中国古代漏刻.doc

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中国古代漏刻

日常生活中，人们常常利用一次函数解决实际问题，时间的计量就是一个例子．普通钟表的指针转动的角度是所需时间的一次函数，在古代，许多民族与地区使用水钟来计时，其中容器泄水的流量也是时间的一次函数．

水钟在中国古代叫“漏刻”或“漏壶”．如图是一种原始漏刻的示意图：

水从上面的贮水壶慢慢漏入下方的受水壶中，受水壶中的浮子上竖直放置一根标尺（称为“漏箭”）．假设漏水量是均匀的，受水壶中的浮子就会均匀升高，也就是说浮子升高的高度h与所经历的时间t成正比：

（k为比例常数）

利用这一关系，在漏箭上标上适当的刻度，就可以用来计时了（中国古代天文学家通常将一昼夜分为100刻）．

当然，古人注意到随着贮水壶中水的减少，漏水速度会变慢，因此就出现了设置多个贮水壶（所谓补偿壶）的多级型漏壶，使水逐级下漏，以保证最后漏入受水壶的水流的均匀性（如图为唐代制造的一种四级漏刻）．另外，水流速度还受到四季温度变化等诸多因素的影响，因此古人设计漏刻时常常会根据实际情况采取相应措施来保证最后漏入受水壶的水流的均匀性和计时的准确性．