仪器类发明 (第1/2页)

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16.指南针

奇迹概览

指南针是我国历史上的四大发明之一，同时也是中国对世界文明发展的一项重大贡献。悄悄告诉大家，本书首发，想更快阅读，百度搜索就可以了。指南针是用以辨别方向的一种简单的仪器。我国古代劳动人民在长期的生产实践中，接触了磁铁矿，逐渐认识了磁性。在发现磁石可以吸引铁的性质后，人们又发现了磁石可以指示方向。经过多方的实验和研究，人们终于发明了简便实用的指南针。这一发明后来经由阿拉伯传入了欧洲，对欧洲的航海业甚至整个人类社会的文明进程，都产生了巨大的影响。

⊙奇迹探秘：

1.在陌生的地理环境中，我们可以利用指南针来辨别方向，那么，指南针为什么可以指示方向呢？?

在自然界中，许多物质具有吸引铁等物质的属性，这种属性就是磁性。带有磁性的物质称为磁体，而磁体上磁性最强的部位称为磁极。我们所生活依存的地球就是一个大磁体，其地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近。根据同性磁极相排斥，异性磁极相吸引的原理，拿一根可以自由转动的磁针，无论站在地球的什么地方，它的正极总是指北，负极总是指南。指南针在地球磁场中受磁场力的作用，因此会一端指南一端指北。

2.指南针的发明也有一个过程，而最早的可以指示方向的东西却不是指南针，它是什么呢？?

传统观点认为，指南针的始祖大概出现在我国战国时代，它的前身是我国古代劳动人民发明的一种可以指示南北的指南器——司南。司南是用整块天然磁石经过琢磨制成勺型，勺柄指南极，并使整个勺的重心恰好落到勺底的正中，勺置于光滑的地盘之中，地盘外方内圆，四周刻有八卦、天干、地支和二十八宿，共计二十四个方位。这样的设计是古人认真观察了许多自然界有关磁的现象，积累了大量的知识和经验，经过长期的研究才完成的。司南的出现是人们对磁体指极性认识的实际应用。

走近奇迹

指南针也叫罗盘针，是我国古代发明的利用磁石指极性而制成的指南仪器。

我国古代先民从很早时候起就对磁性有了观察和研究，晋朝、东汉时的一些典籍中就有磁石或磁性的使用记载。而到了魏晋南北朝时，更在《名医别录》（是秦汉医家在《神农本草经》一书内容补充之外又补记的365种新药物，分别记述其性味、有毒无毒、功效主治、七情忌宜、产地等。由于本书系历代医家陆续汇集，故称此书名）中提出了磁力测量的方法，这可能是世界上有关磁力测量的最早记载。

春秋时期，我国劳动人民在采矿、冶炼中逐渐认识了磁石。到了战国时期，人们就利用磁石的这一原理制作而成世界上最早的指南工具——司南，并用它来判定方位。司南在使用时需要先把地盘放平，再把司南放在地盘中间，用手拨动勺柄，使它转动，等到勺子停下来，勺柄所指的方向就是南方。这种勺形司南直到8世纪时仍在应用。

到了北宋后期（11世纪），我国劳动人民又逐渐掌握了制造人工磁体的技术，之后又制作出了指南鱼，这是一种用薄铁片剪成的鱼形指南针，将铁片加热并沿子午线方向淬火使之被地磁场磁化。这种方法制作而成的指南针比司南要方便许多，只要有一碗水，就能将鱼放在水面上辨别方向。之后，人们又经过反复的改进，发现钢针在天然磁体上摩擦带了磁性后也可以指示方向。在我国北宋科学家沈括所著的科学巨著《梦溪笔谈》中，对这种人工磁化的方法有详细的描述，而经过人工带磁的钢针，可以说是比较正式的指南针了。

进入南宋后，人们又发明出了指南龟，这便是后来广为应用的旱罗盘的前身。在这一时期，人们还发明出磁针与方位盘一体的罗盘，这就为人们测量方位更提供了便利。

指南针一经发明很快就被应用到军事、生产、日常生活、地形测量等方面，特别是航海上。指南针在航海上的应用有一个逐渐发展过程，在《萍洲可谈》（我国宋代记述有关典章制度、风土民俗及海上交通贸易等的笔记体著作）中就记录了世界航海史上最早的指南针的使用记载。到了元代，指南针一跃而成为海上指航的最重要的仪器，它的使用已经不再受昼夜与天气的影响。而且人们还编制出罗盘的使用导航，在不同航行地点通过指南针的针位做出连线图，称为“针路”。船行到什么地方，采用什么针位方向，一路航线都一一标识明白，以此作为航行的依据。

在北宋末南宋初（约1180年），中国的指南针通过阿拉伯商人传入了欧洲，欧洲人才开始利用指南针导航，这不仅促成了15—16世纪世界历史上著名的“地理大发现”，更是使资本主义的原始积累在世界范围内迅速展开，从而改写了人类的历史。现在，指南针依然在人类的生活中发挥着巨大的作用。

⊙奇迹探秘：

3.我国古代早期的指南针都是什么样子的呢？?

我国古代早期的指南针可谓是多种多样，有鱼形、针形，还有龟形的。

鱼形的指南针称为指南鱼，民间常用薄铁叶剪裁成鱼形，鱼的腹部略下凹，磁化后浮在水面就能指南北。另外，还有一种指南鱼的做法，是用木头刻成手指大小的鱼形，木鱼腹中放入一块天然磁铁，磁铁的s极指向鱼头，用蜡封好后，从鱼口插入一根针，就成为指南鱼。将其浮于水面，鱼头指南，这也是水针的一类。

而用磁石摩擦缝衣针后，使针锋带了磁性，便成为磁针。可以有以下几种方法来装置磁针：水浮法，将磁针上穿几根灯心草浮在水面，就可以指示方向。碗唇旋定法，将磁针搁在碗口边缘，磁针可以旋转，指示方向。指甲旋定法，把磁针搁在手指甲上面由于指甲面光滑，磁针可以旋转自如，指示方向。缕悬法，在磁针中部涂一些蜡，粘一根蚕丝，挂在没有风的地方，就可以指示方向了。

做成龟形的指南针就是指南龟，它是用木块刻成龟的形状，龟腹部中心嵌以磁体，木龟安放在尖状立柱上，龟静止时首尾分指南北。

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【指南针的构造】

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