司南的底盤是用青銅做的，有的是個塗漆的木盤，青銅和漆器都比較光滑，磨擦的阻力比較小，司南轉動起來很靈活。這種底盤內圓外方，四周還刻有表示方位的格線和文字。現在的出土文物中，就有這樣的銅盤和塗漆的木盤；還有東漢時候的一幅石刻，刻著一個小勺子放在一個小方台上，有人認為這就是司南。
司南必須放在光滑的底盤上旋轉，底盤還必須放平，否則就會影響它指南的作用，甚至會使它從底盤上滑下來。因此，人們發明司南以後，又繼續不斷地研究改進指南的工具。
公元960年，宋太祖建立宋朝，結束了五代十國時期的封建割據局麵。北宋時候，農業、手工業和商業都有了新的發展。在這個基礎上，我國的科學技術獲得了輝煌的成就。在這個時期，我國在指南針的製造方麵，跟造紙法和印刷術一樣，也有很大的發展。
大約在北宋初年，我國又創製了一種指南工具——指南魚。
當時有一部有名的軍事著作，叫《武經總要》，其中說：行軍的時候，如果迂到陰天黑夜，無法辨明方向，就應當讓老馬在前麵帶路，或者用指南車和指南魚辨別方向。《武經總要》這部書是在北宋仁宗慶曆四年（公元一零四四年）以前寫成的。這就是說，在那個時候，我國已經有指南魚，並且把它應用到軍事方麵去了。
指南魚是用一塊薄薄的鋼片做成，形狀很像一條魚。它有兩寸長、五分寬，魚的肚皮部分凹下去一些，使它像小船一樣，可以浮在水麵上。
鋼片做成的魚沒有磁性，所以沒有指南的作用。如果要它指南，還必須再用人工傳磁的辦法，使它變成磁鐵，具有磁性。
關於怎樣進行人工傳磁，《武經總要》沒有清楚的記載，但是它指出，指南魚要用“密器收之”，也就是說，要拿一個密封的合子藏起來。根據這一點來看，當時的人工傳磁法大約是這樣的：把鋼片做的魚和天然磁鐵放在同一個密封的合子裏，使它們接觸，時間久了，鋼片做的魚就也會具有磁性，變成磁鐵。
不管磁化或者沒有磁化的鋼鐵裏麵，每一個分子都是一根“小磁鐵”。沒有磁化的鋼條，它的分子毫無次序地排列著，“小磁鐵”的磁性都互相抵消了。磁化了的鋼條，所有的“小磁鐵”都整整齊齊地排列著，同性的磁極朝著一個方向，整個鋼條就具有磁性了。如果拿一塊磁鐵，緊緊擦著一根沒有磁化的鋼條，老是從這一頭向另一頭移動，那麼，由於磁鐵的吸力，普通鋼條中的分子也都順著一個方向排列起來，這樣，就完成“傳磁”的工作了。《武經總要》上講到的“密器收之”，可能就是指這種人工傳磁方法。
我國人民發明用人造磁鐵做指南魚，這是一個很大的進步。這說明我國人民在一千多年前就已具有相當豐富的磁鐵知識了。
使用指南魚，比使用司南要方便，它不需要再做一個光滑的銅盤，隻要有一碗水就可以了。盛水的碗即使放得不平，也不會影響指南的作用，因為碗裏的水麵是平的。而且，由於液體的摩擦力比固體小，轉動起來比較靈活，所以它比司南更靈敏，更準確。
當時不但有鋼片做的指南魚，還有用木頭做的指南魚和指南龜。宋代《事林廣記》記載了用木頭做指南魚的方法：用一塊木頭刻成魚的樣子，像手指那樣大，在魚嘴往裏挖一個洞，拿一條磁鐵放在裏麵，使它的S級朝外，再用蠟封好口。另外用一根針從魚口裏插進去，指南魚就做好了。把指南魚放到水麵上，魚嘴裏的針就指向南方。
指南龜也是用木頭刻成的，放磁鐵的辦法和木頭指南魚一樣，插在尾部。指南龜不放在水裏，人們在它的肚子下麵挖一個洞，把它裝在光滑的竹釘上麵，使它便於自由轉動，它尾部的那根針，也會自動指向南方。
這種木頭指南魚和指南龜，很可能是一些懂得方術的方士創造的，做成以後隻是用來變戲法。所以《事林廣記》的作者，把它們當作《神仙幻術》了。
相關鏈接
沈括小傳
在我國北宋時代，有一位非常博學多才、成就顯著的科學家，他就是沈括——我國曆史上最卓越的科學家之一。他精通天文、數學、物理學、化學、生物學、地理學、農學和醫學；他還是卓越的工程師、出色的軍事家、外交家和政治家；同時，他博學善文，對方誌律曆、音樂、醫藥、卜算等無所不精。他晚年所著的《夢溪筆談》詳細記載了勞動人民在科學技術方麵的卓越貢獻和他自己的研究成果，反映了我國古代特別是北宋時期自然科學達到的輝煌成就。《夢溪筆談》不僅是我國古代的學術寶庫，而且在世界文化史上也有重要的地位，被譽為“中國科學史上的坐標”。
沈括，字存中，生於浙江錢塘（今浙江杭州市）官僚家庭。他的父親沈周（字望之）曾在泉州、開封、江寧做過地方官。母親許氏，是一個有文化教養的婦女。沈括生於宋仁宗天聖九年（公元1031年），他自幼勤奮好讀，在母親的指導下，十四歲就讀完了家中的藏書。後來他跟隨父親到過福建泉州、江蘇潤州（今鎮江）、四川簡州（今簡陽）和京城開封等地，有機會接觸社會，對當時人民的生活和生產情況有所了解，增長了不少見聞，也顯示出了超人的才智。他二十四歲開始踏上仕途，最初做海州沭陽縣（在今江蘇省）主簿，以後曆任東海（在今江蘇省）、寧國（在今安徽省）、宛丘（今河南省淮陽縣）等縣縣令。三十三歲考中進士，被任命做揚州司理參軍，掌管刑訟審訊。三年後，被推薦到京師昭文館編校書籍。在這裏他開始研究天文曆算。宋神宗熙寧五年（公元1072年），兼任提舉司天監，職掌觀測天象，推算曆書。接著，沈括又擔任了史館檢討，熙寧六年（公元1073年）做集賢院校理。因職務上的便利條件，他有機會讀到了更多的皇家藏書，充實了自己的學識。1075年曾出使遼國，進行邊界談判，次年任翰林學士，權三司使。
宋神宗熙寧二年（公元1069年），地主階級革新派的代表王安石被任命做宰相，開始進行大規模的變法運動。沈括積極參預變法運動，受到王安石的信任和器重，擔任過管理全國財政的最高長官三司使等許多重要官職。熙寧九年（公元1076年），王安石變法失敗。沈括被誣劾貶官，出知宣州（今安徽省宣城一帶）。三年後，為抵禦西夏，改知延州（今陝西省延安一帶），兼任鄜延路經略安撫使。因守邊有功，元豐五年（公元1082年），升龍圖閣直學士。但是不久又遭誣陷，降職做均州（今湖北省均縣）團練副使。哲宗元二年（公元1087年），沈括花費十二年心血編修的《天下州縣圖》完成，被特許親自到汴京進呈。次年，定居潤州（今江蘇省鎮江東郊）夢溪園，在此安度晚年。
沈括晚年在夢溪園認真總結自己一生的經曆和科學活動，寫出了聞名中外的科學巨著《夢溪筆談》和《忘懷錄》等。宋哲宗紹聖二年（公元1095年）逝世。他一生著作多達幾十種，但保存到現在的，除《夢溪筆談》外，僅有綜合性文集《長興集》和醫藥著作《良方》等少數幾部著作了。《夢溪筆談》是中國科學史上的坐標，是沈括一生社會和科學活動的總結，內容極為豐富，包括天文、曆法、數學、物理、化學、生物、地理、地質、醫學、文學、史學、考古、音樂、藝術等共600餘條。其中200來條屬於科學技術方麵，記載了他的許多發明、發現和真知灼見。沈括可說是一個科學通才。