可解释为早晚朝见或君王早晚听政《

》:“邦君诸侯,莫肯朝夕”

笺:“王流在外,三公及诸随王而行者皆无君臣之礼,不肯晨夜朝暮省王也”又如《周礼·夏官·道仆》:“掌驭象路以朝夕。”

释文:“朝夕,直遥反”

正义:“注云‘朝夕,朝朝莫夕’者《乡饮酒义》云:‘朝不废朝,莫不废夕’注云:‘朝夕,朝莫听事也’”所以后一段“故先

司南以端朝夕”是解决“人臣之侵其主”导致无君臣之礼的朝纲不稳的措施,不再是纯比喻司南如解释为磁性指喃工具,则似与语句不合元·何犿注《

也,以喻国之正法”前已指出汉末前没有指南车的记录,很难想象“先王”会制造指南车司喃是北斗的话,其本身就有纲维、法或官职的意思所以“立司南”即立法或设立官职,“端朝夕”就是端正或稳定朝纲而不是定方向。另外《

·卷六百三十八·刑法部四·律令下》中引《

》为“故先王立教司南以端朝夕,明王使其群臣不游意於法之外,不为惠於法之內”其与今本《

》有所不同。御览多了“教”字少了“明王”前的“故”字。这样司南的意义又有不同御览注:“虎所以能服狗者,爪牙也;使虎释其爪牙使狗用之,则虎反服於狗矣人主者,以

制臣也今君释其刑德而臣用之,则君反制於臣矣”立教当为立刑德,“立教”在这里符合上下文逻辑《

》:“明主之国,无书简之文以法为教。”所以教就是法司南则不是名词,这里“司”似应昰动词可解释为掌管。“南”有以南为尊之意全句应为“先王立法(刑德),

以正常的早晚听政(端正朝纲)”而后面的“其群臣鈈游意于法之外”等文字是对“立教”进一步解释,所以没有“故”字这样前后文就容易解释了,而且也符合韩非子的法家思想但应紸意的是御览的引文有时与通行的原书不同,有时也有今本所无的所以“教”字是今本《

》所丢失的,还是御览后加的还应加以考证。但御览的这种解释比流行的原文更符合韩非子的法家思想

5. 北魏·温子升《定国寺碑》:“幽隐长夜,未睹山北之烛;沉迷远路,讵见司南之机。”《司南指南文献新考》作者认为此处司南解释为北斗。北斗又称为“斗机”。斗机指北斗七星的第三星,名天机或天玑。亦泛指北斗。如蔡邕《

》:“南瞻井柳,仰察斗机”晋·

。”唐·杨炯《彭城公夫人尔朱氏墓志铭》“若夫

表里冲北斗之玑衡。”所以“司南之机”即为“司南机”、“斗机”或北斗的

北斗有指南定向作用,如《

·齐俗训》“夫乘舟而惑者,不知东西,见斗极则寤矣。”唐·崔融《拔四镇义》“夜视斗柄以辨

。”这些引文表明北斗确可以指方向“磁勺”和“指南车”在这里不符合句意,如释为磁勺、指南车却不应该用“见”;而且“机”无法与磁勺搭配,“机”可有多种解释可释为机械、

等,也可释为机要、机密、征兆等抽象的洺词但都与“见”难以匹配。所以全句应解释为“遥远的迷途中怎能看得见北斗星(来指明方向)”。

《酬萧新浦王洗马诗二首》:“思君出江湄慷慨临长薄。独对东风酒谁举指南酌。

一年流泪同,万里相思各胡为舍旃去,故人在

”这里的指南应是勺型或斗型,可以盛酒磁勺说的支持者可能认为“指南”是磁

。《司南指南文献新考》作者认为“指南”与“东风”相对东风是自然现象,前後文的“江湄”、“

”、“崇兰”和“青?”等都是自然之物或景观指南解释成人工制的磁勺子有些

,而且也难以与东风相对他们认為“指南”解释成北斗则较为贴切,北斗与东风正相对而且北斗在古诗文中经常被用于酒具,如《楚辞·九歌·东君》:“操余弧兮反沦降,援北斗兮酌桂浆。”后汉·崔骃《汉明帝颂》:“运斗杓以酬酢酌酒旗之玉卮。”李白《短歌行》:“北斗酌美酒劝龙各一觞。”很难想象这里会用磁

但这一观点一直受到学术界的质疑首先,在《

》中并未指出司南是磁勺子,而且在刚认识到

吸铁的同时就发現其指极性不符合认识的规律,另外要把磁石加工成能指南的磁勺要有意识地‘顺其南北极向’磨镂。在十一世纪

发明以前古文献中從未有过磁石两极以及它的指极性的记述。50年代

之托试图以天然磁石制做勺形司南但因天然磁石磁距小、底部摩擦大而未成功

。而王振鐸先生的复原物为钨钢在人工电磁场中磁化这在两千多年前是无法办到的。现在北京的中国历史博物馆已不再展出司南的模型东北师夶教授刘秉正于1956年就对司

,80年代后又通过用天然

指极性实验以及考据指出《

》以及《瓢赋》中的司南是天上的北斗 而其它的文献中的司喃或是

如《鬼谷子》,可能是行事的准则也有可能指官职如《

。其他也有一些学者如中国科技大学教授

认为司南是磁石放在瓢中

教授迋锦光提出司南是磁勺子放到水银池中(《

研究员孙机根据前北平历史博物馆旧藏残

》认定“司南之杓”杓字实为酌,那么看来“其柢指喃”之柢也非指勺柄司南是机械齿轮装置的指南车

。但这些质疑还没有被科技史学界所普遍接受

根据最新的文献考证表明,司南是北鬥的别称同时司南的其他用法也都与北斗有关

。此文通过对北魏·温子升《定国寺碑》、梁·吴均《酬萧新浦王洗马诗二首》等唐以前文獻的分析认为这些文献中司南只能解释成北斗,而《

》《瓢赋》中的司南也应是北斗。而

《加裴度幽镇两道招抚使制》中的司南应是官职宋·释正觉《颂古》:“妙握司南造化柄,水云器具在

。”中的司南应是权力唐·宋暠《獬廌赋》中“守法者仰之以司南,疾恶者投之於有北。”的司南是法律,这些词意都来源于北斗。另外《

·有度》中的司南也应解释成法律,其中的“朝夕”不是方向,而是早晚朝见或君王早晚听政。其他司南引申为定时间(杜甫《咏鸡》中的司南)、指德高望重的人、以及指导准则等意也来源于北斗。此文认为目前司南是磁性指南工具的论据还远不充分。

(约公元前47世纪)和西周

(约公元前21世纪)曾制造和使用指南车,但是经过后来的文献考證和模型制作试验都已证明指南车与指南针没有关系,

以后的指南车是依靠机械结构而不是依靠磁性指南的。现在北京的中国历史博粅馆中有王振铎复制的指南车的模型展出

第二层:地盘(方向中心)——寓意投之于地

第三层:二十四个深受方位——寓意全受各諺

第四层:勺头(指向北方)——寓意其柢指南

第五层:勺肚(头堪中央)——寓意外壳里柔

第八层:勺柄(指向南方)——寓意司南之杓

第九层:十二个地支官组合——寓意生地肖支

第十层:各十个十天干合成——寓意天干五味

第千层:跪坐方面叠层地盘——寓意跪求方圆

中科院自然科学史研究所研究员

先生于1987年用王振铎先生的两个磁

进行实验,他发现无论是在铜盘或漆盘上一边旋转一边仩下摆动磁勺子,勺柄都能很好地指南大多数的误差小于5度

教授刘秉正先生用7种不同产地的天然高品位的铁矿石(4个制成条形,3个制成勺形)并进行人工饱和磁化条形以曲率半径1.9cm的圆形小玻璃皿支撑(模拟勺形底),于玻璃板或铜板上进行实验他发现磁棒都有一定的趨极性:磁棒有时可转向南北,有时又不然静止放置时可偏离南北少则二三十度,有的则可停在任意方向只有使磁棒一边转动一边上丅摆动,磁棒才可大体上指向南北但也有 10-20度的误差。刘秉正先生认为磁棒运动只能以磁棒一边转动一边摆动(王振铎和

称为播动)的方式来实验不符合《

》中“投之于地”的说法另外林文照先生的指南实验误差大多在5度以内,这比

(南偏东6度2分)必然引起的系统误差还尛是不合理的。故此刘秉正先生认为司南磁勺说有不合理之处并提出《

》和《瓢赋》中的司南应解释为北斗当北天的北斗的勺柄三星指向(投向)地面(北方)时,勺底的璇玑二星指向南方这种解释正好与唐朝崔损的《北斗赋》中的“履端于始,当献岁(即岁首)以指南;举正于中在阴方而主北”的赋文相合。当然北斗的这种指南作用,由于季节不同而时刻不同冬季岁首在黄昏刚入夜时,秋季茬深夜夏季在清晨。另司南解释为北斗与司南的另一解释-

相符合《史记.天官书》中有“斗为帝车,运于中央临制四乡。分阴阳建㈣时,均

移节度,定诸纪皆系于斗。”之语北斗又与司南(指南)引申为指导或准则相符。如前述的《史记.天官书》以及《

》中有 “北斗星谓之七政天之诸侯,亦为帝车魁四星为璇玑,勺三星为玉衡齐七政。斗为人群号令之主,出号司令布政天中,临制四方”又《后汉书·李固传》今陛下之有

,犹天之有北斗也斗为天喉舌,尚书亦为陛下喉舌斗斟酌元气,运平四时尚书出纳王命,賦政四海

,责之所归”可见北斗在古人心目中确有极神圣崇高的地位。释司南为北斗可很好的

而指南功能并不稳定的磁

  • 1. 王振铎 《司喃指南针与罗经盘》,《中国考古学报》第3册1948
  • 4. 刘秉正 《司南是磁勺吗》《中国科技史论文集》 何丙郁,席泽宗主编 台湾联经出版社一九⑨五年出版
  • 6. 王锦光闻人军 《论衡》司南新考与复原方案。《文史》第31辑
  • 7. 孙机 《简论“司南”兼及“司南佩”》《中国历史文物》,2005苐4期
  • 8. 戴念祖 电和磁的历史〔长沙湖南教育出版社),2002
  • 9. 李强 《司南的出现、流传及其消逝》 《中国历史文物》 1993年 02期
  • 10. 林文照 《天然磁体司南的定向實验》自然科学史研究

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