张衡地动仪图片

篇一：张衡和他的地动仪

《张衡和他的地动仪》教学设计

教学流程：

一、谈话导入

1．揭题，板书 张衡 学习“衡”字。

如果请你用一个词评价张衡，你会想到哪个词？

课文中是怎样评价张衡的呢？指名读。

你知道“精通”的意思吗？

指导朗读。将“伟大、精通”两个词语抄写在69页张衡的图片旁。 2. 今天我们来学习第17课《张衡和他的地动仪》。板书，学习生字：“仪”。

二、初读课文，感知内容

1.跟着录音读课文一遍，把生字的字音读正确。再自由读课文一遍，边读边想从课文里知道了什么。读完两遍后坐端正。

2.说说自己知道了什么？

三、理解课文，随文识字

1.学习2—6自然段。

（1）幻灯片出示第2自然段的一句话：公元138年，京都洛阳传出了惊人的消息：“发生地震啦！京都西面发生地震啦！” 指名读。地震发生在什么时间？什么方向？为什么说是惊人的消息？

观看一组汶川和玉秀的震后图片，说说你的感受。把你的感受送进课文再读这句话。

（2）这个惊人的消息传遍了京都洛阳。看看“洛”字，你会记吗？

（3） “惊人的消息”传出后，京都的人们的态度发生了怎样的转变？默读课文3、4自然段，找出描写人们态度转变的词语。

“议论纷纷”——“震惊 佩服”。

猜猜人们都在议论什么？和同伴说说。理解“议论纷纷”。记住纷字。

就在人们议论纷纷的时候，从陇西来的人说那里前几天发生了大地震，顿时，人们的态度转变为“震惊”、“佩服”。积累近义词：震惊——吃惊；佩服——敬佩。课文用了什么关联词语将这两个词连起来了？“既”读准字音并扩词。用“既??又??”造句。

（4）发生地震的陇西位于甘肃省西南部。读词“甘肃省”。你还知道哪些省的名称？省的部首是什么？解释：在古时候，省的字形像眼睛在观察草，本意是察看，所以是目部。

（5）陇西离洛阳有一千多里，张衡却知道那里发生了地震。你感到疑惑吗？指名读问句。

（6）张衡是怎么知道陇西发生地震的呢？请你接着往下读课文，寻找答案。

3、学习第7自然段。

（1）幻灯片出示“地动仪”的图片，让同学们欣赏。

（2）指名读第7自然段，说说地动仪是用来干什么的？

（3）把“多年”、“摸索”去掉行吗？为什么？

汇报生字：“摸”的音、形、义。

（4）填空：他于（）年发明的地动仪，比欧洲早了（）年。

（5）读到这里，你想说点什么吗？感情朗读：张衡是我国东汉伟大的科学家。

四、巩固生字。

1、领读、指读、齐读学过的生字。

张衡 地动仪 洛阳 议论纷纷 测定 既然

东汉 伟大 精通 甘肃省 摸索

2、学习写字。

（1）笔顺最容易错的字。

仰 灵

观看“仰”笔顺，交流易错地方，练习写两个。

（2）如何写好“省”？描红，找出关键笔画，交流。

五、作业。

查“既”的部首。

把张衡和他的地动仪的故事讲给家长听。

篇二：张衡地动仪结构原理揭秘

PK轻拍式地动仪

先把楼主的条件罗列如下：1.符合度（接近196字描写程度）2.灵敏度（动地不觉而机发吐丸比较）。3.易

用性（再次使用的难易程度）可靠性（误触发）。制造难度（古人办到吗？）再看。 1从有限的描述看，那个精确导摆是“都柱似立非立，似悬未悬，是一个上

下似接非接的停在尊体中央的柱子。而都柱并非光棍一个，它加有稳定托和重托 ，以此加大撞击力度、保持稳定。如哪个方向有震动，都柱将会非常灵敏地倒向 一方”的都柱。可以看出它是可以倾倒的柱子。这点符合王振铎的。他自己已经 批评过了，我就不多说了。中有都柱这条不符合。再者通篇未见到牙机的描写。 可能是没有。这样也不符合牙机巧制的描写。它的那个所谓的八道好像高高在上

了。这个证据不足。 2灵敏的应该没问题。但是（4）就是问题了。轻轻一拍就动作，根本没有地

震嘛。至少应该用地震台模拟。 5.制造上有些难度，一些部件用铸造恐怕不行。那个精确导摆可能是一个尖

足立在平面上。上面的压强（千克力/平方厘米）恐怕得几吨或者几十吨不止。

平面和尖足很快就会损坏，平面划伤，尖足深陷平面内部。性能大减或折断尖足 都可能发生。用不了几次那个精铜的就完蛋了。镶一块玉可以改善，又会陷入第 一条纠纷。说了半天好像不是制造难度是吧？前几年有一个所谓发明，还进入产 业化阶段。就是那个水压式电热水器。打开水龙头，在水流压力下，接通电流， 加热流水，用毕，关上水门，水流停止水压降低，切断电流。多么完美设计呀！ 实际这个是个伪合理。因为水加热后产生的热气的压力远远大于水的压力，关闭 水压，电流照旧。于是，烧坏了那个电热丝。不仅如此还经常电人。于是乎，它 很快就退出历史，没有人知道了。今天提起它就是想说明，看似合理的办法，没

有系统的研究可能只是个伪合理。 3最后说说第三条。昨天才看到经典先生上传的图片，那位吴先生手里捏个

小球。算我猜对了。他虽然改变了冯 的柱下球方式改为柱上球。已经不是冯的

设计了。只是采用了冯的思路。（可能也是一种痴迷）。只是无论如何那个球必

须回到初始位置。和冯的难度一样，不打开盖子就得破坏密封无际。即使如此那 个尖顶也将很快蘑损。 结论：轻拍式仍然淡出。

设计一个0.3毫米发动的地动仪

按都柱摆动0.3mm，牙机接触面宽度为0.5毫米。那么牙机立杆的动重力臂的比为0.3：0.5=动力臂：重力臂=1：1.6.

设牙机立杆重20克，摩擦力因为很小，且垂直，忽略不计。重心离支轴设为5mm。动力臂为100mm，所需推力为：100xX=5x20，X=1（克）约980达因。一个小蚂蚁就可以了。设小蚂蚁为最小的（25-60mg）25mg。力气也取一般比例50倍。那么蚂蚁的力气有25x50=1250mg=1.25g。

以上仅仅是理论计算。表明养竹版可以做到。

试论地动仪复原养竹版的合理性

1.全系统以灵敏度最大为核心，中有都拄。

2.自动恢复设计，牙机巧制。

3.兼具科学性的定方向的吐丸，不突破古人描绘。

4.制造调试使用简单化的人文关怀

5.充分理解古人的设计暗示，音物并举。

6.全面复古的复原。

养竹版在设计都柱时，对柱内的悬摆未施加任何有害因素。可以设计成任何灵敏度下动作。实际上，在试验取得当今的最大干扰摆幅后，确定摆幅。（古时肯定没有当今的强大干扰。）在毫米级的摆幅，千分之一能量级。（例如设干扰最大为摆动一毫米，确定吐丸摆动大于此数即可，再假定摆质量为一千克，则外力作功为1（kg）x0.001（m）=1x9.8x10^（-3）（焦耳）（是10的负3次方）大约是百分之一焦耳。可见能量不大。3级地震释放的能量是2x10^(9)焦耳，5级地震为2x10^12焦耳。如果距离等条件合适养竹版完全可以感知。此外都柱的限幅作用保证了七首不动。

养竹版的自行恢复牙机是本设计的又一大亮点。内外结合的牙机，自由的安排方式，反应灵敏度的随意安排等，使得在任何外型下都可以建立系统。直立的牙机立杆由于设计的系统重心的位置接近转轴，使得驱动能量得以十分小。平斜设计的牙机恢复办法既简单有可靠。龙下颚 的回复初始化设计可谓叫绝。连动的制动锁死机构按反馈原理，第一时间起作用，没有任何延迟。

唯科学，不唯上不唯书的夹角平分线指向说明，即合理有又不违古述。

内外接触连接的方式既实用又简单。不仅体现了覆盖周密无际，又降低了制造安装调试难度。

八方八音的发音铜丸设计应该是张衡的原意，也是中华文化的宣扬。同时显示了使用的便宜。

与古书描述一一对照，竟是一个全面复古的地动仪复原。

冯锐球版地动仪小球受力分析

冯锐的球版地动仪复原虽然几经修改，仍然不能运作。为什么呢？我们从力学的角度粗略分析一下，它仍然不能运作的原因。本文仅仅是定性分析，图形为了说明问题，画的便于理解，虽然与实际尺寸有差异，道理确是真实的。

最初，冯版的小球与都柱摆（以后称摆柱）的接触是摆柱的底面与小球的上面相切方式。这个方式的确可以发动小球。只不过“施关”的难度太大。看看下图：

摆柱与小球上部的推动力（也是摩擦力）与底面与小球的摩擦力刚好形成小球滚动的力矩。如果此时三者距离刚好合适，就会发动小球。但是当摆柱底面离开小球上部时（看最上面弯曲的线是摆柱中点摆动的轨迹。它的某点切线就是底面位置。）摆柱会在其后面的某一部分与球的右侧接触。这时由于这两个力的作用结果，因推动力的力点位置不同，会使球被底面和摆柱底面“挤住”或者“迸”发出去。（基本上是前者）相反时，由于压力过大，基本不会发动。

后来不知道为什么把这个唯一可行的改了。估计是为了便于初始化时小球的安装。这个办法是摆柱中间开个洞，以便小球从上面滑下到摆柱底部。看那个网上的图片，可能是以下两种情况的一种。

其一，如果摆柱的内壁切与小球的球心同高的球面点。会产生如图的情况。

一个是小球与底面的摩擦力和摆柱内壁与小球的摩擦力。如果小球发生滚动这两个摩擦力一个向左，一个向下。一个是滚动摩擦一个是滑动摩擦。如果小球很轻，摩擦系数又小，滑动摩擦小于滚动摩擦，就会发生滚动。反之，小球只会滑动。不论那种情况，只有（图中表示摆柱底面和球接触的点的对面的点 ）A移动到A(撇）时才会使球的最高点B低于A点。这时才可能使小球离开。但是这要很大的摆幅（A抬高半径以上）得多大的地震哪？

再一个，就是在此接触点之上，B点之下的某点。 见下图：

建立如下坐标系。原点在球心，（竖直平面内）水平为X轴，竖直为Y轴，小球半径取作单位长。 假设球逆时针转动。力的方向作用点如图。红色的曲线是摆柱内壁与球接触点的移动轨迹。蓝色的弧线表示此点在球面上的轨迹。显然一个越走越低，另一个相反，越走越高。对于两个都是实体的青铜组件是不可能互相进入对方组织内部的。既然不能滚动，那么滑动呢？也不行。力fv作用的结果只能是球滚动，摆柱抬高（这是不可能的）。因为fv的力臂太大了，大过半径了。

由此观之，改进后的球版，弄巧成拙，反而害了冯。不论怎样球版是没有任何前途的，尽管它戴上了科学的帽子。

回答经典先生

原问：农夫模型的缺点：

1、摆柱可能会同时碰2套舌。

2、锁的可靠性会有意外情况发生。

3、八套舌机构的力度、行程会不一致，所以八个方向的灵敏度不一致，而且调整一致很可能。

对于第一个问题。这个“事件”很可能是，你采用了，可能是“采伪”，不采用可能是“弃真”。但是，这个事件总归是小概率其实不可能事件。平心而论，你一百次吐丸都是一龙，一百零一次时来了个双龙，你的解释既科学又合乎情理，谁会不接受呢？试想，反过来问，当地震发于两龙之间的角平分线时，你的哪一个龙吐丸呢？理论上，你是没有答案的。就是这个问题无解，或者说是不定解。尤其是对于那些形而上学的设计来说，譬如球版，理论上，如果那个球的动量合适，且两道之间的道墙的前端不是刀刃（实际上为了保护球的表

篇三：西师版二年级下册《地动仪》教学设计

一、 导入新课

1.同学们，今天老师给你们带来了一张人物头像图，你知道他是谁吗？（出示张衡头像图，学生谈对张衡的了解，教师介绍张衡。）

张衡(78-139)，字平子，南阳西鄂(今河南南阳县石桥镇)人。他是我国东汉时期伟大的天文学家，为我国天文学的发展作出了不可磨灭的贡献；在数学、地理、绘画和文学等方面，张衡也表现出了非凡的才能和广博的学识。

2.今天我们学习的课文中的地动仪就是张衡发明的，请同学们齐读课题。读了课题，你想知道些什么呢？（什么是地动仪？地动仪长什么样子？地动仪有什么作用?）

二、学习课文

1.请同学们带着你想知道的问题，自读课文两遍，在课文中去了解吧。

2.同学们，这些问题你在课文中找到答案了吗？把你读懂的内容说给组内的伙伴听一听，还没有弄懂的问题就在组内提出来向伙伴们请教请教。

3.班上交流

（1）什么是地动仪？（8自然段中：测报地动的仪器）

（2）地动仪长什么样子？（5自然段中：那是一件铜铸的器物……张嘴大蛤蟆。）

出示地动仪图片和描写地动仪样子的句子：

① 齐读句子，找出方位词：

东、南、西、北

②文为了说明地动仪的外形，用了什么修辞手法？(比喻) ③你能用“??像??”说一句话。

④齐读第4自然段。

⑤谁能看着图片给大家介绍一下地动仪的样子呢？

（3）地动仪有什么作用？（6自然段中：地动仪可以测……吐球报信。）

出示地动仪图片和描写地动仪作用的句子：

①齐读句子，

② 同学们，球掉进蛤蟆嘴里了，这是什么意思呢？

4.同学们，张衡发明的地动仪真的有这样的作用吗？你是从哪里知道的？

①根据学生的回答出示课文2、3、7自然段相关内容，引导学生朗读体会。

②同学们，你们看，这就是地震造成的惨状：房屋倒塌，江河横溢，很多人在地震中失去了自己的家园和生命。

③现在你知道张衡为什么要发明地动仪了吗?(是希望免除地震给人们带来的伤害，为人类造福。)

5.同学们，你想对张衡说点什么呢？

6.张衡是我们中国人的骄傲，让我们把对他的敬佩之情融入到课文的朗读中去。齐读课文8自然段。

三、拓展延伸

1、同学们，我们中国是一个文明古国，你还知道我们祖国有哪些伟大的发明吗？

2、教师介绍四大发明。

篇四：张衡地动仪能记录地震吗？

2008年5月12日四川地震，牵动了全国民众的心。震感瞬间传至全国各地。一些网友认为，既然汉代就有“地震仪”，为什么依然无法预测地震呢？

也有网友指出，此前的“蟾蜍迁徙”已经预报了地震。动物真的能预报地震吗？ 问题1

张衡地动仪能记录地震吗？

●地动仪无法记录发震时刻，更无法记录震级。因此，从现代地震学的角度来看，候风地动仪并不能记录地震，不是地震仪。

一些科技史著作声称，张衡在公元132年制造的“候风地动仪”能够准确记录地震，比西方第一台地震仪(由意大利人路吉·帕米里制造于1856 年)早了1700多年。也有些材料说，候风地动仪可以“预测地震”。

不过，史书中有关候风地动仪的记载，仅见于《后汉书》。这一段记载只有区区196字，其中描述地动仪内部结构的内容更只有“中有都柱，傍行八道，施关发机”这12个意义隐晦、众说纷纭的字。以后，北齐的信都芳和隋朝的临孝恭，也都制造过地动仪，还留下了相关著作，可惜他们的著作都亡佚了。显然，仅根据《后汉书》中的简陋记载，要复原张衡的候风地动仪根本不可能。今天的复制品，其实是在史书那些“约束条件”之下所作的新创造。

尽管如此，《后汉书》的记载，还是向我们提供了一些有用信息。首先，候风地动仪绝不是地震预测仪。它只有在地震发生之后才起作用，只不过能比从驿卒更早地通知京城的人士罢了。这就好比我们看到闪电，就知道接下来很可能会听到雷声，但在闪电发生时，雷声也已经同时发生，只不过还没有传到我们耳朵里罢了。

其次，根据地震波的传播机理，候风地动仪是不太可能做到“验之以事，合契若神”的。地震发生时，从震源会发出两种波：一种叫P波，是纵波，它引起的物体震动方向和波的前进方向一致；一种叫S波，是横波，它引起的物体震动方向和波的前进方向垂直。P波的速度比S波快，因此最先到达地面，形成地震波中的初波。据初波的震动方向就可以知道震源方向。

但初波非常微弱，因为它只能从震源直直地向着地震波接收处地面传播的P波，而这部分P波携带的能量只占地震波全部能量的一小部分。如果候风地动仪能敏感到对“第一哨”初波就做出响应，那么足以有许多别的和地震无关的震动，比如在它附近跺脚，能引起它的反应，从而让人误把许多不是地震的震动也当成是地震。但如果要让候风地动仪保持一定的

“迟钝”性，它又有可能无法“感觉”到地震的初波，直到之后的各种波陆续传来时才被“惊醒”，可是这些迟来的波的震动方向已经完全不能代表震源的方向了。

何况，记录一次地震必须有三个要素：发震时刻，震中位置和震级(地震强度)。候风地动仪只能记录震中方向。几台地动仪“联网”也可测出震中位置；但它却无法记录发震时刻，更无法记录震级。因此，从现代地震学的角度来看，候风地动仪并不能记录地震，不是地震仪，当然也就更不可能是“世界上第一台地震仪”了。

篇五：张衡地动仪

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