A. 张衡发明地动仪的故事
1、故事内容
张衡一生做了很多的事情,但是,他最有名的发明就是“地动仪”了。那个时期,经常发生地震。有时候一年好几次。发生一次大地震,就会给老百姓和国家带来很多的伤害。
当时的皇上和老百姓都把地震看作是不吉利的征兆,认为是鬼神造成的。张衡却不信神邪,他对记录下来的地震现象经过细心的考察和试验,发明了一个能测出地震的仪器,叫做"地动仪"。
地动仪是用青铜制造的,形状像一个酒坛,四围铸着八条龙,龙头伸向八个方向。每条龙的嘴里含着一颗小铜球,龙头下面,蹲了一只张着大嘴的蛤蟆。哪个方向发生了地震,朝着那个方向的龙嘴就会自动张开来,把铜球吐出。铜球掉在蛤蟆的嘴里,发出响亮的声音,就告诉人们那边发生地震啦。
公元138年2月的一天,地动仪正对着西方的龙嘴突然张开来,吐出了铜球,这是报告西部发生了地震呀。可是,那天洛阳一点地震的迹象也没有,更没有听说附近有什么发生了地震。于是,朝庭上下都议论纷纷,说张衡的地动仪是骗人的玩意儿。过了没几天,有人骑着快马来向朝廷报告,离洛阳一千多里的金城、陇西一带发生了大地震,连山都有崩塌下来的。大伙儿这才真正的信服了。
2、人物简介
张衡(78年—139年),字平子。汉族,南阳西鄂(今河南南阳市石桥镇)人 ,南阳五圣之一,与司马相如、扬雄、班固并称汉赋四大家。中国东汉时期伟大的天文学家、数学家、发明家、地理学家、文学家,在东汉历任郎中、太史令、侍中、河间相等职。晚年因病入朝任尚书,于永和四年(139年)逝世,享年六十二岁。北宋时被追封为西鄂伯。
3、人物成就
张衡在天文学方面著有《灵宪》、《浑仪图注》等,数学著作有《算罔论》,文学作品以《二京赋》、《归田赋》等为代表。《隋书·经籍志》有《张衡集》14卷,久佚。明人张溥编有《张河间集》,收入《汉魏六朝百三家集》。
张衡为中国天文学、机械技术、地震学的发展作出了杰出的贡献,发明了浑天仪、地动仪,是东汉中期浑天说的代表人物之一。被后人誉为“木圣(科圣),由于他的贡献突出,联合国天文组织将月球背面的一个环形山命名为“张衡环形山”,太阳系中的1802号小行星命名为“张衡星”。后人为纪念张衡在南阳建设有张衡博物馆。
B. 张衡发明地动仪,工作的原理是什么
张衡发明的地动仪工作的原理是通过感测地震波来感测地震。
什么是地震波地球上的地震,大多是由于地球深处板块之间的挤压碰撞所引起。由震源向四处传播的振动,即地震波。
震源发出地震波分为纵波(P波)和横波(S波)两种。
地动仪的测震原理模仿了悬挂物对地震的反应,技术实现上借鉴了门闩类的触发机构,通过龙首吐丸的方式留下了发生地震的证据。
后汉书中记载的是:
以精铜铸成,员径八尺,合盖隆起,形似酒尊。中有都柱,傍行八道,施关发机。如有地动,尊则振,龙机发,吐丸,而蟾蜍衔之。寻其方面,乃知震之所在。当一龙机发,而地不觉动。
就是地动仪的“都柱”和“樽体”之间在地震之时会出现相对位移,在非惯性系统,即摇动的樽体中所显现出来的都柱惯性力就先施加于关,再触发于机,铜丸随之而吐出。
如果发生了地震引起的振动,尊体会出现持续性的左右摇晃,于是与龙体相连的机关便继而启动,龙首衔的铜丸随即被吐出,然后由蟾蜍张开的口接住。
C. 张衡如何发明地动仪
东汉时期,洛阳地区经常发生地震。担任太史令的张衡是一位杰出的科学家,他决心发明一种可以及时预测地震的仪器,以便朝廷迅速采取救灾措施,避免造成更大的损失。
经过长期潜心钻研,张衡终于制成了一台仪器:它是用精铜铸成的,形似一个大酒樽,四周有八条龙,代表八个方位,每条龙的嘴里含有一个铜球,正对着下面八只张着大嘴的蛤蟆。张衡给这个仪器取名为“候风地动仪”。
候风地动仪被安装在洛阳的观象台上,几年里一直没有“动静”。有人嘲笑张衡说:“地震是老天爷在作怪,这个笨家伙怎么能知道呢?”公元138年的一天,地动仪上朝西的那条龙口里的铜球,突然落到了下面的蛤蟆嘴里,这是告诉人们发生地震了,可是洛阳城里并没有感觉到地震呀?人们都说,张衡制作的这个东西是骗人的。然而张衡却坚信:洛阳以西一定有地震发生。过了几天,驿道的信使飞马来报:洛阳以西500公里的陇西地区3月1日发生了大地震。有人一算,这正是铜球落到蛤蟆嘴里的那天,这时人们才相信张衡的地动仪确实有作用。在此之后,候风地动仪又测出了许多次地震。后来,朝廷对地震的记录就以候风地动仪的测量为准。
张衡制造的候风地动仪是世界上最早的地震仪,比西方同类仪器早了1700年。它的构造非常科学、合理:当一个方位发生地震时,地面的震动从那个方向传过来,震动了地动仪龙口里的杠杆装置,于是龙嘴里的铜球就会掉下来。人们普遍认为候风地动仪是现代地震仪的雏形。
张衡坚信真理,不屈不挠,终于证明了候风地动仪的科学性。有时候,我们也会被别人质疑,如果我们有张衡这样的精神,那么再大的困难也能战胜。
D. 张衡的地动仪 发明故事
张衡观天察地
张衡是东汉时候杰出的科学家。他从小就爱想问题,对周围的事物,总要寻根究底,弄个水落石出。
在一个夏天的晚上,张衡和爷爷、奶奶在院子里乘凉。他坐在一张竹床上,仰着头,呆呆地看着天空,还不时举手指指划划,认真地数星星。
张衡对爷爷说:“我数的时间久了,看见有的星星位置移动了,原来在天空的,偏到西边去了。有的星星出现了,有的星星又不见了。它们不是在跑动吗?”
爷爷说道:“星星确实是会移动的。你要认识星星,先要看北斗星。你看那边比较明亮的七颗星,连在一起就像烫衣服的熨斗,很容易找到……”
“噢!我找到了!”小张衡很兴奋又问:“那么,它是怎样移动的呢?”
爷爷想了想说:“大约到半夜,它就移到地平线上,到天快亮的时候,这北斗就翻了一个身,倒挂在天空……”
这天晚上,张衡一直睡不着,多次起来看北斗。夜深人静,当他看到那闪烁而明亮的北斗星时,果然倒挂着,他感到多么高兴啊!他想:这北斗为什么会这样转来转去,是什么原因呢?天一亮,他便赶去问爷爷,谁知爷爷也讲不清楚。于是,他带着这个问题,读天文书去了。
后来,张衡长大了,皇帝得知他文才出众,把张衡召到京城洛阳担任太史令,主要是掌管天文历法的事情。
为了探明自然界的奥秘,年轻的张衡常常一个人关在书房里读书、研究,还常常站在天文台上观察日月星辰。他想,如果能制造出一种仪器,能够上观天,下察地,预报自然界将要发生的情况,这对人们预防灾害,揭穿那些荒诞的迷信鬼话,该是多么好啊!
于是,张衡把从书本中和观察到的材料,进行分析研究,开始了试制“观天察地”仪器的工作。他把研究的心得先写成一本书,叫做《灵宪》。在这本书里,他告诉人们:天是球型的,像个鸡蛋,天就像鸡蛋壳,包在地的外面,地就像蛋黄,就叫做“浑天说”。
接着,张衡根据这种“浑天说”的理论,开始设计、制造仪器了。不知经过多少个风雨晨昏,熬过多少个不眠之夜,一个当时世界上最先进的天文仪器--浑天仪诞生了。这个大铜球很像今天的地球仪,它装在一个倾斜的轴上,利用水力转动,它转动一周的速度恰好和地球自转一周的速度相等。而且在这个人造的天体上,可以准确地看到太空中的星象。张衡说:“天上的星星,能见的共有二千五百颗,但我们经常能看到的却只有一百二十颗。”
后来,张衡经过努力钻研,又发明创造了世界上第一架能预报地震的仪器--地动仪。这个地动仪也是钢铸造的,形状像个酒坛子,四周铸着八条龙,每条龙口里含着一个小铜球。只要哪一条龙口中的铜球吐了出来,就预示着那个方向发生地震了。测试非常灵验,没有一次不准。
张衡在科学上的创造发明是伟大的,这是由于他从小就爱科学,勤奋地学习钻研和不懈地观察实验,而且能把书本知识和实践经验结合起来,通过自己刻苦研究、创造才获得的。
E. 张衡发明地动仪,具体是什么过程
说起地动仪,想必大家第一时间想到的就是张衡这个名字,但是大部分人对于张衡发明地动仪这个过程,都不是很了解,其实张衡的发明过程,也跟科学家们的研究是一样艰难的。当时张衡是经历了太多的地震,所以决心要发明一样东西来提前直到地震,这样才有助于人们躲避灾难,后来张衡慢慢利用惯性的原理,经过了几年的反复测验,才终于发明出了地动仪。
最后,经过张衡的多年研究,地动仪终于成功发明出来了,而且还成功检测到一次地震事件,在当时直接引起了轰动。后来,地动仪在洛阳出现了反应,但是洛阳当时并没有出现地震,所以大家都开始质疑地动仪的能力,结果过了几天,洛阳果然发生了地震。
F. 张衡是怎么发明地动仪的
张衡是东汉时候杰出的科学家。他从小就爱想问题,对周围的事物,总要寻根究底,弄个水落石出。
在一个夏天的晚上,张衡和爷爷、奶奶在院子里乘凉。他坐在一张竹床上,仰着头,呆呆地看着天空,还不时举手指指画画,认真地数星星。
张衡对爷爷说:“我数的时间久了,看见有的星星位置移动了,原来在天空东边的,偏到西边去了。有的星星出现了,有的星星又不见了。它们不是在跑动吗?”
爷爷说道:“星星确实是会移动的。你要认识星星,先要看北斗星。你看那边比较明亮的七颗星,连在一起就像做饭的勺子,很容易找到……”
“噢!我找到了!”小张衡很兴奋又问题:“那么,它是怎样移动的呢?”
爷爷想了想说:“大约到半夜,它就移到地平线上,到天快亮的时候,这北斗就翻了一个身,倒挂在天空……”
这天晚上,张衡一直睡不着,多次起来看北斗。夜深人静,当他看到那闪烁而明亮的北斗星时,果然倒挂着,他感到多么高兴啊!他想:这北斗为什么会这样转来转去,是什么原因呢?天一亮,他便赶去问爷爷,谁知爷爷也讲不清楚。
后来,张衡长大了,皇帝得知他文才出众,把张衡召到京城洛阳担任太史令,主要是掌管天文历法的事情。
为了探明自然界的奥秘,年轻的张衡常常一个人关在书房里读书、研究,还常常站在天文台上观察日月星辰。他想,如果能制造出一种仪器,能够上观天,下察地,预报自然界将要发生的情况,这对人们预防灾害,揭穿那些荒诞的迷信鬼话,该是多么好啊!
于是,张衡把从书本中和观察到的材料,进行分析研究,开始了试制“观天察地”仪器的工作。他把研究的心得先写成一本书,叫做《灵宪》。在这本书里,他告诉人们:天是球形的,像个鸡蛋,天就像鸡蛋壳,包在地的外面,地就像蛋黄,就叫做“浑天说”。
接着,张衡根据这种“浑天说”的理论,开始设计、制造仪器了。不知经过多少个风雨晨昏,熬过多少个不眠之夜,一个当时世界上最先进的天文仪器——浑天仪诞生了。这个大铜球很像今天的地球仪,它装在一个倾斜的轴上,利用水力转动,它转动一周的速度恰好和地球自转一周的速度相等。而且在这个人造的天体上,可以准确地看到太空中的星象。张衡说:“天上的星星,能见的共有二千五百颗,但我们经常能看到的却只有一百二十颗。”
那个时期,经常发生地震。有时候一年一次,也有一年两次。发生了一次大地震,就影响到好几十个郡,城墙、房屋发生倒坍,还死伤了许多人畜。
当时的封建帝王和一般人都把地震看做是不吉利的征兆,有的还趁机宣传迷信、欺骗人民。
但是,张衡却不信神,不信邪,他对记录下来的地震现象经过细心的考察和试验,发明了一个测报地震的仪器,叫做“地动仪”。
地动仪是用青铜制造的,外形有点像一个酒坛,四围刻铸着8条龙,龙头向8个方向伸着。每条龙的嘴里含了一颗小铜球:龙头下面,蹲了一个铜制的蛤蟆,对准龙嘴张着嘴。哪个方向发生了地震,朝着那个方向的龙嘴就会自动张开来,把铜球吐出。铜球掉在蛤蟆的嘴里,发出响亮的声音,就给人发出地震的警报。
公元138年2月的一天,张衡的地动仪正对西方的龙嘴忽然张开来,吐出了铜球。按照张衡的设计,这就是报告西部发生了地震。
可是,那一天洛阳一点也没有地震的迹象,也没有听说四周有哪儿发生了地震。因此,大伙儿议论纷纷,都说张衡的地动仪是骗人的玩意儿,甚至有人说他有意造谣生事。
过了几天,有人骑着快马来向朝廷报告,离洛阳1000多里的金城、陇西一带发生了大地震,连山都有崩塌下来的。大伙儿这才信服。
可是在那个时候,朝廷掌权的全是宦官或是外戚,像张衡这样有才能的人不但不被重用,反而被打击排挤。张衡做侍中的时候,因为与皇帝接近,宦官怕张衡在皇帝面前揭他们的短,就在皇帝面前讲张衡很多坏话。他被调出了京城,到河间去当国相。
张衡在他61岁那年病死。但他在我国科学史上却留下了光辉的业绩。
知识点
浑天仪
浑天仪是浑仪和浑象的总称。浑天仪浑仪是测量天体球面坐标的一种仪器,而浑象是古代用来演示天象的仪表。它们是我国东汉天文学家张衡所制的。西方的浑天仪最早由埃拉托色尼于公元前255年发明。葡萄牙国旗上画有浑仪。自马努埃一世起浑天仪成为该国之象征。
G. 张衡是怎样发明地动仪的
汉章帝在位的时期,东汉的政治比较稳定。到汉章帝一死,继承皇位的汉和帝才十岁,窦太后临朝执政,让他的哥哥窦宪掌握了朝政大权,东汉王朝就开始走下坡路了。
在这个时期,出了一位著名的科学家张衡。
张衡是南阳人。十七岁那年,他离开家乡,先后到了长安和洛阳,在太学里用功读书。当时洛阳和长安都是很繁华的城市,城里的王公贵族过的是骄奢淫逸的生活。张衡对这些都看不惯。他写了两篇文学作品《西京赋》和《东京赋》(西京就是长安,东京就是洛阳),讽刺这种现象。据说他为了写这两篇作品,经过深思熟虑,反复修改,前后一共花了十年工夫,可见他研究学问的精神是很认真严肃的。
但是张衡的特长还不是文学,他特别爱好数学和天文研究。朝廷听说张衡是个有学问的人,召他到京里做官,先是在宫里做郎中,后来,担任了太史令,叫他负责观察天文。这个工作正好符合他研究的兴趣。
经过他的观察研究,他断定地球是圆的,月亮是借太阳的照射才反射出光来。他还认为天好像鸡蛋壳,包在地的外面;地好像鸡蛋黄,在天的中间。这种学说虽然不完全精确,但在一千八百多年以前,能说出这种科学的见解来,不能不使后来的天文学家钦佩。
不光是这样,张衡还用铜制造了一种测量天文的仪器,叫做“浑天仪”。上面刻着日月星辰等天文的现象。他设法利用水力来转动这种仪器。据说什么星从东方升起来,什么星向西方落下去,都能在浑天仪上看得清清楚楚。
那个时期,经常发生地震。有时候一年一次,也有一年两次。发生了一次大地震,就影响到好几十个郡,城墙、房屋发生倒坍,还死伤了许多人畜。
当时的封建帝王和一般人都把地震看作是不吉利的征兆,有的还趁机宣传迷信、欺骗人民。
但是,张衡却不信神,不信邪,他对记录下来的地震现象经过细心的考察和试验,发明了一个测报地震的仪器,叫做“地动仪”。
地动仪是用青铜制造的,形状有点像一个酒坛,四围刻铸着八条龙,龙头向八个方向伸着。每条龙的嘴里含了一颗小铜球:龙头下面,蹲了一个铜制的蛤蟆,对准龙嘴张着嘴。哪个方向发生了地震,朝着那个方向的龙嘴就会自动张开来,把铜球吐出。铜球掉在蛤蟆的嘴里,发出响亮的声音,就给人发出地震的警报。
公元138年2月的一天,张衡的地动仪正对西方的龙嘴突然张开来,吐出了铜球。按照张衡的设计,这就是报告西部发生了地震。
可是,那一天洛阳一点也没有地震的迹象,也没有听说附近有哪儿发生了地震。因此,大伙儿议论纷纷,都说张衡的地动仪是骗人的玩意儿,甚至有人说他有意造谣生事。
过了几天,有人骑着快马来向朝廷报告,离洛阳一千多里的金城、陇西一带发生了大地震,连山都有崩塌下来的。大伙儿这才信服。
可是在那个时候,朝廷掌权的全是宦官或是外戚,像张衡这样有才能的人不但不被重用,反而被打击排挤。张衡做侍中的时候,因为与皇帝接近,宦官怕张衡在皇帝面前揭他们的短,就在皇帝面前讲张衡很多坏话。他被调出了京城,到河间去当国相。
张衡在他六十一岁那年病死。他在我国科学史上留下了光辉的业绩。
H. 张衡发明地动仪
张衡(78~139)字平子,南阳(令河南南阳)人,家境贫寒,幼年便立定了发愤读书的志向。张衡最感兴趣的是研究机械、天文、历法、数学等自然科学。他为了解决一个问题,制造一种仪器,常常可以一连几天不间断地工作,直到成功为止。
张衡做了太史令以后,为了工作上的需要,制造了一个叫做浑象的仪器。浑象是一种天文仪器,是观测星象、确定节气和了解其他天文现象用的。张衡的浑象是古代比较精确的天文仪器。接着,张衡又发明了观测地震用的地动仪。东汉时,我国经常不断地发生地震。那时人们不懂科学知识,以为地震是鬼神发怒了在显灵。张衡是个科学家,不迷信鬼神,他认为地震是一种自然灾害,人们应当研究地震的规律,地动仪就是为了充分掌握地震的情报而发明的。
地动仪制造成功以后,放在京城洛阳一间观测地震的屋子里。有一天,西北方的龙头突然张嘴吐出铜球,掉到了蟾蜍嘴里,说明西北方向发生了地震。可是当时住在洛阳的人并没有感觉到发生地震。这样,人们就怀疑起来了,都说张衡的发明靠不住,地动仪这东西不准确。过了几天,陇西地方(令甘肃)派人赶到京城洛阳来报告,说几天以前他们那里发生了地震。双方一查对日期,正好就是地动仪上龙头吐出铜球的那一天。人们这才相信张衡发明的地动仪是准确可靠的。
张衡发明的地动仪是世界上第一架记录地震的仪器,欧洲在公元1880年才制造出类似的仪器,比张衡晚了1700多年。