A. 指南針是誰發明的
國時代,我國人民利用磁鐵造成了一種指示方向的工具,叫「司南」。「司南」就是指南的意思。 司南的形狀和現在的指南針完全不同。它是根據我國古代的勺子的形狀製成的,很象我們現在用的湯匙。 司南是怎樣製成的呢?古書上缺少詳細的記載,又沒有實物留下來,所以我們沒有辦法知道它的准確形狀。根據專家們的研究,司南大約是把整塊的天然磁鐵,輕輕地琢磨成勺子的形狀,並且把它的S極琢磨成長柄,使重心落在圓而光滑的底部正中。 司南做好以後,還得做一個光滑的底盤。使用的時候,先把底盤放平,再把司南放在底盤的中間,用手撥動它的柄,使它轉動。等到司南停下來,它的長柄就指向南方,勺子的口則指向北方。 司南的底盤是用青銅做的,有的是個塗漆的木盤,青銅和漆器都比較光滑,磨擦的阻力比較小,司南轉動起來很靈活。這種底盤內圓外方,四周還刻有表示方位的格線和文字。現在的出土文物中,就有這樣的銅盤和塗漆的木盤;還有東漢時候的一幅石刻,刻著一個小勺子放在一個小方台上,有人認為這就是司南。 司南是世界上最早的「指南針」。戰國時候,有人去采玉,怕在荒山中迷路,就帶上司南。 司南必須放在光滑的底盤上旋轉,底盤還必須放平,否則就會影響它指南的作用,甚至會使它從底盤上滑下來。因此,人們發明司南以後,又繼續不斷地研 究改進指南的工具。
B. 指南針是誰發明的
司南
指南針的始祖大約出現在戰國時期。它是用天然磁石製成的。樣子象一把湯勺,圓底,可以放在平滑的「地盤」上並保持平衡,且可以自由旋轉。當它靜止的時候,勺柄就會指向南方。古人稱它為「司南」,當時的著作《韓非子》中就有:「先王立司南以端朝夕。」「端朝夕」就是正四方、定方位的意思。《鬼穀子》中記載了司南的應用,鄭國人采玉時就帶了司南以確保不迷失方向。
春秋時代,人們已經能夠將硬度5度至7度的軟玉和硬玉琢磨成各種形狀的器具,因此也能將硬度只有5.5度至6.5度的天然磁石製成司南。東漢時的王充在他的著作《論衡》中對司南的形狀和用法做了明確的記錄。司南是用整塊天然磁石經過琢磨製成勺型,勺柄指南極,並使整個勺的重心恰好落到勺底的正中,勺置於光滑的地盤之中,地盤外方內圓,四周刻有干支四維,合成二十四向。這樣的設計是古人認真觀察了許多自然界有關磁的現象,積累了大量的知識和經驗,經過長期的研究才完成的。司南的出現是人們對磁體指極性認識的實際應用
C. 指南針是怎麼發明的
指南針的發明並無確切的時間及發明者出現,在北宋曾公亮的《武經總要》中曾提及在行軍時用「指南魚」來幫助辨別方向,至於「指南魚」則是一片薄如魚狀的鋼片,五分寬,兩寸長,肚皮處有下凹,形狀有如小船般,在經過磁化的步驟後,浮於水面!
指南針
談到指南針,許多人都會聯想到黃帝大戰蚩尤的故事。
但是實際上故事中所提到的指南器具並非指南針,當然黃帝更非指南針的發明者。傳說中的指南器具是指南車,並非指南針。
指南車是利用齒輪讓木車上的木人手指永遠指向南方,完全和磁性無關,而指南針卻得利用磁體的指極性製作,兩者是截然不同的事物。
指南針的起源
談到指南針的起源就得上推至戰國時代,當時有一種稱為「司南」的指南器具,那就是指南針的雛形。
在戰國時代,采玉的工人四處去采玉時,往往需要帶著「司南」以幫忙指引方向。至於「司南」究竟形狀、使用方法為何,依據東漢王充在《論衡》一書中的敘述,它應該是以一塊天然的磁石仔細雕琢成勺子的形狀,南極位在勺子的長柄,在雕琢過程中還需使勺子的重心位在底部中心,再加上由「四維」(即乾、坤、巽、艮)、「八干」(即今之天干)、「十二支」(即今之地支)組成二十四向而雕刻其上的底盤。
其使用方法,則是先把底盤放正,再把「司南」放上讓其旋轉,一旦「司南」停止,長柄所指之處就是南方。
指南針的發明
指南針的發明並無確切的時間及發明者出現,在北宋曾公亮的《武經總要》中曾提及在行軍時用「指南魚」來幫助辨別方向,至於「指南魚」則是一片薄如魚狀的鋼片,五分寬,兩寸長,肚皮處有下凹,形狀有如小船般,在經過磁化的步驟後,浮在水面就能辨別南北。
北宋的沈括在《夢溪筆談》一書中,更記載往後對於指南針的製作方法、及世上最早發現磁偏角、人工磁化製作指南針這三件關於指南針的相關記載,除了記錄下當時發展,沈括更把製作方法加以比較出優劣,成為了解當時指南針發明的最佳參考資料。
指南針的發展
一般談到指南針的發展,就讓人立刻聯想到「羅盤」。
所謂的「羅盤」指得是磁針和方位盤的相結合,它又稱為「羅經盤」,我國在南宋時代就出現了,當時稱為「地螺」。
「羅盤」依照磁針在方位盤的放置方法而分為水針和旱針兩種,兩者分述如下:
水針
出現年代:宋代
製作方式:磁針用水浮法放在方位盤上
史書證明:1、徐競所著之《宣和奉使高麗田經》
2、《事林廣記》中所稱之指南魚
旱針
出現年代:宋末元初
製作方式:不用水浮法者即是
史書證明:1、於《事林廣記》中所稱之指南龜│
外傳與影響
指南針大約在十二世紀末十三世紀初之際,傳到阿拉伯,然後又由阿拉伯傳入歐洲,後來歐洲演變出旱羅盤,再於明代時經日本傳回我國。
指南針對西方最大的影響莫過於西方開始海外大探險。
結合當時國家有計畫的海外探險,以及天文、地理、造船、航海技術的配合,再加上羅盤的使用,因而造成西方一連串的海外探險。
在各國相競的向外發展下,新航線、新大陸逐一被發現,讓歐洲人在短時間內看到更多不同的事物與民族,進而促使歐洲人以客觀的觀察和比較的眼光來看待不同的民族與文化,是為指南針的另外更深遠的影響。
D. 指南針是如何發明的
指南針概述
指南針是用以判別方位的一種簡單儀器。指南針的前身是中國古代四大發明之一的司南。主要組成部分是一根裝在軸上可以自由轉動的磁針。磁針在地磁場作用下能保持在磁子午線的切線方向上。磁針的北極指向地理的南極,利用這一性能可以辨別方向。常用於航海、大地測量、旅行及軍事等方面。
指南針的發明是我國勞動人民,在長期的實踐中對物體磁性認識的結果。由於生產勞動,人們接觸了磁鐵礦,開始了對磁性質的了解。人們首先發現了磁石引鐵的性質。後來又發現了磁石的指向性。經過多方的實驗和研究,終於發明了極具實用價值的指南針。
指示方向原理
地球是個大磁體,其地磁南極在地理北極附近,地磁北極在地理南極附近。
指南針在地球的磁場中受磁場力的作用,所以會一端指南一端指北。
而最早解答「指南針為何能夠指南」問題的並不是中國人,而是英國科學家吉爾伯特。
指南針的發展史
指南針也叫羅盤針,是我國古代發明的利用磁石指極性製成的指南儀器。因此,介紹司南必須從磁石說起。
磁石通常稱為「吸鐵石」,它把許多鐵屑緊緊吸在一起,就象一個慈祥的母親吸引自己的孩子,所以人們稱它為「慈石」。
磁石吸鐵是因為每塊磁石兩頭都有不同的磁極,一頭叫正極,另一頭叫負極。人類居住的地球也是一塊天然大磁鐵,地球的南北兩頭也有不同的磁極,地球的北極是負磁極,地球南極為正磁極。根據同性磁極相排斥,異性磁極相吸引的原理,拿一根可以自由轉動的磁針,無論站在地球的什麼地方,它的正極總是指北,負極總是指南。
戰國時期,人們利用磁石指示南北的特性製成了指南工具──司南。但是,戰國時期的司南是什麼樣子無法考證。《中國歷史》課本插圖──「司南」,是根據中國歷史博物館展品「漢代司南模型」繪制的。這個模型是後人根據史書記載以及地下出土的漢代地盤實物製成的。地盤是青銅做成的,內圓外方,中心圓面磨得非常光滑,以保證勺體指示方向的准確性。中心圓外圍依次布列八卦、天干、地支和二十八宿,共計二十四個方位。地盤中心的小勺是用整塊的天然磁鐵磨成的,磁鐵的正極磨成司南的長柄,勺頭底部是半球面,非常光滑。使用時先把地盤放平,再把司南放在地盤中間,用手撥動勺柄,使它轉動,等到司南停下來,勺柄所指方向就是南方。這種勺形司南直到八世紀時仍在應用。
到了宋代,勞動人民掌握了製造人工磁體的技術,又製造了指南魚。指南魚是把薄鋼片剪成魚形,長二寸,寬五分,魚的肚皮部分凹下去,使魚象船一樣能浮在水面上。然後把魚和天然磁鐵放在一起,由於磁體的吸力,鋼片受磁感應也具有磁性。這種人工傳磁方法製成的指南魚比使用司南方便多了,只要有一碗水,把指南魚放在水面上就能辨別方向了。經過長期的改進,人們又把鋼針在天然磁體上摩擦,鋼針也有了磁性。這種經過人工傳磁的鋼針可以說是正式的指南針了。沈括在他的《夢溪筆談》中提到他對指南針的用法做過四種試驗,即水浮法、縷懸法、指甲法和碗唇法。「水浮法」是把指南針放在有水的碗里,使它浮在水面上,指示方向。「縷懸法」就是在磁針中部塗上一些蠟,上面粘一根絲線,把絲線懸在木架上,針下安放一個標有方位的圓盤,靜止時鋼針就指示南北。「指甲法」就是把鋼針放在手指甲面上,輕輕轉動,由於手指甲的光滑,磁針就和司南一樣也能發生指南作用。「碗唇法」是把磁針放在光滑的碗邊上,轉動磁什,便和指甲法一樣發生指南作用。沈括經過精密的觀察實驗,還發現磁針指示的方向並不是正南正北,而是微偏西北和東南,這種發現在科學上叫磁偏角。
磁現象的發現
先秦時代我們的先人已經積累了許多這方面的認識,在探尋鐵礦時常會遇到磁鐵礦,即磁石(主要成分是四氧化三鐵)。這些發現很早就被記載下來了。《管子》的數篇中最早記載了這些發現:「山上有磁石者,其下有金銅。」其他古籍如《山海經》中也有類似的記載。磁石的吸鐵特性很早就被人發現,《呂氏春秋》九卷精通篇就有:「慈招鐵,或引之也。」那時的人稱「磁」為「慈」他們把磁石吸引鐵看作慈母對子女的吸引。並認為:「石是鐵的母親,但石有慈和不慈兩種,慈愛的石頭能吸引他的子女,不慈的石頭就不能吸引了。」據說秦始皇統一六國後,在咸陽附近修阿房宮,宮中有一座門是用磁石做成,如果有人身穿盔甲,暗藏兵器,入宮行刺,就會被磁石門吸住。這個故事告訴我們,古代勞動人民很早就掌握了磁學知識。
漢朝以前人們把磁石寫做「慈石」,是慈愛石頭的意思。
既然磁石能吸引鐵,那麼是否還可以吸引其他金屬呢?我國的先民做了許多嘗試,發現磁石不僅不能吸引金、銀、銅等金屬,也不能吸引磚瓦之類的物品。西漢的時候人們已經認識到磁石只能吸引鐵,而不能吸引其他物品。
當把兩塊磁鐵放在一起相互靠近時,有時候互相吸引,有時候相互排斥。現在人們都知道磁體有兩個極,一個稱N極,一個稱S極。同性極相互排斥,異性極相互吸引。那時的人們並不知道這個道理,但對這個現象還是能夠察覺到的。
到了西漢,有一個名叫欒大的方士,他利用磁石的這個性質做了兩個棋子般的東西,通過調整兩個棋子極性的相互位置,有時兩個棋子相互吸引,有時相互排斥。欒大稱其為「斗棋」。他把這個新奇的玩意獻給漢武帝,並當場演示。漢武帝驚奇不已,龍心大悅,竟封欒大為「五利將軍」。欒大利用磁石的性質,製作了新奇玩意用以取悅漢武帝。
地球也是一個大磁體,它的兩個極分別在接近地理南極和地理北極的地方。因此地球表面的磁體,可以自由轉動時,就會因磁體同性相斥,異性相吸的性質指示南北。這個道理古人雖不明白,但這類現象他們看的很清楚。
E. 指南針是怎樣發明的
指南針的發明是我國漢族勞動人民在長期的實踐中對物體磁性認識的結果。
是東漢的大科學家張衡利用機械原理和齒輪的傳動作用,發明了指南車,張衡指南車是一種裝有特殊的差速齒輪裝置和指向器的單轅雙輪車。
指南針的發明不僅解決了在研究中國科學技術史方面的一道難題,而且維護了指南車在科學技術史上的重要地位,也進一步維護了中國古老燦爛文明的聲譽。
中國是最早把指南針用在航海上的,海面上霧再大也不會迷失方向。後來人們又把磁針和區分方位的裝置組合在一起。這就是羅盤。後來呀,指南針又從阿拉伯傳到了歐洲,歐洲的航船上都裝了羅盤。
(5)指南針是發明視頻擴展閱讀:
指南針的原理:指南針主要組成部分是一根裝在軸上可以自由轉動的磁針,磁針在地磁場作用下能保持在磁子午線的切線方向上,磁針的北極指向地理的北極,利用這一性能可以辨別方向。常用於航海、大地測量、旅行及軍事等方面。
1、據古書記載,遠在春秋戰國時期,由於正處在奴隸制社會向封建社會過渡的大變革時期,生產力有了很大的發展,特別是農業生產更是興盛發達,因而促使了采礦業、冶煉業的發展。
在長期的生產實踐中,人們從鐵礦石中認識了磁石。最初人們發現天然的磁石能吸鐵,繼而又發現磁鐵利用地磁吸引,總是指向南端,從而在公元前三世紀的戰國年代,人們用天然磁鐵礦琢磨成當時稱為「司南」的指南針。
2、沈括的改進:由於「司南」是用天然磁石製成的,容易失去磁性,使用起來既不方便,效果又不很好。在北宋時,著名的科學家沈括總結了前人的經驗,在物理方面又發現地磁偏角的存在,利用人工磁化法製成了使用方便、效果較好的指南針,就是用天然磁石上磨擦後帶磁性的鋼針來指南。
3、「羅盤」:南宋時,指南針的架設問題有了新的進展。南宋陳元靚在《事林廣記》中記述了兩種指南針,即指南魚和指南龜。它們可看作"水針(水羅盤)"和"旱針(旱羅盤)"的先驅。
4、傳入歐洲:旱羅盤後來經阿拉伯傳人歐洲,在歐洲發展成熟起來。歐洲人又進一步對這種旱羅盤做了改進,使用起來很是方便。這種改進雖然對磁的知識並未增加,甚至也未"改善",但是卻對航海事業產生了積極影響,在歐洲的航海活動和地理大發現中,發揮了不可替代的重要作用。
F. 指南針是怎麼發明出來的
指南針是磁鐵做成的。磁鐵又叫「吸鐵石」,在古代稱作「慈石」。因為它像一個慈祥的母親吸引自己的孩子一樣,一碰到鐵就把它吸住。後來,人們稱它為「磁石」或「磁鐵」。
兩千多年前,我們的祖先就發現了磁鐵,並且知道它能吸鐵。說到磁鐵的吸鐵功能,還有這么一個有趣的傳說:秦始皇統一中國之後,建造了一個富麗堂皇的阿房宮。阿房宮中有一個磁石門,完全用磁鐵造成。如果有誰帶著鐵器想去行刺,只要經過那裡,磁石門就會把這個人吸住。
另外,古書上還記載過另一個故事:漢武帝時期,有個聰明人獻給漢武帝一種斗棋,這種棋子一放在棋盤上,就會互相碰擊,自動鬥起來。漢武帝看了非常驚奇。其實,這種棋子並不奇怪,它們都是用磁石做的,所以有磁性,能互相吸引碰擊,只不過漢武帝不懂這個道理而已。
知道了磁鐵的特點後,戰國時代的祖先發明了一種叫做「司南」的磁鐵指南儀器。「司」的意思是掌管,司南也就是專門掌管指示南方的儀器。
根據後人考證,司南的樣子像一把湯匙,有一根長柄和光滑的圓底,把它放在一個特別光滑的「地盤」上,來指示方向位置。
這個「湯匙」是用磁鐵製成的,它的磁性南極那頭被雕琢成長柄以指示方向,它的圓底是重心所在,磨得特別光滑,放在地盤上,只要把柄輕輕一轉,靜止下來後長柄所指的方向便是南方。
由於它在使用時必須配有地盤,所以也有人把它叫做「羅盤針」。司南可以說是世界上最早出現的指南針。但由於司南由天然的磁石磨製成,而在強烈的震動和高溫的情況下,磁石容易失去磁性。再說「司南」在使用時還必須有平滑的地盤,這就顯得很不方便。
北宋後期(公元11世紀),人們發現鋼鐵在磁石上磨過之後也會帶上磁性,而且比較穩固,於是就出現了人造磁鐵。
人造磁鐵的發現,促成了「指南魚」的出現,把測方向的儀器水平又向前推了一大步。指南魚用一塊薄薄的磁化鋼片製成,形狀像一條魚,它的魚頭是磁南極,魚尾是磁北極,魚的肚皮部分凹下去一些,使它像小船一樣,可以浮在水面上。讓浮在水面上的指南魚自由轉動,等到靜止時,魚頭總是指著南方。指南魚比起司南來,在攜帶和使用方面都方便多了。
鋼片指南魚發明不久,人們把鋼針放在磁鐵上磨,使鋼針變成了磁針。這種經過人工傳磁的鋼針,就成了現在的指南針。
北宋著名科學家沈括在他的著作《夢溪筆談》中記述了當時指南針的4種裝置方式:第一種「水浮法」,將磁針橫貫燈芯草,讓它浮在水面上:其二為「指甲旋定法」,把磁針放在手指甲面上,使它輕輕轉動,由於手指甲很光滑,磁針就和司南一樣,旋轉自如,靜止後指南;第三是「碗唇旋定法」,把磁針放在光滑的碗口邊上;最後為「縷懸法」,在磁針中部塗一些蠟,粘上一根細絲線,把細絲線掛在沒有風的地方。這4種方法可以說是世界上指南針使用方法的最早記載。
指南針的出現為航海提供了一件重要的必備工具,彌補了原有測量方向技術的缺陷,使人們在大海上航行時不再迷失航向、偏離航線,避免了大量的海難事故,開創了一個人類航海活動的新紀元。中國明朝是航海交通事業的繁盛時期,明初鄭和七次下西洋的航海壯舉,皆得益於指南針之助。指南針傳入歐洲後,促成了歐洲近代大航海時代的到來,譜寫了世界歷史的輝煌新篇。
因此,英國著名的科技史專家李約瑟博士認真地評價指南針的發明。他說,指南針在航海中的應用,是「航海技藝方面的巨大改革」,它把「原始航海時代推進到終點」,「預示了計量航海時代的來臨」。所以指南針,就是人類在茫茫大海上航行最明亮的眼睛。
G. 指南針是如何發明的
指南針是我國古代勞動人民的四大發明之一,也是中華民族對世界文明作出的一項重大貢獻。它是根據物理學上磁學原理研製而成。它最早發明於何時,是誰人發明的,目前還沒有定論,但是傳統的說法,也是權威性的說法是有熊國(今河南新鄭市)的軒轅黃帝發明的。
西晉崔豹《古今注》說:「黃帝與蚩尤戰於涿鹿之野。蚩尤作大霧,兵士皆迷。於是作指南車以示四方,遂擒蚩尤而即帝位。」宋代劉恕的《通鑒外記》記載:「蚩尤作大霧,軍士昏迷。軒轅作指南車以示四方。」南朝梁沈約的《宋書·輿服志》有更為詳細地記載:「黃帝與蚩尤戰於涿鹿之野。蚩尤作大霧,彌三日,軍士皆惑。黃帝令風後作指南車,以別四方。指南車,一名司南車。上有仙人,車雖轉而手常南指。」
許多史書上說黃帝造的指南車是在車上站著一個木製的人,他一隻手舉起來,指著南方,任憑車子怎樣轉換方向,那隻舉起的手總是指向南方。當然這些還只是根據古代傳說記載的,還不是當時人記當時事。而最早見於史書記載的還是河南新鄭人韓非的《韓非子·有度篇》:「夫人臣之侵其主也,如地形焉,即漸以往,使人主失端,東西易面而不自知。故先王立司南以端朝夕。」韓非這段話作為國君怎樣才不受臣子的迷惑而能明辨方向:就像人走路一樣,由於地形地貌的變換,行人不知不覺地就迷失了方向,因此,要做一個司南以定其方向。它的作用和近代的指南針略同。《韓非子》說「先王立司南以端夕」,「先王」很可能是韓王,也可能是泛指。「端朝夕」是正方向的意思,就是明確方向。這個記述是在公元前3世紀,實際上「司南」還要更早。與此同時的《鬼穀子·謀篇》一書作了這樣的記載:春秋時,鄭國人到遠處深山密林中采玉,怕迷失方向,便把司南裝在車子上,用它來指示方向。
至於「司南」是什麼樣子,張文彬編著的《簡明河南史》是這樣表述的:「司南用天然磁石經過加工製成的,象一把小湯勺一樣的東西,然後把它放在一個光滑的木盤上,勺柄即自動指向南方。」由此看來,在春秋時期我們新鄭人已使用了這種指南儀器。以後西漢劉安的《淮南子·萬畢術記》也有記述,不過沒有東漢王充的《論衡·是應篇》記述具體:「司南之杓,投之於地,其柢指南。」還證說:司南是用天然磁石琢磨而成勺形,勺底呈球狀,將其南極磨成勺子的柄,然後放在地盤上,盤的四周刻著「八干」、「十二支」和「四維」二十四方位,盤子中央有直徑5厘米至10厘米磨得很光滑的地方用來放勺,使用時,將勺輕輕一撥,使之轉動,等勺停下來,它的長柄便指向南方。再後是北宋曾公亮著的《武經總要》記載的是:「指南魚」。沈括《夢溪筆談》則記載為指南針,說:「方家以磁石針鋒,則能指南。」由此可見到宋代「司南」已演化為指南針了。
H. 指南針是怎樣發明出來的
指南針是測量地球表面的磁方位角的基本工具,它的前身是我國古代四大發明之一的司南。其主要組成部分是一根裝在軸上可以自由轉動的磁針,磁針在地磁場作用下能保持在磁子午線的切線方向上,磁針的北極指向地理的北極,利用這一性能可以辨別方向。公元前300年的戰國末期,我們聰明的祖先已經發現了磁石具有吸鐵的能力,並且已經開始大量開采使用磁石,發明了「司南」,這是指南針的雛形。「司南」是把磁石磨成長柄的勺子形,放在一個分成24個方向的銅盤上,「勺子」底很滑,銅盤也很滑,使「勺子」旋轉,停止時,勺柄指著的方向便是南方,
勺頭指的方向就是北方。這是指南針的鼻祖。由於天然磁石在強烈的震動和高溫下,容易失去磁
性,加上使用「司南」還需銅盤等許多輔助設備,很不方便。於是人們又對「司南」進行了改造。
至11世紀後,人們又發現了鐵在天然磁石上摩擦後,也可以產生磁力,而且比天然磁石穩定,於是便製作了人造磁鐵。後來,有人用人造磁鐵製造了「指南魚」、「指南人」等形狀各異的用於辨別方向的指南器具。宋代科學家沈括在他的著作《夢溪筆談》中記載了幾種「指南針」的構造,記述了它的4種用法。經過人們不斷總結經驗,對指南針進行改革,磁勺子由粗變細,逐漸改進成為一根針,磁針針尖指南,針尾指北,由此來確定方向,指南針便由此誕生了。後來指南針的形狀越來越完善,於是就出現了像今天我們所使用的指南針。指南針為我們的生活帶來了許多方便,使人們無論是在浩瀚無邊的大海,還是在高深莫測的天空,都可以辨別方向,不至於迷路。科學史專家李約瑟博士指出:中國發明的利用指針標度盤的這些裝置,是「所有指針式讀數裝置中最古老的」,並且「是在通向實現各種標度盤和自動記錄儀表的道路上邁出的第一步」。