上虞区2021学年共同体陆国萍专帖（四五年级） [复制链接]

北宋时开始将每个时辰分为“初”、“正”两部分，分十二时辰为二十四，称“小时”。

大约西周之前，古人就把一昼夜均分为100刻，在漏壶箭杆上刻100格。折合成现代计时单位，则1刻等于14分24秒。“百刻制”是中国最古老、使用时间最长的计时制。

到了汉代，在使用“百刻制”的同时，又采用以圭表测量太阳射影长短来判断时间的“太阳方位计时”法。圭表由两部分组成：一是直立于平地上的测日影的标杆或石柱，叫做表；一为正南正北方向平放的测定表影长度的刻板，叫做圭。既然日影可以用长度单位计量，所以才有“一寸光阴一寸金”的俗语。圭表所测得的每一太阳方位，渐渐有了一个固定的名称，这就是时辰的来历。到了隋唐，“太阳方位计时”正式演变为“十二时辰计时”。“百刻制”与“十二时辰计时”并用，使得中国古代的计时制趋于完善。

汉代皇宫中值班人员分五个班次，按时更换，叫“五更”，由此便把一夜分为五更，每更为一个时辰。戌时为一更，亥时为二更，子时为三更，丑时为四更，寅时为五更，其对应如下：
一更天：戌时　19:00-21:00
二更天：亥时　21:00-23:00
三更天：子时　23:00-01:00
四更天：丑时　01:00-03:00
五更天：寅时　03:00-05:00
“鼓角”、“钟鼓”都是古时用来打更的器具。

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原来小时是从北宋开始的，涨知识了

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晨钟暮鼓，终于懂这个成语的意思了

回复 123楼陆国萍的帖子

圭这个字很形象，一把长长的尺子

汉代皇宫中值班人员分五个班次，按时更换，叫“五更”，由此便把一夜分为五更，每更为一个时辰。戌时为一更，亥时为二更，子时为三更，丑时为四更，寅时为五更，其对应如下： 一更天：戌时　19:00-21:00 二更天：亥时　21:00-23:00 三更天：子时　23:00-01:00 四更天：丑时　01:00-03:00 五更天：寅时　03:00-05:00 “鼓角”、“钟鼓”都是古时用来打更的器具。 陆国萍 发表于 2021/11/7 21:53:12

学到了，历史的计时见证了古代劳动人民的智慧

回复 125楼赵洁莹的帖子

是的，我也是才知道，古人真的很智慧。

回复 126楼赵洁莹的帖子

成语有好些是古人的日常生活呀

回复 127楼赵洁莹的帖子

日晷和圭表，也是古人的智慧结晶

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古人的计时总觉得很浪漫。

用水计量时间
爱牛的容器是60毫升，所以我就改成了每60毫升水流出20毫升需要多少时间。重复测量三次，时间基本都在23秒左右。
证明水的流速是均匀的，有规律的，所以可以利用水来计时。
水在流出的时候，水位也在下降，这会不会影响呢？
首先让学生预测，60毫升流出20毫升，40毫升流出20毫升，20毫升流出20毫升，需要多少时间。
在前一个实验的基础上，学生认为都是23秒左右。于是实验。
实验中发现，60毫升流出20毫升需要23秒47，40毫升流出20毫升需要35秒43，20毫升流出20毫升需要1分05秒68。时间在变长。
这是为什么呢？
学生实验中发现，水流出的时候，水位高度下降了，水从流线状到后来的滴滴答答，越来越慢。猜测是水变少了，水压变小了，所以流速变慢了。
的确如此，水流速度和水量，水压，水位高度有关，那么是不是水不能用来计时了呢？
可是古人还是发明了水钟呀？古人是怎么解决这个问题的呢？
有的同学提到了不停的加水。
出示古代水钟图，在最上方的容器里，有两个口，一个注水口，一个溢水口。注水口能一直不停的加水，那溢水口呢？
学生马上明白，水多了让它流出去。
是的，注水口和溢水口保证了水位高度不变，从而保证了水的流速不变。
那水钟是不是完美了呢？有没有不足呢？
学生想到的是浪费水。其实天气也影响很大。北方冬天易结冰，需要给水加热，也就不方便了。

水钟在中国又叫做“刻漏”，“漏壶”。根据等时性原理滴水记时有两种方法，一种是利用特殊容器记录把水漏完的时间（泄水型），另一种是底部不开口的容器，记录它用多少时间把水装满（受水型）。中国的水钟，最先是泄水型，后来泄水型与受水型同时并用或两者合一。自公元85年左右，浮子上装有漏箭的受水型漏壶逐渐流行，甚至到处使用。

大约在1000多年以前，希腊人制造了较为精巧的水钟。它的结构是这样的：贮水壶上部一侧有个小孔，多余的水可以从这个小孔溢出，这样就能保持固定的水平面，保持恒定的压力。水从贮水壶下部的小孔流出，注入受水壶。受水壶内有一浮舟。浮舟上装有“护钟神”——箭竿。受水壶中的水达到某一高度时，通过虹吸管使水注入旋转的平衡轮（它由于自身的重量而转动），驱使一列齿轮转动，从而按照昼夜的长短把计时用的鼓状圆筒带到新位置。随受水壶水面高度的变化，“护钟神”就在圆筒刻线上指出时辰。这些刻线是不等长的，有些还是斜的，以便指示出冬季里一天的时辰。

水钟是整个古代世界报时的标准方式，它于公元前6世纪传入中国。水钟曾在雅典等城市成为一道常见的景观，如今在这些城市中已发现公元前35年左右建造的“城钟”的遗迹。这种钟的运行由一块浮标控制，当水从底部的一个小出口慢慢流出时，浮标也一点点地下沉。浮标大概与一根圆杆相连接。圆杆在下沉时使指示柄随之移动。通向水井的台阶的磨损程度表明，每天都要给蓄水池倒满水。

流动的水和燃烧的香为什么可以作为测量时间的“尺子”呢？因为水的流动和香的燃烧都是一种运动，时间和运动有密切的关系，只有通过运动才能表现出流逝的时间。因此，量度时间离不开运动。

古代有一种刻漏，主要由几个铜水壶组成，又叫“漏壶”。除了最底下的那个，每个壶的底部都有一个小眼。水从最高的壶里，经过下面的各个壶滴到最低的壶里，滴得又细又均匀。最低的壶里有一个铜人，手里捧着一支能够浮动的木箭，壶里水多了，木箭浮起来，根据它上面的刻度，就可以知道时间。

我国古代对水钟的发展做出了突出贡献。最著名的例子是北宋初年（大约公元1086年）苏颂设计制造的“水运仪象台”。天文学家苏颂按照宋朝英宗皇帝的诏令进行设计并于公元1090年建成的“水运仪象台”堪称中古时代中国时钟的登峰造极之作。
他的装置是一座天文钟楼，高逾30英尺。顶部有一架体积庞大的球形天文仪器，即浑仪。浑仪为铜制，靠水力驱动，用于观测星相。钟楼内放置天球仪，即浑象，其运转与上面的浑仪同步，故可随时对两者进行比较。钟楼前面是一座木阁，分5层各开一门，无论白天黑夜，每隔一段时间，便有木人出现。木人击鼓、摇铃、打钟、敲打乐器、出示时辰牌。所有木人都由巨大的报时装置操纵。这架装置则由巨大的枢轮提供动力，枢轮上有木辐挟持水斗，水从漏壶中滴入水斗，使整个仪器每个时辰前进一个水斗。
苏颂的大时钟从1090年起一直运转到1126年；随后被金朝拆开，运至北京，在那里又运转了几年。苏颂的“水运仪象台”是中古时代中国时钟制造的登峰造极之作；遗憾的是，在后来的100年里，由于战争的原因，这些技术没有能够最终保留下来。
水运仪象台高三丈五尺六寸五分（约12米），宽二丈一尺，是一座上狭下广的三层木结构建筑。全台由水斗、木轮、钩状铁拨等组成传动系统。它的计时部分原名“昼夜机轮”，是一具精巧的水钟。在这里，苏颂使用了相当于现代钟表中的擒纵器的一系卡子和枢轮杠杆装置，通过大小齿轮的啮合控制水斗转动和枢轮运轮运转速度。整个计时部分共有五层木阁：第一层是昼夜钟鼓轮。轮上有三个不等高的小木柱（起凸轮作用），可按时拨动三个木人的拨子，拉动木人手臂，一刻打鼓，时初摇铃，时正敲钟。第二层是昼夜时初正轮，轮边有24个司辰木人，表示12个时辰的时初、时正，相当于24小时。该轮上的24个木人随着轮子转动按时在木阁门前出现。第三层是报刻司辰轮，轮边有96个司辰本人，每刻出现一人。第四层是夜漏金钲轮，可以拉动木人按更序法钲，报告更数，并且可以按季节调整，以适应昼长夜短的变化。第五层是夜漏司辰轮，轮边设38个司辰木人，木人位置可按季节变动，从日落到日出按更序排列。
苏颂主持制造的这架水运仪象台，不仅继承了我国汉、唐以来的天文学和机械学上的成就，同时还有创新。昼夜机轮就是世界上最早的天文钟，它所用的擒纵装置也被公认为世界上机械钟的祖先。

西方发现最早的沙漏大约在公元1100年，比我国的沙漏出现要晚。我国的沙漏也是古代一种计量时间的仪器。沙漏的制造原理与漏刻大体相同，它是根据流沙从一个容器漏到另一个容器的时间来计量时间。我国还曾有过日晷、漏刻等计时器，但由于日晷只能在白天和晴天使用，而这种采用流沙代替水的方法，是因为我国北方冬天空气寒冷，水容易结冰的缘故。

最著名的沙漏是1360年詹希元创制的“五轮沙漏”。流沙从漏斗形的沙池流到初轮边上的沙斗里，驱动初轮，从而带动各级机械齿轮旋转。最后一级齿轮带动在水平面上旋转的中轮，中轮的轴心上有一根指针，指针则在一个有刻线的仪器圆盘上转动，以此显示时刻，这种显示方法几乎与现代时钟的表面结构完全相同。此外，詹希元还巧妙地在中轮上添加了一个机械拨动装置，以提醒两个站在五轮沙漏上击鼓报时的木人。每到整点或一刻，两个木人便会自行出来，击鼓报告时刻。这种沙漏脱离了辅助的天文仪器，已经独立成为一种机械性的时钟结构。由于无水压限制，沙漏比漏刻更精确。

沙漏的方便之处是，上下两个沙斗可互相倒过来使用。沙漏也有难于解决的缺点，沙砾流动时易堵塞，不过古时西方的沙漏用沙有一个秘方可解此弊，：他们先用大理石的粉屑放在酒中煮过九次，撇去浮沫放在阳光下晒干后使用可不使沙漏堵塞。但是沙漏计时的准确性毕竟比滴水漏刻差，故使用没有滴水漏刻那样普遍。此外，沙漏须用玻璃容器才能看清沙存量的多少，中国的沙漏大多是用陶器，不能看清存沙量的多少，这也可能是沙漏在中国没有像西方国家那样普及的原因之一。

影响时间沙漏的因素包括：填充物的多少、玻璃球内壁的曲线形状（沙漏正置和倒置的计时长度有细微差别）、颈部管道的宽度、填充物的类型和质量。最早的沙漏曾经使用墓穴大理石研磨粉、铁屑和蛋壳粉。而现代的沙漏一般使用人工制作的玻璃珠。 根据德国沙漏制造商KOCH的说明文档，30分钟沙漏的误差可以控制在1分钟以内，1小时沙漏的误差在5分钟左右。注意：它并不是可以与现代计时仪器的精度相比拟的计时仪器。

沙漏的方便之处是，上下两个沙斗可互相倒过来使用。沙漏也有难于解决的缺点，沙砾流动时易堵塞，不过古时西方的沙漏用沙有一个秘方可解此弊，：他们先用大理石的粉屑放在酒中煮过九次，撇去浮沫放在阳光下晒干后使用可不使沙漏堵塞。但是沙漏计时的准确性毕竟比滴水漏刻差，故使用没有滴水漏刻那样普遍。此外，沙漏须用玻璃容器才能看清沙存量的多少，中国的沙漏大多是用陶器，不能看清存沙量的多少，这也可能是沙漏在中国没有像西 陆国萍 发表于 2021/11/15 6:41:37

那沙漏流速是均匀的吗？

回复 144楼王家东的帖子

我觉得是不均匀的，沙子多的时候是流速快，少的时候流速慢，跟水流一样。

摆钟哪里还有呢，需要观察摆钟的摆每分钟的摆动次数，依据原理应该是每分钟69次。

于是先让学生做摆的实验。实验中每组学生自己设置的摆绳长度不同。

测试时强调从起点开始再回到起点为一次摆动。

每次摆动的幅度一样。

小组分工明确：计时员，操作员，观察员，记录员