物理学史——中国古代电磁学知识
第一章 中国古代物理学(光学、电磁学(1)
3.光的折射与透镜
※冰透镜：西汉《淮南万毕术》记载：”削冰令圆，举向 以日，以艾承其影，则火生。“
※鲫鱼杯：宋代《春渚（zhŭ）纪闻》：“有一鲫，长寸 许，游泳可爱。水倒出，鱼不复见。复酌水酒中，须臾 一鱼泛然而起。” ※ “蝴蝶杯”、“兰花杯”等。
4.光的色散
雨后成虹和造虹实验：
唐初孔颖达《礼记注疏》“日照雨滴则虹生” 唐代张志和《玄真子》“雨色映日而为虹”“背日喷 乎水，成虹霓之状。” 南宋蔡卞《毛诗名物解》：“云薄漏日，日照雨滴则 虹生。今以水喷日，自侧视之，则晕为虹霓…。故今雨 气成虹，朝阳射之则在西，夕阳射之则在东。”
示三 意音 图石
和 对 话 石 回 声
莺莺塔回声示意图
6.古代乐器
新石器时代：陶埙（xūn） 和骨哨。
《诗经》记载：有29种之 多，包括各种弹琴、吹奏、 打击等乐器。
战国曾侯乙墓：出土的有： 编钟、磬、笙、排萧等。
编钟
6.律学
律学的内容包括产生乐音的规律、律制的规定、定律器的制 定，还要旁及 与历法和度量衡的关系。律学是一门综合声 学、乐学和数学为一体的综合性学科。
平面镜：“景，日之光反烛人，则景在日与人之间”
凹面镜：“鉴洼，景，一小而易，一大而正，说在中之外、 内。… …中之内，鉴者近中，则所鉴大，景亦大；远中，则 所鉴小，景亦小，而必正，起于中缘正而长其直也。中之外， 鉴者近中，则所鉴大，景亦大；远中，则所鉴小，景亦小而 必易。合于中长直也。”“鉴洼”即凹面镜，“中”为焦点， “易”即倒置。
天然磁石指南针：南宋《事林广记》指南鱼的 制作方法：“以木刻鱼子，如拇指大，开腹一窍， 陷好磁石一块，却以蜡填满，…令没放水中，自 然指南，以手拨之，又复如此。”
指南龟的制作方法：“以木刻龟子一个，一 如前法制作造，但于尾边敲针入去，…龟腹下微 陷一穴，安钉子上，拨转常指北，须是针尾后”
中物史-6电磁
唐代张守节《史记正义》引《淮南子》： “高诱注《淮南子》云：取鸡血与针磨捣之以 和磁石，用涂棋头，曝干之，置局上，即相拒 不止也。” 宋代李昉《太平御览》引《万毕术》： “取鸡血，磨针铁，以相和磁石碁头，置局上， 自相投也。”（卷七三六）“取鸡血，作针磨 铁，捣之以和磁石，日涂碁头，曝干之，置局 上，即相拒不休。”（卷九八八）
《史记· 日者列传》：“分策定卦，旋式正棋，然后 言天地之利害，事之成败”。 《史记》索隐：“栻之形上圆象天，下方法地。用 之则转天纲，加地之辰。” 《汉书· 艺文志》兵阴阳类小序：“阴阳者，顺时而 发，推刑德，随斗击，因五胜，假鬼神而助者也。” 张家山汉简《盖庐》：“维斗为击，转动更始。” 《淮南子· 天文训》：斗杓“不可迎也，而可背也”。 《汉书· 王莽传》：“天文郎按栻于前，日时加某， 莽旋席随斗柄而坐曰：天生德于予，汉兵其如予 何。”
பைடு நூலகம்
《鬼谷子· 谋篇》（成书于3世纪）： “郑人之取玉也，必载司南之车，为其不惑也。” 《宋书· 礼志》“指南车”条称： “《鬼谷子》云，郑人取玉，必载司南，为其不惑 也。” 《文选》收晋· 左思《吴都赋》描写吴王出行： “俞 骑骋路，指南司方。出车槛槛，被练锵锵。吴王乃 巾玉辂，轺骕驦。” 《文选》唐· 刘良注：“指南，指南车也。” 《文选》唐· 吕向注：“指南，车名，上有木人，常 指其南方，故曰‘司方’。” 潘吉星：“必载司南之车”的“之”是“于”字， 即把磁性指南器放在车上。不妥
中国古代电磁学知识
——古人对电磁现象的认识
对电磁现象的初步认识 指南针的发明和应用 对地磁偏角的认识
第一章 中国古代物理学的发展
2. 积累形成期：春秋战国时期。这一时期物理学知识开始积累形成，
代表作《墨经》《考工记》；已有大量的精美器物和文字记载。
3. 发展期：秦汉----隋唐、五代十国。在这一时期，物理学知识得到
应用，如张衡地动仪、刻漏计时；宋元时期达到发展高峰，这一时期出现 了人工磁化技术、指南针、赵友钦的小孔成像实验等。至此，在西方近代 科学诞生之前，中国的科学技术在各个领域都居世界领先地位。 明清时期，科学和科学技术的发展逐渐落后于西方，这一时期，西方物理 知识开始向中国输入。
八卦则是其形式化和符号化：－－为阴，——为阳，分
别称作‘阴爻（yá o)’和‘阳爻’，阴爻和阳爻的组合构成四 象： 22 四象和阴阳的组合再生八卦：乾、坤、震、撰、坎、离、艮 （gè n）、兑。 23
八卦与二进制： 若以阴爻－－表示0， 阳爻——表示1， 则坤卦≡≡即为000， 乾卦≡即为111， 实际相当于八进制：0---7。 故事：德国数学家莱布尼兹1679年提出“论二进位制”， 1701年他将二进位制表寄给中国的法国传教士白晋，白晋立 即看出二进位制与中国伏羲八卦的六爻有关，遂回信并附寄 伏羲64卦图。1703年4月1日，莱布尼兹收到回信和图，4月2 日又复信，并将论文送出发表，论文题目是：“二进位制计 算的阐述”，副题是“关于只用0和1，兼论其用途和伏羲所 用数字的意义”。
西周末年的伯阳父解释地震现象时说：“夫天地之气，不失其序。若过 其序……阳伏而不能出，阴迫而不能蒸，于是有地震。”（《国语》）
④物质不灭思想 王夫之《张子正蒙注•太和》：气“散而归于太虚，复其 氤氲（yīn yūn ）之本体，非消灭也。聚而为庶物之生，自氤 氲之常性，非幻成也”“聚散变化，而气本体不为之损 益。”；“车薪之火，一烈而尽，而为焰，为烟，为烬，木 者仍归木，水者仍归水，土者仍归土，特希微而人不见 者。”；“一甑（zeng）之炊，湿热之气，蓬蓬勃勃，必有 所归；若盖严密，则郁而不散。”
1、电磁学发展的历史回顾
1、电磁学发展的历史回顾早在公元前770年的春秋时代，中国人就发现了天然磁石，在东汉时代中国人发明了指南针，公元前120年前西汉刘安等编篆的《淮南子》中描述了“阴阳相薄为雷，激扬为电”。
北宋时期陈微显描述了磁屏蔽现象，并有磁石治疗耳病的记载。
17世纪(牛顿年代)法国旅行家卡⋅戴马甘兰游离中国后对中国的避雷针进行了描述“中国屋宇顶上龙头中有伸出的金属龙舌，舌根有细铁丝直通地下，使房屋不受雷电的破坏作用”。
虽然中国人发明较早，却无人去深入总结。
在我们的教科书里全是洋名，不见华名，因为中国古人注重发现，但不大注重理论总结与宣传。
1800年伏打给英国皇家学会会长班克斯写信介绍了电池的原理和构造。
使之成为至今众所周知的伏打电池。
1820年初奥斯芯发现电流的磁效应，并进行了深入研究和总结，而且首先传到德国和法国，在电磁学领域里，无人不晓奥斯芯这个大名。
1820年10月毕奥和萨伐尔发表了关于载流长直导线的磁场的实验结果，经过数学家拉普拉斯的帮助，总结出电流元在空间某点处产生的磁感应强度的规律d d 0I r 2μI l 4πr=⨯B e e ，称之为毕奥-萨伐尔-拉普拉斯定律，简称毕-萨定律。
1824年12月安培发现两传导电流之间的相互作用，并从毕-萨定律出发，描述了磁场环路公式0L L d I μ⋅=∑⎰B l ，称之为安培环路定律。
1832年法拉第发现磁铁与导体之间的感应，并认为是在导体中产生了感生电动势d d U =-l t∂Φ∂⎰。
法拉第还在静电测量方面和电镀领域作出了显著贡献。
1834年楞茨却认为是在导体中产生了感生电流I 。
由于感生电动势U ∆与感生电流I 体现在欧姆定律sdU Idl σ=-方程的两端，哪一个是因? 哪是一个果？这正如当时哲学界所争论的鸡蛋与小鸡的因果关系一样，谁也说不清楚。
1840年法拉第做了静电感应实验，麻绳系着一电量为Q 的带电体，并放入金属桶内，结果发现，金属桶外壁的电量也为Q ，然后，他用多个较大的金属桶套在外层，测量结果是：最外层桶的带电量仍为Q ，这是著名的桶实验。
高三物理学史《电磁学的发展历史》课件(共52张PPT)
现象正式定名为电磁感应。
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法拉第根据大量实验事实总结出了如下定律：
电路中感应电动势的大小，跟穿过这一闭合电路的磁 通变化率成正比。
感应电动势用 表示，即 （负号反映感应电动势的方向 与磁通量变化的关系）
这就是法拉第电磁感应定律。
直到70年代才逐渐被爱迪生发明的白炽灯所代替。此 外伏打电池也促进了电镀的发展，电镀是1839年由西 门子等人发明的。
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3.2 电磁学的建立
电磁感应现象的发现，对科学技术的发展意义重大。
它揭示了电与磁相互联系和转变的又一重要性质，推 动了电磁学理论的的发展。
在应用方面，为大规模地利用电能开辟了广阔的道路
记载了电学方面的研究。
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盖利克和起电机
盖利克 起电机
最早的静电起电机出现在17世纪，O.von.盖利克 利用摇柄使一个硫磺球（后改用玻璃球）迅速旋转 ，用人手（或皮革）与之摩擦起电。
到19世纪，这种摩擦起电机为感应起电机所取代。
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18世纪电的研究——电流趣闻
斯蒂芬·格雷 （Stephen Gray）
闪电可以使罗盘的磁针旋转
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奥斯特实验
在1820年4月发现电流的磁效应：当电流 通过导线时，引起导线近旁的磁针偏转。
丹麦物理学家奥斯特 (Hans Christian Oersted，
1777—1851)
通电导线周围和永磁体周围一样都存在磁场。 25
同年7月21日以《关于磁针上电冲突作用的实验》 为题发表了他的发现。
安培研究电流相互 作用的仪器 28
即两个电流元之间的作用力跟它们之间距离的平方成反比 ，这就是著名的安培定律。
电磁学发展史
电磁学的发展历程如下：1. 公元前600年，早在公元前585年，希腊哲学家泰勒斯已记载了用木块摩擦过的琥珀能够吸引碎草等轻小物体，以及天然磁矿石吸引铁等现象。
2. 公元前770至公元前221年的春秋战国时期，我国便有“山上有慈石(即磁石)者，其下有铜金”，“慈石召铁，或引之也”等慈石吸铁的记载；3. 西汉刘安主持撰写的《淮南子》中有“若以慈石之能连铁也，而求其引瓦，则难矣”及“夫燧之取火于日，慈石之引铁，蟹之败漆，葵之向日，虽有明智，弗能然也。
故耳目之察，不足以分物理”。
说明西汉时人们就已经发现磁铁虽能吸引铁，但是无法吸引瓦的现象。
当时的人们虽观测到“取火于日”、“慈石之引铁”、“葵之向日”等现象，但尚无法理解其原理，因此有“虽有明智，弗能然也”。
4. 东汉著名学者王充（公元27-97年）在《论衡·乱龙》一书中有“顿牟掇芥，磁石引针，皆以其真是，不假他类。
”顿牟即琥珀（也有玳瑁的甲壳之说）；芥指芥菜子，统喻干草、纸等的微小屑末。
掇芥”的意思是吸引芥子之类的轻小物体。
5. 西晋张华《博物志》中记载“今人梳头、脱著衣时，有随梳、解结有光者，亦有咤声。
”6. 16世纪的吉尔伯特是英国著名的医生，曾是英皇伊丽莎白一世的御医。
他不但医术高明，在物理学方面也成绩斐然。
他发表了《论磁》比较系统的阐述了其在电与磁方面的研究成果。
在其著作中记录了大量有关的磁现象，如磁石的吸引和推斥；烧热的磁铁磁性消失等。
他认为地球本身就是一个巨大的磁体，并用大磁石模拟地球做过著名的“小地球”试验。
他发现除琥珀以外，还有十几种物体，玻璃、硫磺、树脂、水晶等经过摩擦，也可以吸引轻小物体。
吉尔伯特第一次使用了“电(electric)”这个词，英语的“电”来自于希腊文“琥珀(ƞλεκτορν)”。
7. 17世纪，德国马德堡市市长、物理学家格里凯制造出一种摩擦起电器，使用步摩擦可以连续转动的硫磺球，从而可以得到大量电荷。
后来，不断有人制造出各种静电起电器。
物理学史之电磁学篇
问苍天巧借雷电向暴君争取民权富兰克林及其电荷守恒定律和电的本质的发现从远古开始，无论是中国还是西方都有对电、磁现象观察的记载。
16世纪后半叶以 后，实验风气逐渐兴起，人们发明了产生电荷和储存电荷的起电机、莱顿瓶，发现了电 流，制成了最早的电源一一电堆。
这不仅加深了人们对电现象和磁现象的认识，并且为进 一步探索电磁现象的规律作好了物质准备。
在静电学发展过程中不得不提到一位美国物理学家的重要贡献，那就是本节的主人公一一富兰克林。
本杰明.富兰克林(BenjaminFranklin,1706-1790)一个贫穷的制烛工人家庭，在家里十七个孩子中排行 是美国政治家、物理学家，同时也是出版商、印刷 商、、、；更是杰出的及。
他是时重要的领导人之 与了多项重要文件的草拟，并曾出任美国驻大使，成 法国支持美国独立。
富兰克林富兰克林的初期创造才能表现在许多发明上，尤 的是改进火炉和双焦眼镜。
但他的最大成就是在电学方面, 是发现了电荷守恒定律。
1746年，居于美国费城的富兰克林收到了英国皇家学会朋友赠送 的一只莱顿瓶及使用方法，这样莱顿瓶带来的电学知识很快就传播到了北美。
富兰克林利 用莱顿瓶做了大量的静电方面的实验，他发现，两个带有不同性质电荷的带电体相互接触 后可以呈现中性。
根裾这种相消性和数学上的正、负数的概念，他把“阳电”称为正电，把“阴电”称为负电，并进一步从电荷的相消性，推出如下结论 ：①正电和负电，在本质上 不应有什么差别；②摩擦起电过程中，总是形成等量的异种电荷；③摩擦起电过程中，一 方失去的电荷与另一方得到的电荷在数量上相等。
于是，在上述推论的基础上，他总结出 一个普遍的原理：电荷既不能创生也不能消灭，只不过是从某一个带电体转移到另外一个 带电体；在电荷转移过程中，电荷的总量是不变的。
这就是电荷守恒定律的最原始的表述 方式。
电荷守恒定律是物理学中一条比较普遍的守恒定律，富兰克林为电磁学大厦建立了 第一块颇为重要的奠基石。
(完整版)物理学史--中国古代物理学
认为：阴阳的对立统一运动，是自然界一切事物发生、发 展、变化及消亡的根本原因。是自然界一切事物运动变化的固 有规律。阴阳的对立和消长是宇宙的基本规律。
阴阳学说的基本内容包括阴阳对立、阴阳互根、阴阳消 长和阴阳转化四个方面。
衡• 谈天》，“天地合气，万物自生”《论衡• 自然》。 王充（27-约97）：东汉时期的唯物主义哲学家和进步
思想家，创立了以气为基础的元气自然论。主要著作有《论 衡》，共30卷，85篇，涉及力学、声学、光学、热学、电磁 学等多方面的知识，是我国中古时期的一部百科全书。
②气有聚散两态，太虚为气，气形转化
第一章 中国古代物理学
一. 中国古代的物质观 二. 中国古代的力学知识 三. 中国古代的热学知识 四. 中国古代的光学知识 五. 中国古代的电磁学知识 六. 中国古代的声学知识 七. 中国古代物理学的特点
概况
在古代，无论是古希腊还是中国，都谈不上有“物理 学”。当时人们还不可能自觉地、系统地运用实验方法， 也不可能通过严密的逻辑推理和数学形式进行科学的概括， 使之成为完整的知识体系。但这一阶段仍是物理学形成和 发展的先导和渊源。是物理学发展的孕育和萌芽时期。但 我们可以通过早期人类的遗迹中看到人类为了生存，在获 取生活和生产资料的过程中，在与大自然的各种斗争中， 不断认识自然，改造自然，从而孕育和形成了早期的物理 知识和中物国理古思代想物。理思想的特点： 1.发源于当时生产工艺的实践过程中 2.以朴素的直观观察为依据，思辨色彩浓烈 3.没有集中的专门著作，散见于有关古籍之中
d.机械记时：
东汉时期张衡117年发明浑天仪，用于测定天体位置，一天转一周。后经唐
电磁学物理学史
电磁学物理学史引言：电磁学是物理学的一个重要分支，研究电荷和电流的相互作用以及由此产生的电磁现象。
电磁学物理学史可以追溯到古希腊时期，随着时间的推移，人们对电磁学的认识逐渐深入，相继提出了一系列重要的理论和定律，为现代电磁学的发展奠定了基础。
1. 静电学的发展静电学是电磁学的起源，最早的有关电现象的记录可以追溯到古希腊的萨摩斯岛上的塞弗诺斯。
他观察到琥珀摩擦后可以吸引小物体，这是人们第一次对电现象进行了描述。
在17世纪，英国物理学家威廉·吉尔伯特将这种现象称为“电”，并首次提出了电的两种性质：树脂电和玻璃电。
而后，法国物理学家居福斯·卡鲁将这一概念发展为正负电荷的概念，并提出了电荷守恒定律。
2. 电流与磁场的关系18世纪末，意大利物理学家奥斯特和丹麦物理学家汉斯·克里斯蒂安·厄斯特德发现，电流可以产生磁场。
奥斯特进一步研究了电流通过导体时的磁场规律，并提出了奥斯特定律，即安培定律。
安培定律揭示了电流与磁场的相互作用关系，为后来的电磁学理论奠定了基础。
3. 麦克斯韦方程组的建立19世纪中叶，苏格兰物理学家詹姆斯·克拉克·麦克斯韦提出了电磁学的统一理论，他将电学和磁学统一为电磁学，并建立了麦克斯韦方程组。
麦克斯韦方程组描述了电荷、电流和电磁波之间的关系，成为现代电磁学的基石。
麦克斯韦方程组表明，变化的磁场会产生电场，而变化的电场也会产生磁场，从而揭示了电磁波的存在。
4. 电磁波的发现根据麦克斯韦方程组的预测，若电场和磁场发生变化，将会产生电磁波。
而电磁波的存在在19世纪末由德国物理学家海因里希·赫兹通过实验证实了。
赫兹成功地产生了电磁波，并用探测器接收到了这些波的信号，这一发现为无线电通信的出现打下了基础。
5. 电磁学的应用电磁学的理论和定律不仅深刻影响了物理学的发展，而且在现代科技中有着广泛的应用。
电磁学的应用包括电力系统、电子技术、通信技术、雷达、电磁波疗法等等。
电磁学的发展简史
电磁学的发展简史物理2009-12-02 20:43:20 阅读172 评论0 字号：大中小我国古代和古希腊，人类从生产实践和日常生活中便了解到电和磁的一些现象和知识。
：春秋时代（公元前六百多年）十三世纪前后。
欧洲学术复兴。
通过实验研究自然规律蔚然成风。
当时得到磁学实验，发现了磁石有两极，并命名为N极和S极，并通过实验证实了异性磁极相吸，同性磁极相斥。
一根磁针断为两半时。
每一半又各自成为一根独立的小磁针。
但这股实验风气，立即遭到教廷中那些僧侣的反对，被压了下去。
电和磁的研究又进入了停顿期。
十六世纪。
英国：吉尔伯特：发现了电和磁有一些不同的性质。
制作了第一只实验用的验电器1660年，德国工程师盖利克，发明了第一台较大的摩擦起电机，使较大量电荷的获得成为可能。
1729年，英国：格雷：发现了导体和绝缘体具有不同的导电特性，这为电荷的输运奠定了基础。
1733年，法国：杜费：发现了两种性质完全不同的电荷。
1745年：荷兰：物理学家穆欣布罗克：发明了莱顿瓶，为电荷的储存提供了有效的手段，也为电的进一步研究提供了条件。
1747年：美国：富兰克林：在杜费的基础上，引入了正电和负电的规定，为定量研究电现象提供了一个基础，具有重大的意义。
他还认为。
摩擦的作用是使电从一个物体转移到另一物体，而不是创造电荷；任何一与外界绝缘的体系中，电的总量使不变的。
这就是通常所说的电荷守恒原理。
电荷的获得、储存和传递为定量研究电现象提供了充分的条件。
在认识了电荷分为正负两种，同性相斥异性相吸后，人们很快便转向研究电荷之间相互作用利的定量规律。
1750年，德国：埃皮诺斯：发现了两电荷之间的相互作用力随其距离的减小而增大的现象，但他没有深入的研究下去给出定量的规律。
1766年：德国：普里斯特利：通过一系列实验证明，带电的空心金属容器内表面上没有电荷，而且对内部空间没有任何电力作用，他做了猜测，认为电荷之间的作用力与万有引力相似，即与他们之间距离的平方成反比。
物理学史之电磁学篇
问苍天巧借雷电，向暴君争取民权——富兰克林及其电荷守恒定律和电的本质的发现从远古开始，无论是中国还是西方都有对电、磁现象观察的记载。
16世纪后半叶以后，实验风气逐渐兴起，人们发明了产生电荷和储存电荷的起电机、莱顿瓶，发现了电流，制成了最早的电源——电堆。
这不仅加深了人们对电现象和磁现象的认识，并且为进一步探索电磁现象的规律作好了物质准备。
在静电学发展过程中不得不提到一位美国物理学家的重要贡献，那就是本节的主人公——富兰克林。
本杰明.富兰克林（Benjamin Franklin, 1706-1790)出生于美国马萨诸塞州波士顿一个贫穷的制烛工人家庭，在家里十七个孩子中排行十五，是美国政治家、物理学家，同时也是出版商、印刷商、记者、作家、慈善家；更是杰出的外交家及发明家。
他是美国独立战争时重要的领导人之一，参与了多项重要文件的草拟，并曾出任美国驻法国大使，成功取得法国支持美国独立。
富兰克林富兰克林的初期创造才能表现在许多发明上，尤其著名的是改进火炉和双焦眼镜。
但他的最大成就是在电学方面，其中他对静电学的最重要贡献是发现了电荷守恒定律。
1746年，居于美国费城的富兰克林收到了英国皇家学会朋友赠送的一只莱顿瓶及使用方法，这样莱顿瓶带来的电学知识很快就传播到了北美。
富兰克林利用莱顿瓶做了大量的静电方面的实验，他发现，两个带有不同性质电荷的带电体相互接触后可以呈现中性。
根裾这种相消性和数学上的正、负数的概念，他把“阳电”称为正电，把“阴电”称为负电，并进一步从电荷的相消性，推出如下结论:①正电和负电，在本质上不应有什么差别；②摩擦起电过程中，总是形成等量的异种电荷；③摩擦起电过程中，一方失去的电荷与另一方得到的电荷在数量上相等。
于是，在上述推论的基础上，他总结出一个普遍的原理：电荷既不能创生也不能消灭，只不过是从某一个带电体转移到另外一个带电体；在电荷转移过程中，电荷的总量是不变的。
这就是电荷守恒定律的最原始的表述方式。
中国古代的电磁学成就
中国古代的电磁学成就中国古人对电和磁的知识的积累及其技术成就，在世界物理学史中占有极为重要的地位。
古代人在雷电、静电、静磁学方面的知识以及在罗盘的制造方面远远地走在欧洲人前面。
除了用的传统方式解释磁体极性、磁偏角之外，在其他方面的科学发现和技术成就也是令人惊叹的。
对尖端放电现象的观察和研究，使古人发明了避雷器，用于高大建筑的顶端，防止雷击。
特别是磁的研究与应用对中国古代的生产、军事、航海测量等技术的发展产生了重要作用。
一、摩擦起电我国古代人在电学知识方面很早就有了“琥珀拾芥”的记载，对静电和雷电现象也有许多值得称道的见解。
琥珀是一种透明的树脂化石，在古籍中也写作“虎魄”、“虎珀”。
玳瑁是一种类似龟的海生爬行动物，其甲壳也叫玳瑁；汉代王充等人称它为“顿牟”。
静电现象的最早记载见之于西汉成书的《春秋考异邮》：“玳瑁吸喏”。
“喏”即草屑一类轻小绝缘体。
王充在《论衡·乱龙篇》中写道：“顿牟掇芥，磁石引针，皆以其真是、不假他类。
”东晋郭璞在《山海经图赞》中写道：“磁石吸铁，玳瑁取芥，气有潜通，数亦宜会，物之相投，出乎意外”。
明代李时珍说：“玳瑁拾芥，如草芥，即禾草也。
”类似记载，举不胜举。
需要指出的是，芥子比草芥稍重，只要静电力足够大，干燥的芥子也能被琥珀吸引。
从以上种种记载可见：人们根据吸引现象将电和磁并列为同一类，这是后来电磁学的思想先导。
在西方古代，电和磁是被分别认识的。
除了琥珀、玳瑁之外，古代人还发现了毛皮、丝绸和其他多种物质的静电现象。
它们之所以被发现，是由于静电火花和放电声音引起人们的注意。
西晋张华在其著《博物志》中最早记述了静电闪光和放电声。
他写道：“今人梳头、脱著衣时，有随梳、解结有光者，亦有咤声。
”这里描述了两个静电实验：一是用梳子梳头发；二是猛然解脱毛皮或丝绸质料衣服。
在这两个实验中都能发现静电闪光和听到放电声。
《晋书·五行志》记载了这样一件事：晋永康元年（300），晋惠帝司马衷纳羊氏为后。
我国古代在电磁学方面的成就
中国古代在电磁学方面的成就可以追溯到两千多年前的战国时期。
以下是一些中国古代在电磁学方面的成就：
司马光发现了磁铁的指南针作用：在北宋时期，司马光发现磁铁可以用来制作指南针，从而可以指示方向，这对中国古代的航海和军事具有重要意义。
胡安国在唐朝时期制造了静电机：胡安国在唐朝时期制造了一种可以产生静电的机器，被认为是世界上最早的静电机。
王夫之提出了磁性理论：王夫之是中国古代著名的天文学家和数学家，他提出了磁铁的两极性和磁力线的概念，为后来的电磁学理论奠定了基础。
钱元瓘发现了电感现象：钱元瓘是宋朝时期的科学家，他发现了电感现象，即电流通过导线时会在导线周围产生磁场。
章钜龙发现了电磁感应现象：章钜龙是明朝时期的科学家，他发现了电磁感应现象，即导体在磁场中会产生感应电流。
这些成就虽然在当时还没有被应用于实际的电器制造和电磁学理论的建立，但它们为后来的科学家和工程师提供了重要的启示和基础，对电磁学的发展产生了深远的影响。
物理学史--中国古代物理学
(2)两汉到五代时期(前206～960) 两汉到五代时期( 206～960)
简单机械逐渐发展为精巧的或大型的联 合机械,如张衡的水运浑天仪,候风地动仪, 合机械,如张衡的水运浑天仪,候风地动仪, 西汉未巧工丁缓( 公元1世纪) 西汉未巧工丁缓 ( 公元 1 世纪 ) 的 " 被中香 是世界上已知最早的常平支架, 炉"是世界上已知最早的常平支架,祖冲之 429～500年 的水磨等等. (429～500年)的水磨等等.
第一章
中国古代物理学
一. 中国古代的物质观 二. 中国古代的力学知识 三. 中国古代的热学知识 四. 中国古代的光学知识 五. 中国古代的电磁学知识 六. 中国古代的声学知识 七. 中国古代物理学的特点
一. 中国古代的物质观
种说 关于物质的构成,中国古代有多种说法, 如 " 五行 八卦说" 元气说"以及墨家提出的"原子论" 说 " , " 八卦说 " , " 元气说 " 以及墨家提出的 " 原子论 " . 这里仅介绍先秦时期两种物质观. 这里仅介绍先秦时期两种物质观. "五行说" 这一学说始于夏朝, 流行于商朝,到了西周发展 五行说" 这一学说始于夏朝,流行于商朝, 五行说 五行元素说" 西周末年, 为"五行元素说".西周末年,太史官史伯在总结前人思想以 后说: 夫和实物,同则不继,以他平他谓之和, 后说:"夫和实物,同则不继,以他平他谓之和,故能丰长而 物生之,若以同裨同,乃尽弃矣.故先王以土与金, 物生之,若以同裨同,乃尽弃矣.故先王以土与金,木,水, 火杂以成百物" 国语郑语 郑语. 这里已十分明确的把水, 火杂以成百物 " . ( 国语 郑语 . ) 这里已十分明确的把水 , 土五种基本物质当成组成世界万物的原始材料. 火,木,金,土五种基本物质当成组成世界万物的原始材料. 更加清楚地表明中国古代原始五行说, 更加清楚地表明中国古代原始五行说,实际上就是最早的关于 物质组成的假说.它不仅具有朴素的元素概念, 物质组成的假说.它不仅具有朴素的元素概念,并具有物质相 互转化的观念. 互转化的观念.
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4、 磁体的应用
（1）战时用
《晋书· 马隆传》：“夹道累磁石，贼负铁镗，行不得前，隆
卒悉被犀甲，无所溜碍” （2）建筑用 汉代《三辅黄图》：“作阿房宫前殿，东西五十步，南北五 十丈，上可坐万人，下建五丈旗。以本蘭为梁，以磁石为门，
怀刃者止之。”
（3）制陶 用磁石吸取釉水中的铁屑，烧出的瓷器洁白细腻。
明末清初刘献廷《广阳杂记》：“磁石吸铁，隔碍潜通。或问
余曰：磁石吸铁，何物可以蔽之？犹子阿孺曰：唯铁可以隔之 耳。其人去而复来曰：试之果然。余曰：此何必试，自然之理
也。”我国最早对磁屏蔽的记载。
3、 人造磁体
（1） “斗棋”：
《淮南万毕术》:“慈石提棋” 。原注释说：“取鸡 （血），磨针铁，以相和慈石，置棋头，局上自相投也。” “慈石拒棋” 。 （2）摩擦带磁：
沈括《梦溪笔谈》：“以磁石磨针锋，则锐处常指南，亦
有指北者，恐石性亦不同”。用磁石有规律地摩擦针或其它铁 制物体，使物体带磁
（3）指南鱼： 西晋时代出现。
北宋曾公亮《武经总要》：“鱼法，以薄铁叶剪裁，长两
寸，阔五分，首尾锐如鱼形，置炭火中烧之，候通赤，以铁钤 钤鱼首出火，以尾正对子位，蘸水盆中，没尾数分则止，以密 器收之。用时置水碗于无风处，平放鱼在水面令浮，其首常南 向午也。”
古代屋脊上的避雷装置
法国旅行家卡勃里欧别· 戴马甘兰1688年所 著的《中国新事》一书中记有：中国屋脊 两头，都有一个仰起的龙头，龙口吐出曲 折的金属舌头，伸向天空，舌根连结一根 细的铁丝，直通地下。这种奇妙的装置， 在发生雷电的时刻就大显神通，若雷电击 中了屋宇，电流就会从龙舌沿线睛行至地 底，避免雷电击毁建筑物。这说明，中国 古代建筑上的避雷装置，在大批量和结构 上已和现代避雷针基本相似。
“故先王立司南，以端朝夕”。
《鬼谷子》： “郑子取玉，必载司南，为其不惑也”。
东汉王充《论衡》：
其柢（di勺的长柄）指南”。
“司南之杓（shao 勺子），投之于地（中央光滑的地盘），
（2）指南鱼
不言而喻，司南的指向性较 差。北宋时曾公亮与丁度 （ 990 ～ 1053 ）编撰的《武经 总要》（1044年）在前集卷十 五记载了指南鱼的使用及其制 作方法，极为清晰地论述了热 退磁现象的应用。当烧至通赤 时，温度超过居里点，磁畴瓦 解，这时成为顺磁体。再用水 冷却，磁畴又重新恢复。这时 鱼尾正对子位（北方），在地 磁场作用下，磁畴排列具有方 向性，因而被磁化。从司南到 指南鱼，无疑是一个重大进步， 但在使用上仍多有不便。
卡尔· 马克思：“火药、指南针、印刷术——这是预告资产阶
级社会到来的三大发明。火药把骑士阶层炸得粉碎，指南针 打开了世界市场并建立了殖民地，而印刷术则变成新教的工 具，总的来说变成科学复兴的手段，变成对精神发展创造必 要前提的最强大的杠杆。”（《机器、自然力和科学的应
（1）司南
《韩非子》：司南的最早记载
4.明清时_________在《广阳杂记》中有我国关于磁屏蔽的最 早记载。 （1）曾公亮 （2）刘献庭 （3）孙云球 （4）方以智 5.司南的最早记载见 一书中。（答：《韩非子》）
6.宋代沈括在其所著 中有世界是最早的利用天 然磁体进行人工磁化，地磁偏角、面镜焦点的记录。（答： 《梦溪笔谈》） 7.南北朝的肃子显在《南齐书》中记载了________为导电 物， 为绝缘体。（答：金属之类，木） 8.王充在《论衡》里边提到“顿牟掇芥”指___________ 现象。
甲骨文“雷”
金文（周）“电”
1、雷电知识 （1）雷电现象 王充《论衡· 雷虚篇》：“云雨至则雷电击”，明确地提出 云与雷电之间的关系。 《南齐书· 五行志》： “永明八年（490年）四月六日，雷
震会嵇山阴恒山保林寺，刹上四破，电火烧塔下佛面，而窗 户不异也。（佛面刷有金粉）”
沈括《梦溪笔谈》：“内侍李舜举家曾为暴雷所震，其堂之 西室，雷火自窗间出，赫然出檐，人以为堂屋已焚，皆出避
之。及雷止，其舍宛然，墙壁窗纸皆黔。有一木格，其中杂
储诸器。其漆器银扣者，银悉熔流在地，漆器不曾焦灼。有 一宝刀，极坚刚，就刀石中熔为汁，而室亦俨然。人必谓， 火当先焚草木，然后流金石，今乃金石铄而草木无一毁者， 非人情所测也。” “导体”和“绝缘体”在雷电作用下的
区别。
方以智《物理小识》：“雷火所及，金石销熔，而漆器不 坏。”
（4）制药和医疗
制造中药时，采用磁引方法吸取中药中的铁渣。
晋代有用磁石吸出体内铁针的病案。
南北朝时期的医生陶弘景“炼水，亦令人有人。”
《神农本草经》：“慈石，味辛寒，主周痹风湿，肢节中
痛，不可持物，……除大热烦满及耳聋。”
水二斗浸于露地。每日取水作粥食，经年气力强盛，颜如童 子。” 战国时“自炼五石”
曳，以手摩之良久，火星直出。”
(二 )
中国古代对磁的认识
1、 对磁体的认识
前秦（公元前4世纪）《管子》：“上有慈石者，其下有铜 金”，这是关于磁的最早记载。 《鬼谷子》： “若慈石之取针”。 《吕氏春秋 · 精通》：“慈石召铁，或引之也。”这是最早 关于磁石吸铁的记载。
汉代高诱注：“石，铁之母也。以有慈性，故能引其子。石
②
南宋陈元靓《事林广记》：“造指南龟。以木刻龟子一个，
一如前法制造，但于尾边敲针入。用小板子，上安以竹钉子， 如箸尾大；龟腹下微陷一穴，安钉子上，拨转常指北。须是针 尾后。”
木龟有固定支点的装置。由水浮 改为支撑，对于指南仪器这是在 结构上的一次较大改进，为将指 南针用于航海提供了方便条件。
③
宋代朱彧的《萍洲可谈》：“舟师识地理，夜则观星，
载。
宋代苏颂《本草图经》:磁石“能吸铁虚连十数针，或一、 二斤刀器回转不落者，尤真。”
（3） 磁石只能吸铁 《淮南子》：“慈石能吸铁，及其于铜则不通矣”，
“慈石之能连铁也，而求其引瓦，则难矣”。不能吸金、银、
铜等其他金属，也早为我国古人所知。 （4） 隔碍相通 张君房《云笈七签》：“磁石吸铁,间隔潜应” （5） 磁屏蔽
（2）雷电成因 《淮南子 · 坠形训》：“阴阳相薄为雷，激扬为电”，即雷 电是阴阳两气对立的产物。 王充《论衡· 雷虚篇》：“雷者,太阳之激气也”。“试以一 斗水灌冶铸之火，气激■裂，若雷之音矣。或近之，必灼人
体。天地为炉大矣，阳气为火猛矣，云雨为水多矣，分争激
射，安得不迅？中伤人身，安得不死？。”
为真。”辨别真假琥珀的方法
宋代张邦基《墨庄漫录》：“皇宫中每幸诸阁，掷龙脑以辟 （避）秽。过则以翠羽扫之，皆聚，无有遗者”。孔雀毛吸
引龙脑（可制香料的有机化合物碎屑）．
（2）电致发光（这里指摩擦起电伴随的放电现象） 西晋张华（232～ 300）《博物志》：“今人梳头，脱著衣 时，有随梳、解结有光者，亦有咤(zha)声”。世界最早记 述了梳子与丝绸摩擦起电引起的放电及发声现象。 唐代段成式《酉阳杂俎》： 毛，即着火星。” 明代都邛(qiong)《三余赘笔》：“吴绫为裳，暗室中力持 “猫……黑者，暗中逆循其
《本草纲目》：“慈石三十两，白石英二十两，槌碎瓮盛，
5、 司南和指南针
弗兰西斯· 培根《新工具》：“印刷术、火药和指南针这三种
发明已经在世界范围内把事情的全部面貌和情况都改变了：
印刷术是在学术方面，火药是在战争方面，指南针是在航海 方面；并由此又引起难以数计的变化来；竟至任何帝国、任 何宗教、任何星宿（显赫人物）对人类事务的力量和影响都 仿佛无过于这些机械性的发现。”
中国古代的电磁学知识
1. 中国古代的电学知识 雷电和摩擦起电 2. 中国古代对磁的认识
磁体、磁性及应用、司南、指南针
(一 )
中国古代的电学知识
我国古代对电的认识，是从雷电及摩擦起电现象开始的。 早在3000多年前的殷商时期，甲骨文中就有了“雷”的形声字。 西周初期，在青铜器上就已经出现加雨字偏旁的“電”字。
《杂志一》） “以磁石磨针锋，则锐处常指南，亦有指北者，恐石性亦 不同，如夏至鹿角解，冬至麋角解，南北相反，理应有异，未 深考耳。”《梦溪笔谈.补笔谈》卷三《药议》）
遗憾的是，中国古代关于磁的认识尽管极为丰富，但关于 磁现象的本质及解释，往往又是含糊的，缺乏深入细致的研 究。就连被称作“中国科学史上的坐标”的沈括，对磁现象 也认为，“莫可原其理”，“未深考耳”，致使在我国历史 上，一直未能产生可与英国吉尔伯特《论磁》比美的著作。
1.《汉书 西域传》记载“矛端生火”指公元3年观察到： （1）摩擦起电 （2）磁石吸铁 （3）尖端放电 （4）光的折射
2.我国最早有关毛发摩擦生电的记载，是西晋张华写的 （1）《庄子》（2）《水经注》（3）《博物志》（4）《淮南子》 3.北宋时，谁在《萍州可谈》中第一次记载了指南针用于航海， 比英国人纳肯早71年 （1）朱彧 （2）梅文 （3）曾公亮 （4）张载
2、 静电现象 （1）摩擦起电 《春秋纬》：“瑇瑁（玳瑁）吸偌（细小物体）”。
《论衡》 ：“顿牟掇芥 duō g ài ”，这里的顿牟也是指玳
瑁。 《三国志》： “琥珀不取腐芥”。腐芥因含水分，已成为 导体，所以不被带电琥珀吸引。 南北朝陶弘景的《名医别录》：“琥珀，惟以手心摩热拾芥
明代刘基（ 1311 ～ 1375 ）：“雷者，天气之郁而激发也。
阳气困于阴，必迫，迫极而迸，迸而声为雷，光为电”。
（2）尖端放电 《汉书· 西域记》：“元始中（公元3年）……矛端生火” 晋代《搜神记》：“戟锋皆有火光，遥望如悬烛”。 避雷针是尖端放电的具体应用： 唐代王睿《炙毂(gu)子》：汉代高大建筑物的瓦饰制成动
昼则观日，阴晦观指南针”。最早关于指南针用于航海的 记录。到了明代，遂有郑和下西洋，远洋航行到非洲东海 岸之壮举。 西方“关于指南针航海的记载，是在1207年英国纳肯 （A. Neckam，1157～1217）的《论器具》中。