汲水装置实验

① 原始居民制作的小口鼓腹尖底瓶是用来汲水的，她是怎样汲水的他的汲水原理是什么

○几十年来，学术界对尖底瓶的错误认识和理解一直未能得到澄清；最近几年，这种错误认识和理解已经进入中学历史教材和教学活动中，此情况亟需引起有关部门和专家的重视。 ○尖底瓶不是汲水器、取水器或一般的饮水器、盛水器，而应该是一种礼器，主要应用于祈雨、祭祀、庆典等礼仪活动。尖底瓶之谜到了“解谜”、“揭谜”的时刻。 ○建议教育部教材审定委员会尽快组织有关专家审议尖底瓶问题或重新实验、研究，取得一致认识和意见，改正教材中的错误。 http://www.xiangyata.net/data/articles/a02/488.html

② 物理的力学怎么理解

1、力的定义
定义：力是物体对物体的作用
说明：定义中的“作用”是推、拉、提、吊、压等具体动作的抽象概括
2、力的概念的理解
发生力时，一定有两个（或两个以上）的物体存在，也就是说，没有物体就不会有力的作用（力的物质性）
当一个物体受到力的作用时，一定有另一个物体对它施加了力，受力的物体叫受力物体，施力的物体叫施力物体。所以没有施力物体或没有受力物体的力是不存在的。（力的相互性）
相互接触的物体间不一定发生力的作用，没有接触的物体之间也不一定没有力“接触与否”不能成为判断是否发生力的依据。
物体间力的作用是相互的。
施力物体和受力物体的作用是相互的，这一对力总是同时产生，同时消失。
施力物体、受力物体是相对的，当研究对象改变时，施力物体和受力物体也就改变了
3、力的作用效果——由此可判定是否有力存在
（1）可使物体的运动状态发生改变。
注：运动状态的改变包括运动快慢改变或运动的方向改变。
（2）可使物体的形状与大小发生改变。（形变）
4、力的单位
国际单位制中，力的单位是牛顿，简称牛，用符号N来表示。
1N大小相当于拿起2个鸡蛋的力。
5、力的测量
工具：测力计，实验室中常用的测力计是弹簧秤
弹簧秤的原理：弹簧受到的拉力越大，弹簧伸长就越长
6、弹簧秤的正确使用
观察弹簧秤的量程、分度值和指针是否指在零刻线上
读数时，视线、指针和刻度线应在同一水平面
被测力的方向应与弹簧伸长的方向一致
7、力的三要素
力的大小、方向、作用点叫力的三要素，都能影响力的作用效果
8、力的图示：用一根带箭头的线段把力的三要素表示出来
9、力的图示的作图方法
（1）画出受力物体：一般可以用一个正方形或长方形代表，球形可用圆圈表示。
（2）确定作用点：作用点画在受力物体上，且画在受力物体和施力物体的接触面的中点，如受力物体和施力物体不接触或同一物体上受二个以上的力，作用点画在受力物体的几何中心。
（3）确定标度：如用1厘米线段长代表多少牛顿。
（4）画线段：从力的作用点起，按所定标度沿力的方向画一条直线，用来表示力的大小
（5）标出力的方向：在线段的末尾画上箭头（含在线段内），表示力的方向
（6）将所图示的力的符号和数值标在箭头的附近
10、力的示意图
某些情况下，只需要定性地描述物体的受力情况，不需要精确地表示出力的大小，则可以画力的示意图。
11、重力的概念
定义：地面附近物体由于地球吸引而受到的力叫重力（符号：G）
理解：①重力的施力物体是地球，它的受力物体是地面附近的一切物体。②重力的大小与物体的质量有关。
12、重力的三要素
大小：G = mg
方向：总是竖直向下（垂直水平面向下）
作用点：重力的作用点在物体的重心上。其中形状规则，质量分布均匀物体的重心在它的几何中心
13、摩擦的种类
滑动摩擦、滚动摩擦、静摩擦 滚动摩擦力远小于滑动摩擦力
14、滑动摩擦力的影响因素
①与物体间的压力有关 ②与接触面的粗糙程度有关
与物体的运行速度、接触面的大小等无关
15、增大有益摩擦，减小有害摩擦的方法
增大有益摩擦：①增加物体间的压力 ②增大接触面的粗糙程度
减小有害摩擦：①减小物体间的压力 ②减小接触面的粗糙程度
16、合力的概念
合力：如果一个力产生的效果跟两个力共同作用产生的效果相同，这个力就叫做那两个力的合力
理解：①合力的概念是建立在“等效”的基础上，也就是合力“取代了分力，因此合力不是作用在物体上的另外一个力，它只不过是替了原来作用的两个力，不要误认为物体同时还受到合力的作用。②两个力合成的条件是这两个力须同时作用在一个物体上，否则求合力无意义。
17、力的合成
已知几个力的大小和方向，求合力的大小和方向叫做力的合成
（1）当两个力方向相同是时，其合力的大小等于这两个力之和；方向与两力的方向相同 数学表述：F合 =F1 + F2
（2）当两下力方向相反时，其合力的大小等于这两个力之差，方向为较大力的方向 数学表述：F合 = F1 - F2 （其中：F1 > F2 ）

九、力与运动
1、平衡力
平衡力：物体在两个力的作用下能保持静止或匀速直线运动状态，则称这两个力是一对平衡力，或叫作二力平衡
平衡力的条件（或特点）：同体、等值、反向、共线
其中是否作用于同一物体是两个力是一对平衡力还是一对相互作用力的关键
2、牛顿第一定律
内容：一切物体在没有受到外力作用时，总保持静止或匀速直线运动状态
理解：（1）它包含两层含义①静止的物体在不受外力作用时总保持静止状态
②运动的物体在不受外力作用时总保持匀速直线运动状态
（2）牛顿第一定律是理想定律
（3）物体不受力，一定处于静止或匀速直线运动状态，但处于静止或匀速直线运动状态的物体不一定不受力
3、惯性
惯性：物体保持原有的运动状态不变的性质叫做惯性
理解：①惯性是物体的固有属性，一切物体在任何情况下都具有惯性
② 惯性的大小只与物体的质量有关，而与物体是否运动、运动的快慢、是否受外力等都没有关系
③ 注意：惯性不是“力”，叙述时，不要说成“物体在惯性的作用下”或“受到惯性的作用”等说法
【记忆法】
（1）惯性理解的顺口溜“物体有惯性，惯性物属性，大小看质量，不论动与静”
（2）对力和运动关系的理解
不受力
受力分析 合力为0 状态不变
受力 平衡力
物体 非平衡力 合力不为0 状态改变
静止 不受力
匀速直线运动 状态不变 平衡力
状态分析 运动 直线运动 变速直线运动
曲线运动 状态改变 非平衡力
在这里能找到你要的例题和练习
http://kx.pyjy.net/source/czwl/

③ 人们从井里提水的装置叫轱辘,属于什么

辘轳，汉族民间提水设施，流行于北方地区。由辘轳头、支架、井绳、水斗等部分构成。利用轮轴原理制成的井上汲水的起重装置。顾曰：“井上辘轳卧婴儿。”南朝 宋 刘义庆《世说新语·排调》井别作桔橰、辘轳。北魏 贾思勰《齐民要术·种葵》

辘轳也可指机械上的绞盘。渡沟壍，飞桥一间，广一丈五尺，长二丈以上，着转关辘轳八具，以环利通索张之。

L

④ 汲水坑和集水坑的区别

没有所谓的汲水坑，只有集水坑。

集水坑是建筑工程在基坑开挖时，如果地下水位比较高，且基底标高在地下水位之下时需要设置排水方式。集水坑（water pit）就是比较简便的一种方式，适用于基底埋深<5m时。

建筑工程在基坑开挖时，如果地下水位比较高，且基底标高在地下水位之下时需要设置排水方式。集水坑就是比较简便的一种方式。

(4)汲水装置实验扩展阅读：

在集水坑基坑验收合格后，浇筑10cm厚C15素混凝土。垫层混凝土采用预拌混凝土浇筑，浇筑混凝土前检测混凝土坍落度和检查商品混凝土出厂合格证是否符合设计和规范要求，浇筑混凝土严格按照施工技术规范要求施工。并且每台班抽取混凝土试件进行检测。

集水坑回填需在墙身施工完成后强度达到85%后方可进行墙背回填，禁止采用大型压路机辗压。回填采原状土进行回填，用小型压实设备进行压实，不能到位的地方用打夯机人工夯实。填方施工过程中应检查排水措施、每层填筑厚度、含水量控制、压实程度。

⑤ 半坡人用来汲水的小尖底瓶为什么要设计成那样的形状，他两边的两个小耳朵是用来干什么的

用绳拴到吊耳上放进水里汲水时，尖底先接触水面，继续放入水中后由于受浮力作用不均衡，使陶瓶很容易沿水平轴翻转，使水能灌入瓶内。而当陶瓶水渐满后，由于装满水的陶瓶重量加大，使陶瓶又在水中重新恢复垂直状态，提出水面后瓶内水不会洒出。取水方便。

⑥ 水源水的采取

水源水是指水源地的原水。水源水采样点通常应选择汲水处。

1)地表水。在河流、湖泊可以直接汲水的场合，可用适当的容器如水桶采样。从桥上等地方采样时，可将系着绳子的桶或带有坠子的采样瓶投入水中汲水。注意不能混入漂浮于水面上的物质。

2)一定深度的水。在湖泊、水库等地采集具有一定深度的水时，可用直立式采水器。这类装置是在下沉过程中水从采样器中流过。当达到预定深度是容器能自动闭合而汲取试样。在河水流动缓慢的情况下使用上述方法时最好在采样器下系上适宜质量的坠子，当水深流急时要系上相应质量的铅鱼，并配备绞车。

3)泉水和地下水。对于自喷的泉水可在涌口处直接采样。采集不自喷泉水时，应将停滞在抽水管中的水汲出，新水更替后再进行采样。从地下水采集水样，应在充分抽汲后进行，以保证水样的代表性。

4)出厂水的采取。出厂水是指集中式供水单位(饮用水、中水、污染水)水处理工艺过程完成的水。出厂水的采样点应设在出厂进入输送管道以前处。

5)末梢水的采取。末梢水是指出厂水经输水管网输送至终端处的水。末梢水的采取应注意采样的时间，夜间可能析出可沉积于管道的附着物，取样时应打开龙头放水数分钟，排出沉积物。采集用于微生物学指标检验的样品前应对水龙头进行消毒。

6)二次供水的采取。二次供水是指集中式供水在入用户之前经再度储存、加压和消毒深度处理，通过管道或容器输送给用户的供水方式。二次供水的采取应包括水箱(或蓄水池)进水、出水以及末梢水。

7)分散式供水的采取。分散式供水是指用户直接从水源取水，未经任何设施或仅有简易设施的供水方式。分散式供水的采集应根据实际使用情况确定。

8)采样体积。根据测定指标、测试方法、平行样检测所需样品量等情况计算并确定采样体积。测试指标不同，测试方法不同，保存方法也就不同，样品采取时应分类采取，表79.1提供的常规检验指标的取样体积可供参考。

非常规指标和有特殊要求指标的采样体积应根据检测方法的具体要求确定。

表79.1 水中常规检验指标的取样体积

续表

9)水样的过滤和离心分离。在采样时或采样后不久，用滤纸、滤膜或砂芯漏斗、玻璃纤维等过滤样品或将样品离心分离都可以除去其中的悬浮物，沉淀、藻类及其他微生物。在分析时，过滤的目的主要是区分过滤态和不可过滤态。在滤器的选择上要注意可能的吸附损失，如测有机项目时一般选用砂芯漏斗和玻璃纤维过滤，而在测定无机项目时常用0.45μm滤膜过滤。

⑦ 牛人赐教！关于永动机

永动机是一类想象中的不需外界输入能源、能量或在仅有一个热源的条件下便能够不断运动并且对外做功的机械。历史上人们曾经热衷于研制各种类型的永动机，其中包括达芬奇、焦耳这样的学术大家(中国的国民革命军将领黄维在被中国人民解放军俘虏后也一直从事永动机的研制，直到逝世)，也包括一些希望以永动机出名和获利的骗子。在热力学体系建立后，人们通过严谨的逻辑证明了永动机是违反热力学基本原理的设想，从此之后就少有永动机的研究者了。不过从一个侧面也可以认为，人类对永动机的热情以及制造永动机的种种实践，推动了热力学体系的建立和机械制造技术的进步。
1775年法国巴黎科学院通过决议，宣布永不接受永动机，现在美国专利与商标局严禁向授予永动机类申请授予专利证书，而永动机这个名词现在更多地作为一种修辞被用来描述那些充满活力，不知疲倦的人。
第一类永动机：
是最古老的永动机概念，这一类永动机试图以机械的手段在不获取能源的前提下使体系持续地向外界输出能量。历史上最著名的第一类永动机是法国人亨内考在十三世纪提出的“魔轮”，魔轮通过安放在转轮上一系列可动的悬臂实现永动，向下行方向的悬臂在重力作用下会向下落下，远离转轮中心，使得下行方向力矩加大，而上行方向的悬臂在重力作用下靠近转轮中心，力矩减小，力矩的不平衡驱动魔轮的转动。十五世纪，著名学者达芬奇也曾经设计了一个相同原理的类似装置，1667年曾有人将达芬奇的设计付诸实践，制造了一部直径5米的庞大机械，但是这些装置经过试验均以失败告终。
除了利用力矩变化的魔轮，还有利用浮力、水力等原理的永动机问世，但是经过试验，这些永动机方案要么被证明是失败的，要么被证明是骗局，无一成功。
1842年荷兰科学家迈尔提出能量守恒和转化定律；1843年英国科学家焦耳提出热力学第一定律，他们从理论上证明了能够凭空制造能量的第一类永动机是不能实现的。热力学第一定律的表述方式之一就是：第一类永动机不可能实现。
第二类永动机：
在热力学第一定律问世后，人们认识到能量是不能被凭空制造出来的，于是有人提出，设计一类装置，从海洋、大气乃至宇宙中吸取热能，并将这些热能作为驱动永动机转动和功输出的源头，这就是第二类永动机。
历史上首个成型的第二类永动机装置是1881年美国人约翰·嘎姆吉为美国海军设计的零发动机，这一装置利用海水的热量将液氨汽化，推动机械运转。但是这一装置无法持续运转，因为汽化后的液氨在没有低温热源存在的条件下无法重新液化，因而不能完成循环。
1820年代法国工程师卡诺设计了一种工作于两个热源之间的理想热机——卡诺热机，卡诺热机从理论上证明了热机的工作效率与两个热源的温差相关。德国人克劳修斯和英国人开尔文在研究了卡诺循环和热力学第一定律后，提出了热力学第二定律。这一定律指出：不可能从单一热源吸取热量，使之完全变为有用功而不产生其他影响。热力学第二定律的提出宣判了第二类永动机的死刑，而这一定律的表述方式之一就是：第二类永动机不可能实现。

⑧ 各朝代汲水工具

1. 桔槔。桔槔是利用杠杆原理的取水工具，大约出现在春秋战国时期。早期的桔槔主要用于园圃中的“井”上，代替缸、瓮等来汲水灌田，后来也应用在湖、河、塘、溪的边上汲水。桔槔的结构较为简单。用一根横长杆，将其中间竖向支撑或悬吊。横杆的一端用一根直杆或绳子与汲水器相连，另一端绑上一块重石。不汲水时，横杆上绑石头的一端位置较低。汲水时，人用力将汲器往下压，横杆上绑石头的一端就上升，当汲器汲满水后，石头一端下降，就能轻松把水提拉至所需的位置。应用桔槔的汲水过程主要是借助人的体重向下用力，因而大大减轻了人们提水的疲劳感。桔槔作为汲水工具虽然简单却使人们的劳动强度得以降低，因而是古代中国主要的灌溉工具之一。

2. 辘轳。随着农田耕作规模的扩大，桔槔已经不能满足农田灌溉的需要了。于是出现了另一种灌溉工具--辘轳。辘轳便于深井汲水，弥补了桔槔的功能缺陷，满足了农田灌溉对水资源的进一步需求。辘轳是利用轮轴原理的产物。辘轳的主要部件是一根短圆木，其下面有三条腿的木架做支撑，短圆木可环绕其中心轴转动。圆木上绕绳索，绳索一端固定，另一端悬挂陶罐或水斗。汲水时转动圆木松开绳索放下陶罐或水斗，水满时反向转动圆木使绳索重新缠绕到圆木上，就可将水提出。辘轳上的绳索一放一收、水斗一落一起就完成了深井汲水。

3. 翻车。翻车也叫龙骨车，是利用链轮传动来带动水槽内的刮板翻转从而将低处的水引向高处的灌溉机械。翻车在东汉时已经出现。后经过三国时马钧的改良成为灌溉园圃的工具，直到唐代才成为农业灌溉机械发展繁盛起来。

4. 筒车。筒车大约发明于隋朝，是利用水流冲击水轮转动的农业灌溉机械。筒车一般要安装在有流水的河边上，且挖有地槽，被引入地槽的急流推动水轮不停转动，从而将地槽里的水通过水轮上的木筒或竹筒提升到高处，最终流进农田进行灌溉。筒车是靠激流冲击来实现自动运转的，所以筒车的使用受到一定地形限制。

5. 高转筒车。高转筒车出现在宋朝，高转筒车的提水高度比一般筒车大，适合架设在水面很低而河岸很高的地方。高转筒车由上、下两个立轮构成，上立轮置于岸上、下立轮半置于水中，两立轮之间有竹制链锁环绕相连，在链锁之上等距排列竹筒。整体以木结构为主，结构庞大。工作时由人力或畜力转动上立轮，上立轮再带动竹制链锁运动，竹筒也跟着运动。竹筒转至下立轮处汲水，然后继续运动上行至上立轮最高处后开始转向下行，同时将水倾倒出。如此循环往复就完成了在高岸上从低处汲水的工作。

6. 水转高车。水转高车适合架设在水流较大、流速较高的河岸。水转高车与高转筒车结构近似，汲水方式完全相同。不同之处就在于动力源和动力轮的差别。高转筒车的动力轮是上立轮，动力源是人类或畜力，而水转高车的动力轮在下立轮，动力源是水。水转高车依靠水流冲击驱动下立轮转动来带动竹链锁及其上的竹筒转动，完成汲水过程。
   

⑨ 下面的图是半坡人用来取水的陶制尖底瓶，仔细观察它的形状（补历史知识）

仰韶文化半坡类型最具代表性的器物之一.汲水器.红陶质,手工制作.器形为小直口,细颈,长圆腹,尖底,肩部或腹部有对称的双系,用以穿绳.器表有多绳纹.烧结程度较好,质地坚实.汲水时由于重力作用,瓶口会自然向下,待水将满时,瓶身自动倒转,口部向上.仰韶文化庙底沟类型及马家窑文化遗存中发现的尖底瓶略有不同.庙底沟类型的尖底瓶为双唇,小口，器身瘦长,肩腹部无系.马家窑文化的尖低瓶为侈口,直颈,折肩,腹有双系以细泥橙黄陶制成,器表涂浅红色陶衣,以黑彩绘旋纹,纹饰充满动感,制作精细.

几十年来，学术界对尖底瓶的错误认识和理解一直未能得到澄清；最近几年，这种错误认识和理解已经进入中学历史教材和教学活动中，此情况亟需引起有关部门和专家的重视。
○尖底瓶不是汲水器、取水器或一般的饮水器、盛水器，而应该是一种礼器，主要应用于祈雨、祭祀、庆典等礼仪活动。尖底瓶之谜到了“解谜”、“揭谜”的时刻。
尖底瓶，指的是流行于我国新石器时代仰韶文化中的一种陶器。这种陶器一般为小口细颈、斜肩鼓腹、瘦长体尖底、腹部有对称双耳，可略称为小口尖底瓶。它的产生年代大约在距今6500年前，在距今5000年左右的庙底沟二期文化中还能见到，所以它存续的时间至少有1500年。其分布范围西至甘、青地区，东至河南腹地，南及鄂西北汉水中游，北达内蒙古中南部、晋北、冀西北地区，见于仰韶文化各类型及受到仰韶文化重要影响的一些考古学文化。据现有资料和研究，尖底瓶最早见于渭水流域的仰韶文化半坡类型，随后很快为以陕、晋、豫交界地区为核心分布区的庙底沟类型接受和改造，而且也主要流行于仰韶文化的这两个主要类型中。

近年，仰韶文化这种尖底瓶已被编入中学历史教材、进入中学历史教学活动中，但其间却沿袭了考古界、学术界多年来流行的对尖底瓶的一种错误理解和认识，当然相关的教材和教学活动也对学生进行了一种错误的引导，此情况亟需引起有关部门和专家的重视，以便作出及时的调整和纠正。
一、流行几十年的错误已进入中学历史教材
自2001年秋季开始，新中国基础教育领域前所未有的重大改革举措“国家基础教育课程改革”正式启动，有三个不同版本的新编初中历史教材（分别为人民教育出版社、北京师范大学出版社、华东师范大学出版社出版，简称人教版、北师大版、华东师大版）正式在全国有关中学开始使用。其中北师大版、华东师大版初中一年级历史课本（上册）或教师教学用书均涉及仰韶文化尖底瓶有关内容，用半坡类型尖底瓶为背景材料设计了思维操作性课文及作业题，要求学生仔细观察、思考其妙处，并动手设计一个既省力又方便的取水瓶。
由国家基础教育历史课程标准研制组编写的北师大版《义务教育课程标准实验教科书·历史·七年级·上册》在每个学习单元之后设计了一节“学习与探究课”，全书共有四节这样的“学习与探究课”。其第一单元教学主题是“中华文明的起源”，相关的学习与探究课为“破解彩陶之谜”。这节课开始即以设问的方式出现，提出了三个相关的问题：“你注意过已学课文中的彩陶图片吗？你想了解彩陶的奇妙之处吗？彩陶图片反映了远古居民什么样的生产和社会活动情况呢？”课文给出了四幅新石器时代陶器图，即陕西黄陵出土人形陶罐、陕西宝鸡北首岭出土半坡类型小口尖底瓶、青海大通出土马家窑文化舞蹈纹彩陶盆、陕西半坡遗址出土人面鱼纹彩陶盆各一，要求学生“通过观察彩陶的造型和图案，想象并描述彩陶的用处，并由此想象和描述先民的生活情景，培养细致的观察力和丰富的想象力”。关于尖底瓶，该教材的提示语为：“观察小口尖底瓶。想一想：这只汲水用的瓶子为什么被做成这种样子？如果你用这个瓶子去河里汲水，会出现什么奇妙的现象？为什么？”（该书19页）。这节课的“活动目标”是：1、通过新石器时代的彩陶图片直观地感受历史；2、在探究彩陶之谜的过程中，激发学习历史的兴趣；3、学习和运用观察方法，提高观察能力。
登陆教育部北京师范大学基础教育课程研究中心“新世纪课程网”还可获知如下信息：2001年4月28日北师大版历史教材“第一次送审就被评为一类一等，并有许多内容获得国家教委领导的一致好评，引起学术界、教育界、社会各界极大关注”，也是“同类教材中使用范围最大的一套教科书”。在互联网上可以搜索到不少有关“破解彩陶之谜”或尖底瓶的教案、教学探讨文章或心得、体会；关于尖底瓶，老师则着力引导学生注意和理解其特别的汲水功能、在汲水时会出现的“奇妙的现象”（即尖底瓶入水时会自动倾倒汲水，水满则陶瓶自动扶正，通过穿系陶瓶双耳的绳子提起陶瓶，完成取水任务）。
人教版新编历史教材没有涉及尖底瓶以及相应的教学活动，但在人民教育出版社网站上亦有相关内容。其“学科教育·历史与社会”版块上有半坡类型尖底瓶实物图，注明其用途为“汲水工具”，文字介绍为：“高46.2厘米，在其腹部两侧的环耳处系绳，汲水时手提绳子将瓶置于水中，因瓶腹是空的，重心在瓶的中上部，瓶就倒置于水中，注满水后，重心移到瓶的中下部，瓶口就朝上直立起来”；其“中华文化·中国文物”版块上有一幅马家窑文化的喇叭口尖底瓶实物图，文字介绍为：“这支尖底瓶是用来打水用的，实用而美观。” 二、科技界、考古界对尖底瓶的错误认识 中国科学院网站“科学传播·科学史话”主页上有《中国科学史自然科学知识的萌芽》专文，将仰韶文化的尖底瓶视为“物理学知识的萌芽”，其中说道：“仰韶文化遗址中出土的小口尖底瓶是专门用来提水的容器，很符合力的平衡原理”。由中国科学院有关机构和部门主办的“全球最大、最权威的中文科普网站”——中国科普博览，其网站宣传说：“本网只宣传科学真理，破除迷信，反对伪科学”、“每一个博物馆或专题都由该领域资深专家亲自编写脚本，保证知识的权威性”。该网站“科技之光·中国古代科技馆·机械”部分对尖底瓶的介绍是：“关于物体的重心及其应用，我国约在六千年前新石器时代就已经有所认识。西安半坡遗址出土的盛水陶罐，其结构为红陶质地，器形为小直口，细颈，长圆腹，尖底，肩部或腹部有对称的双系，用以穿绳。器表多有绳纹。烧结程度较好，质地坚实。汲水时由于重力作用，瓶口会自然向下，待水将满时，瓶身自动倒转，口部向上。这是仰韶文化半坡类型最具代表性的器物之一……” 核科学与核技术教育部网上合作研究中心网页上在介绍半坡博物馆时说：“其中有一种叫尖底瓶的汲水用具，状如梭形，小口大肚尖底，腹部有系绳的双耳，颈下饰斜形细绳花纹。汲水时，圆筒状的瓶口便自动下沉，盛满水后用绳将尖底瓶吊出水面，滴水不漏。这说明先人们通过长期实践，对中心原理已经有所发现并应用于日常生活中”。中国青少年计算机信息服务网对尖底瓶的介绍是：“它是巧妙运用重心原理的一种汲水器。具体方法是在双耳上系上绳子，由于水的浮力，瓶子一接触水面就自动倾倒，灌满水后又因为重心移动而自然竖立。用它盛水还有两大特点，一是便于手提与肩背，二是口小，灌满水后从河边到居住区的路上水不容易漫出”。中国陶瓷信息资源网也说尖底瓶是一种汲水器，“汲水时由于重力作用，瓶口会自然向下，待水将满时，瓶身自动倒转，口部向上”。 至于各种科普读物多年来对尖底瓶相同或类似的介绍、说明，这里不再赘述。 不仅教育界、科技界、科普读物对仰韶文化尖底瓶有如上的理解、认识和介绍，而且文物考古界几十年来对尖底瓶的描述、理解和认识也大多如此。《中国文物报》1999年做过一个“中国古代科技文物丛谈”专版，其中仰韶文化的尖底瓶被放在头条文章中作为“重力机械”进行介绍，文曰：“这是种汲水工具，瓶耳系绳，空瓶入水时重心变化，瓶口自然地倒向一侧，水流入瓶中达到一定水量，它就自动立起。取水者放松绳索，尖底瓶没于水中，提出后可得一满瓶水。尖底瓶综合利用重力与重心，体现了平衡原理”（王冠倬、纪聿绵《弓箭和尖底瓶——弹力和重力机械》，《中国文物报》1999年7月18日第3版）。 仰韶文化半坡类型得名于西安半坡遗址的发掘，该遗址于1953年开始发掘，1957年发掘工作结束在该遗址建立了我国第一座遗址博物馆——半坡遗址博物馆。当参观者进入该博物馆时，会发现院内中央有一水池，池中小山上塑有一汲水少女形象：她腕戴陶环，身着麻布裙衫，手中正提着一只半坡类型的尖底瓶，蹲在池边，作欲汲水状。半坡博物馆内这尊醒目的少女形象，传递给观者的信息仍然是：尖底瓶是一种汲水器具。 研究仰韶文化的著名考古学家巩启明先生在近年出版的《仰韶文化》一书中，不仅视尖底瓶为水器，而且也将尖底瓶作为“仰韶文化居民的科技知识及文化艺术”进行介绍，说“尖底瓶的汲水等都是对重心原理熟练掌握的反映”，并附有双耳系绳的尖底瓶入水、取水演示图（巩启明著《仰韶文化》93页、201页，文物出版社2002年10月第1版）。另一著名考古学家王仁湘先生也是将尖底瓶视为一种在汲水时能表现出一种“特别的力学特征”之汲水器、盛水器，并且据此去思考和追溯仰韶文化的起源或半坡人的来源。他说：“尖底瓶的意义主要可能还不在于它是一种欹器，不在于它在汲水时表现出的特别的力学特征，而主要在于它的小口，可以保存盛水不致蒸发或荡溢，这是干旱少水地区的特有水器，它分布的范围最能说明问题。尖底瓶的起源并不清楚，虽然在零口文化中见到小口瓶，它能否演变为后来的尖底瓶，现在也还没有定论”，认为“半坡人的传统显然来自干旱的黄土高原，这传统很让人怀疑可能生长在甘肃、青海地区，仰韶文化的正源，似乎要从关中以西的地区去寻找”（王仁湘《仰韶文化渊源研究检视》，《考古》2003年第6期）。 迄今，考古学家不仅普遍将仰韶文化尖底瓶视作水器，而且也将尖底瓶与其他水器混在一起进行类型学和谱系研究，乃至排出“非尖底瓶水器——尖底瓶水器——非尖底瓶水器”这样一种水器发展、演变历程（阎渭清《甘青地区新石器时代的水器》，《考古与文物》2004年第3期）。 三、实验、研究证明尖底瓶不是汲水器 从上个世纪五十年代至今（如果从1920年代安特生发现和研究仰韶文化开始，迄今已有八十多年），中国文物考古界、科技界、教育界，无论是专门的研究性著述或是普及性读物、介绍，普遍视仰韶文化的尖底瓶为汲水器乃至具有特别的“力学特征”、“重心原理”能汲满满一瓶水而不会溢出。当然，权威部门和专家、学者们一直这样说，一般知识分子和民众也就这样接受了，晋至现在进入了中学历史教材，用以教育、教导子孙后代。但是，我们并不知道仰韶文化尖底瓶是一种汲水器，具有特别的“力学特征”、“重心原理”和奇妙的取水功能这种结论和认识是怎么产生和得来的，是经过实验、研究或是经由实践活动检验呢，我们无从得知。相反，否定这种结论和认识的研究、实验在十多年前就已产生，并且至少两次公开发表论文。 针对考古界以及科普读物中关于仰韶文化尖底瓶之流行说法，半坡博物馆的研究人员1988年对馆藏的一批半坡类型尖底瓶（其中包括半坡遗址、姜寨遗址等出土的尖底瓶）进行实验考古，结果发现“半坡类型绝大部分尖底瓶因盛水后重心高于瓶耳而倾覆，因此不能用来自动汲水”（孙霄、赵建刚《半坡类型尖底瓶测试》，《文博》1988年第1期）。1989年，他们又与北京大学力学系的专家合作，用数值模拟方法对半坡博物馆的7个样品尖底瓶进行仿真实验，同时还对一个石膏模型瓶做了数值模拟和实测，验证了这种方法和程序的可靠性。石膏模型瓶实验及数值模拟仿真实验结果一致，即“模型瓶空提起状态为底朝上倾斜，注水适中时，瓶底朝下，注水较多时，瓶底又朝上，水倒出”。对7个尖底瓶和一个模型瓶的研究结果表明：其中有5个瓶具有“虚则倒斜、中则正、满而覆”的性能，2个瓶具有“虚则正斜、中则正、满而覆”的性能，只有一个瓶具有“满而不覆”的性能（此瓶的双耳位置明显比其他瓶的双耳高）。他们认为：“7个陶瓶是有代表性的，基本反映了半坡类型尖底瓶的特性。数值模拟表明，多数瓶入水后会自动倾倒至水平状态而进水，但由于满而覆的性质，不能达到自动汲水的功能”，而且“自动倾倒至水平状态也并非尖底形状所致，多数瓶的最大直径和瓶高比D:H基本上在2至2.6之间（原文如此，实际应是瓶高与最大直径之比即H:D为2至2.6之间——王先胜注），对于这种比例的圆柱形筒，其稳定平衡状态也是轴线位于水平。所以并非为了能自动倾倒至水平状态才做成尖底形”。他们说：“半坡人生活在浐河旁，平坦的河床大概也不需要用绳吊瓶去汲水的”、“至于为什么做成尖底而又不便安放、双耳偏下而形成‘满而覆’的形状，恐怕要作多方面的综合研究了”（北京大学力学系王大钧、唐琎、张菁，西安半坡博物馆孙霄、赵建刚《半坡尖底瓶的用途及其力学性能的讨论》，《文博》1989年第6期）。 上述研究表明，半坡类型的尖底瓶绝大部分都只能盛装半瓶左右的液体（水），提携穿系双耳的绳索才不致倾倒出瓶中液体即“中则正”，而只有极少数尖底瓶才可以盛满液体。这个事实决定了尖底瓶不可能是一种生活中实用的汲水器、盛水器。仰韶文化的尖底瓶发端于半坡类型，也普遍见于半坡类型，因此半坡类型尖底瓶的性质和功用大致可反映和代表整个仰韶文化尖底瓶的性质和功用。苏秉琦先生曾排列出庙底沟类型尖底瓶的演化、发展序列，共选取四个样品瓶：其中第一、第三个尖底瓶双耳位置均非常偏低，双耳高度约在瓶高的三分之一处，凭目测也可判断这种瓶只能盛装很少的液体才能正常提携；其中第二个尖底瓶腹部无耳（这种无耳尖底瓶在庙底沟类型尖底瓶中占有较大比例），故不可穿绳汲水、提携；其中第四个尖底瓶为喇叭口（这种瓶出现于仰韶文化晚期，已处于尖底瓶文化的尾声阶段），双耳靠上，这种瓶才有可能盛满液体而不倾覆（苏秉琦著《中国文明起源新探》23页图4，三联书店1999年6月第1版）。仰韶文化半坡类型及受到其重要影响的同时代考古学文化中广泛流行一种大口尖底罐（约距今6500—6000年间），其分布范围约与仰韶文化尖底瓶相当（参见韩建业著《中国北方地区新石器时代文化研究》，文物出版社2003年第1版）。这种大口尖底罐的存在也可证尖底瓶“并非为了能自动倾倒至水平状态才做成尖底形”，因为大口尖底罐绝不可能是汲水器、运水器。 半坡博物馆和北京大学研究人员的实验、研究只是否定了尖底瓶为汲水器、有奇妙的取水功能这种流行说法，他们并未说明尖底瓶到底是一种什么性质的器物，五、六千年前仰韶文化的先民们制作尖底瓶到底有什么用。那么尖底瓶到底因何而产生、有什么用处，如何给它定性呢？笔者认为它应该是一种礼器，理由有四：其一，绝大部分尖底瓶都只能盛装半瓶或少量液体才能正常提携，证明尖底瓶的设计和制作不是从生产或生活实用的角度去考虑的，它盛装的物品（水或酒，液体类）具有象征性、礼节性。其二，尖底瓶盛装液体后不能随便地置于平地或平台（因尖底必然倾倒），而只能提携、悬挂高处或抱在手上（仰韶文化中并无专门的尖底瓶器座），这也不是从生产、生活实际或实用的角度去考虑的。尖底瓶在使用状态中始终只能直立于空中或掌握于手中。如上所述之实验、研究，大部分尖底瓶处于空瓶状态穿绳提携时都是瓶口朝下、瓶底朝上即“虚则倒斜”，当瓶中液体并未使用（饮用）完而尚余少量时，尖底瓶也会处于瓶口朝下、瓶底朝上状态而将余量物品倒出。这种状态要求尖底瓶的使用者必须始终用手掌握尖底瓶，这种强制性的要求和设计亦暗含着尖底瓶使用状态中的严谨、严肃性，它可能与宗教、礼仪相关。其三，半坡类型的尖底瓶是壶罐口，庙底沟类型的尖底瓶是双唇口，它们是区分仰韶文化半坡类型与庙底沟类型的典型器类之一。壶罐口尖底瓶是“瓶上加瓶”，即口部做成很小的壶、罐或瓶、杯的形状；双唇口尖底瓶是“口中套口”，即将口唇部做成一小一大内外相套的样式。壶罐口、双唇口也都不是从生产或生活实用的角度去考虑的，即本没有必要将尖底瓶口设计和制作成壶罐形或双唇口。这种没有必要存在的壶罐口、双唇口恰恰与繁文褥节的礼仪需要相吻合。其四，仰韶文化特别是庙底沟类型以及马家窑文化有较大比例的尖底瓶都是无耳的，这种尖底瓶不仅与系绳汲水无缘，而且盛装液体后（亦即使用状态）必须抱在手中，这种强制性的要求也证明尖底瓶不是一般的水器，而应与礼仪相关。 仰韶文化的尖底瓶与礼仪相关，中国考古学泰斗、考古学区系类型理论的奠基者苏秉琦生前曾有论述。他认为半坡类型的“小口尖底瓶未必都是汲水器。甲骨文中的酉字有的就是尖底瓶的象形。由它组成的会意字如‘尊’、‘奠’，其中所装的不应是日常饮用的水，甚至不是日常饮用的酒，而应是礼仪、祭祀用酒。尖底瓶应是一种祭器或礼器，正所谓‘无酒不成礼’”。根据尖底瓶的存在以及其他一些现象，苏先生认为半坡时代正处于社会转变期，“有些彩陶应属‘神职’人员专用器皿，当时或已出现了脑力与体力劳动的分工”（苏秉琦《关于重建中国史前史的思考》，《考古》1991年第12期）。有学者研究认为，我国谷物酿酒在距今八千年前已经开始，仰韶文化中也发现一些可能是用于向小口器内灌注酒汁的陶漏斗器（李仰松《我国谷物酿酒起源新论》，《考古》1993年第6期）。但是根据半坡类型的经济发展水平来看，其居民可能并不存在大规模的普遍的酿酒、饮酒活动，故推测尖底瓶所装主要仍应是水，在礼仪活动中可能存在“以水代酒”现象。 根据王仁湘先生的认识，尖底瓶分布的范围大体上为干旱少水地区，所以尖底瓶的存在和使用很可能主要与祭天、祈雨活动有关。尖底瓶的形制和功能强制性地要求使用者只能少量盛水，这不仅与原始巫术活动、思维方式（即弗雷泽所谓“交感巫术”。通过神秘的交感作用，以少量的人间之水招引天上大量地降雨，这可能是仰韶先民在缺水、干旱时节所施行的巫术活动）吻合，而且也寓含着节水、惜水的思想和警示。当然，这样说并不排除尖底瓶可能用于盛酒尤其是在部落（氏族）的各种重大活动、庆典、祭仪中（或者在这些活动中有少数的上层人物用酒，而其他人“以水代酒”），也不排除有些尖底瓶可能被用于汲水。由于尖底瓶高多在30—40厘米左右，所以它刚好适合于被原始人双手抱在胸前，这种方式的群众活动，自然显得庄重、隆重和严肃。尖底瓶的双耳可能主要用于器物闲置时系绳挂在高处（半坡类型居民已普遍饲养鸡、猪、狗等家畜，尖底瓶既无特定的器座放置，故也不能随便地横置地上），或者在正式的活动、仪式之外系绳挎于肩上、颈项，以减轻双手的负荷（但尖底瓶绝不是随身所使用的饮水器）。尖底瓶所盛“以水代酒”之水当然可以饮用，但在祈雨活动中所盛之水如何处置，目前尚无法推测。 四、建议 以上关于尖底瓶性质和功用的认识与推测虽不必视为定论，但尖底瓶并非汲水器、一般饮水器、盛水器是无疑的。由于有关尖底瓶的错误认识和理解已经进入中学历史教材（据上可知，“破解彩陶之谜”一课三个目标中至少有两个目标即“1、通过新石器时代的彩陶图片直观地感受历史”、“3、学习和运用观察方法，提高观察能力”，课文开始三个设问中的两个即“你想了解彩陶的奇妙之处吗？”、“彩陶图片反映了远古居民什么样的生产和社会活动情况呢？”之解答都会发生偏差，导致课程无效乃至产生负作用），所以几十年来广为流行的说法到了必须给予正视、检视乃至纠正的时候了，尖底瓶之谜到了“解谜”、“揭谜”的时刻。 仰韶文化是我国新石器时代最重要、分布面最广、对周邻地区和文化影响最为深刻广大的一种考古学文化，仅庙底沟类型即被苏秉琦先生视为“可能就是形成华族核心的人们的遗存”（苏秉琦著《苏秉琦考古学论述选集》188页，文物出版社1984年版）。尖底瓶是仰韶文化最重要的特征性器物、典型器物，它与彩陶一样被视为仰韶文化的重要特征。尖底瓶以及史前考古、史前文化的内容进入中学历史课本是一件大好事甚至它可能也应该成为一种大趋势，在中学生中开展探究性学习活动同样应该得到赞赏和肯定，但作为教材、教学活动应该尽可能严谨、导向正确，生动活泼、思路开阔的探究课、探究活动尤其是教师的教学引导应尽可能建立在科学、严谨、实事求是的基础之上（否则，“探究”就成了游戏而不是历史课）。“因噎废食”是不可取的，所以建议教育部教材审定委员会或其他相关部门尽快组织有关专家审议尖底瓶问题，甚至重新选取尖底瓶实物样品作注水或入水实验、研究（仰韶文化尖底瓶烧成温度高、质地坚实，大多是素陶，用实物做实验我认为对文物并不会造成什么损害），取得一致认识和意见，改正教材中的不当之处。（完）

⑩ 以前，人们用来从水井里汲水的装置——辘轳，也是杠杆吗

亲 那是定滑轮