蒸汽机的发明与第一次技术革命
PPT1-2-4近代技术史上的四次技术革命
近代史上的四次技术革命
蒸汽机革命 电气革命 原子能时代 信息时代
1. 蒸汽机革命 “蒸汽机革命”是以牛顿建立的经典力学体系为背景， 以纺织机械革新为起点，以蒸汽机的发明和使用为标志 。
蒸汽机
1. 蒸汽机革命
蒸汽机革命随着第一次产业革命的发生，生产过程变得 机械化，导致了纺织业、冶金业、机械制造业、采矿业 以及蒸汽车、蒸汽轮船为代表的交通运输业等新型产业 的崛起。
宇宙开发产业群
4. 信息时代 信息时代影响的空间海洋开发
近代技术史上的四次技术革命
什么是近代史上的四次技术革命？
四次技术革命
近代技术史上发生了四次技术革命：第一次技术革命是从18世纪中叶 开始的，它被称为“蒸汽机革命”。第二次技术革命是从19世纪30年代开 始的，它被称为“电气革命”。第三次技术革命是从20世纪40年代开始的， 它被称为“原子能时代”。第四次技术革命是现在还在进行着的新技术革 命，是从20世纪70年代开始的，它被称为“信息时代”。
1. 蒸汽机革命
蒸汽轮船
蒸汽电机的发明为开端，形成了 以电力技术为核心的技术体系。这场技术革命把人类从 动力供给中解放出来，使人类进入电气化时代。
电动机
发电机
2. 电气革命 电气革命伴随着第二次产业革命发生，生产过程更加电 气化，导致电子工业、电信工业、材料工业、电加工工 业、电器工业以及以汽车、飞机为代表的交通运输业等 新型产业的崛起。
核 电 工 业
3. 原子能时代 医疗电子工业
4. 信息时代 “信息时代”以整体相关的技术群体，实现了生产的 信息化。这次技术革命的实质与信息、知识有着密切 的联系，它力求使人脑得到延伸，从而减轻人的脑力 劳动。
生产的信息化
4. 信息时代 信息化系统为生产管理提供重要支撑
3.第一次技术革命与第一次工业革命
托里拆利实验的意义
• 发现了大气压力和真空，导致水银气压 计的发明。 • 为了纪念他最初发现真空的功绩，后来 人们把水银计中的真空称为“托里拆利 真空”。
帕斯卡的大气压力实验
布莱斯·帕斯卡 • 1623年出生于法国，只活了39岁，却在科学、哲 学和文学上都创下了不朽的业绩。
• 通过在海拔较高的地方进行的多次实验， 通过在海拔较高的地方进行的多次实验， 进一步支持了托里拆利关于大气压力的观 并发现大气压力与空气密度成正比。 点。并发现大气压力与空气密度成正比。
纺纱技术的改进使织布向机械化过渡
• 纺纱机的改进解决了纱荒问题，但又使得 织布的效率落后于纺纱。 • 1785年，英国的卡特赖特发明了用蒸汽机 带动的织布机，于1792年制成了实用的织 布机。 • 1804年，法国的杰夸发明了能织各种花彩 的织布机。 • 到1813年英国人霍尔勒克斯把木制机改为 铁制机。
第一次技术革命与产业革命
第一次技术革命与产业革命
• 第一次技术革命发生在18世纪30年代到18世纪末， 以纺织机 纺织机的改革为起点，蒸汽机 蒸汽机的发明与使用为 纺织机 蒸汽机 标志，这两项技术又引发了第一次产业革命 产业革命。需求什么？ 瓦特发明蒸汽机的过程中继承了哪些科技成果？ • 课程内容： 一 第一次技术革命的起点——纺织机改革 二 真空问题：托里拆利、帕斯卡、盖里克与波义尔 三 巴本——塞维利——纽可门的奠基工作 四 三大实验 五 瓦特的双向通用蒸汽机的发明 六 第一次产业革命
塞维利蒸汽泵
• 塞维利在包尔塔蒸汽压力的基础上，改进 了气缸和锅炉，于1695年制作成了能用于 矿井排水的蒸汽泵，他称为“蒸汽机”， 誉为“矿工之友”。
纽可门蒸汽机
• 纽可门（1663-1729）拜访胡克，学习到了巴本 蒸汽泵的原理，以及一些必要的科学实验和理论 知识。 • 不久，他联合考利、塞维利，组成了一个创新小 组。改进了塞维利蒸汽泵的两个缺点：热效率太 低、不是典型的动力机。他引进了活塞装置，发 明了传动机构。于1705年发明了第一台可作为动 力机的蒸汽机。 • 纽可门蒸汽机实现了当时蒸汽技术的又一次大综 合，树立了把学者传统和工匠传统相结合的范例。 • （中世纪，学者与工匠彼此分离。）
三次科技革命
开始部门 棉纺织—轻工业
电力—重工业
科学开始对工业没什么影响，我们迄今所提到的 纺织工业、采矿工业、冶金工业和运输业方面的科技 发明，极少是由科学家们作出的。相反，它们多半是 由非凡才能的技工完成的。不过1870年以后，科学开 始了更加重要的作用，渐渐地它成为所有大工业生产 的一个组成部分。工业研究的实验室，装备着昂贵的 仪器，配备着对指定问题进行系统研究的训练有素的 科学家，它们取代了孤独的发明者的阁楼和作坊。 ——《全球通史》
发电机
1866年，德意志科学家西门子研制成发电机
爱迪生主要发明：
投票计数器、 普用印刷机、 改良打字机、 留声机、 白炽灯、 第一所中央发电厂、 活动电影机、 大型碎石机、 世界上第一座电影“摄影棚”、传 真电报、 有声电影机、 鱼雷机械装置、 喷火器、 水底潜望镜等。
“天才是百分之一的灵感加上百分之九十九的汗水”
工业革命前
蒸汽时代 电气时代 信息时代
人力、畜力
蒸汽机 电力、石油 原子能(核能)
蒸汽动力和电力作为19世纪两种主要动力，成为工业革命的 标志性产物，对人类社会变革起到了巨大推动作用，实现了资 本主义工业化的两次飞跃。
一、第一次工业革命---蒸汽时代 时间：18世纪60年代到19世纪中期
背景： 1、前提： 英国资产阶级革命的胜利—资本主义代议制确立 2、条件： 劳动力：圈地运动 资 本：海外殖民扩张和掠夺 技 术：手工工场的发展 市 场（国外）: 18世纪中期成为最大的殖民国家。
【名家评史】
蒸汽机的历史意义，无论怎样夸大也不为过。它提供了治理
和利用热能，为机械供给推动力的手段。因而，它结束了人类 对畜力、风力和水力的由来已久的依赖。这时，一个巨大的新 能源已为人类所获得，而且不久，人类还能开发储藏在地球中 的其他矿物燃料，即石油和燃气
科学技术史的相关论述题总结
科学技术史论述题总结论述题一、三次伟大的技术革命追溯历史，可以看到技术对每一时期的人类生活和社会面貌都带来巨大影响。
技术给人类提供技能和方法，构成了人类认识自然和改造自然的巨大力量。
而技术发展过程中的质变阶段——技术革命，不仅会直接导致生产力革命，还会带来社会各个方面的深刻变革。
近代以来的历次技术革命，尤以蒸汽技术、电力技术和信息技术三次革命对经济、社会发展的影响最为深刻和巨大。
(一)? 蒸汽技术革命18世纪60年代，在英国开始了产业革命，同时出现了近代以来的第一次技术革命——蒸汽技术革命。
蒸汽技术革命开始于纺织工业的机械化，以蒸汽机的广泛使用为主要标志，继而扩展到其他轻工业、重工业等各行业。
蒸汽技术革命具有划时代的意义，其直接后果是导致了产业革命（又称工业革命）的胜利完成。
而它更为深远的意义是促进了社会物质文明与精神文明的发展。
1）蒸汽技术革命的特点（1）蒸汽技术是科学与技术相互作用的结果蒸汽技术革命的发生不是偶然的，而是有它的历史必然和思想方法上的酝酿过程。
蒸汽技术的诞生和发展深刻体现了科学与技术紧密结合。
17世纪中叶，一方面，真空和大气压力的实验证明为技术的诞生和发展提供了科学认识的基础，如何获得真空，利用大气压力获得机械动力是急需要解决的一个技术难题，而蒸汽冷凝能制造真空，是技术发展的科学基础。
我们在前面说到，纽可门和瓦特都能运用科学研究的成果，发现和解决实际中的技术难题。
另一方面，技术的发展反过来又促进科学的发展。
蒸汽机的发展和应用，实现了从热能到机械能的转变。
卡诺通过研究探索如何提高蒸汽机效率，而促使一门新学科——热力学的诞生。
不仅如此，蒸汽技术还促进了气体力学的发展。
（2）蒸汽技术是理论与生产实践结合的产物一项技术发明只有被应用于生产实际，提高现实生产力，它才具有价值。
动力机械的革命，使蒸汽技术广泛应用于社会生产的各个领域，掀起了全世界范围的技术革命。
在这一过程中，蒸汽技术始终与工业、企业紧密结合。
近代自然科学(19世纪前后)
赫尔姆霍茨－《力的守恒》
到了大约1850年，特别以焦耳实验为基础的 能量守恒原理开始得到公众的广泛认同。在这个 过程中，德国物理学家赫尔姆霍茨(1821—1894)做出了重 要的贡献。1847年，他发表了《力的守恒》一文，系统、 严密地阐述了能量守恒原理(在德语中，“力”一词向来在 “能量”的意义上被使用)。 首先，他用数学化形式表述了在孤立系统中机械能的 守恒。接着，他把能量的概念推广到热学、电磁学、天文 学和生理学领域，提出能量的各种形式相互转化和守恒的 思想。他将能量守恒原理与永动机之不可能相提并论，使 这一原理拥有更有效的说服力。 从此，能量守恒和转化定律得到普遍承认，成为全部 自然科学的基石。
瓦特的转动式蒸汽机
瓦特1765年设计的蒸汽机
设计了同汽缸分 离的单独的冷凝器， 大大提高了热效率， 减少了燃料的消耗。
蒸汽机的发明和应用
自此以后，棉纺织业、毛纺织业、采矿业、冶 金业、造纸业、印刷业、陶瓷业等部门，都先后开 始采用蒸汽作为动力机。蒸汽机的发明和应用，是 工业革命的重要内容之一，同时它又给予工业革命 以巨大的推动。恩格斯高度评价了瓦特改良蒸汽机 的重大意义和作用，他指出：“蒸汽机是第一个真 正国际性的发明，而这个事实又证实了一个巨大的 历史性的进步。”
大规模的织布厂出现
1826 火箭号机车 1807 富尔顿轮船 1781 蒸汽汽车 蒸汽时代 1765 瓦特蒸汽机 1705 纽卡门蒸汽机 1785 水力织布机 1779 骡机 1769 水力纺纱机 1764 珍妮机 1733 飞梭
1750 1775 1800
动力机
工作机
1825 1850
1875
1900
纽 可 门 式 蒸 汽 机
瓦特制成改良蒸汽机
两次工业革命主要发明及时间
两次工业革命主要发明及时间第一次工业革命（18世纪60年代~19世纪40年代）1690—-法国—- 活塞1705—-英国—- 纽可门—大气活塞式蒸汽机1733—-英国—- 凯伊—飞梭1765—-英国—- 哈格里夫斯—手摇纺纱车（珍妮纺纱机）揭开了工业革命的序幕1769—-英国—- 阿克莱特—水力纺纱车1769—-英国—- 瓦特—单动式蒸汽机1771—-阿克莱特在德比设立第一座水力纺纱厂—- 近代机器大工业诞生1779—-英国—- 克隆普顿—骡机1782—-英国—- 瓦特—联动式蒸汽机（万能蒸汽机）1785—-英国—- 卡特莱特—水力织布机1794—-英国—- 莫兹利—移动刀架1797—-车床—- 刀具制作实现机械化1798—-美国—使用通用部件制造滑膛枪—-推动美国机床工业的诞生和工业生产的标准化19世纪初（1800---）—刨床、磨床、__床、__床、汽锤—机械加工制造业诞生了，近代工业生产体系最终确立；1803—-美国–-富尔顿—汽船；1807—“克莱蒙特”号在美国试行（蒸气轮船）1814—-英国—史蒂芬孙—蒸气机车，昭示着铁路时代的到来1825—-英国—取消机器出口的禁令1831—-英国—法拉第—电磁感应现象1837—-美国—莫尔斯—有线电报（电信）1838—-俄国—雅可比—电动机19世纪中期（1850—）：日本的“开国”、澳大利亚成为英国殖民地、中国的“门户开放”——标志着世界市场的形成1851—横跨英吉利海峡电缆——第一条海底通信电缆总结：1840年前后，英国的大机器生产已基本取代了工厂手工业生产，工业革命基本完成。
英国成为世界第一个工业国家。
为满足工业生产的需要，以英国为首的主要资本主义国家在世界范围内抢占商品市场，强占原料产地，倾销工业品，将亚、非、拉广大地区纳入资本主义体系。
中国地大物博，资源丰富，而清政府政治腐败，经济落后，军备废弛，资本主义国家把侵略矛头指向中国，给中国带来了巨大影响:中国开始沦为半殖民地半封建社会中国新思想萌发魏源、林则徐等开明知识分子，开始注目世界，探求新知，寻求强国御侮之道，萌发了一股向西方学习的新思潮。
物理学家简介：瓦特
瓦特自与博尔顿合作之后即在资金、设备、材料等方面得到 瓦特自与博尔顿合作之后即在资金、设备、 大力支持。瓦特又生产了两台带分离冷凝器的蒸汽机， 大力支持。瓦特又生产了两台带分离冷凝器的蒸汽机，由于没 有显著的改进，这两台蒸汽机并没有得到社会的关注。 有显著的改进，这两台蒸汽机并没有得到社会的关注。这两台 蒸汽机耗资巨大，使博尔顿也濒临破产， 蒸汽机耗资巨大，使博尔顿也濒临破产，但他仍然给瓦特以慷 慨的赞助。在他的支持下，瓦特以百折不挠的毅力继续研究。 慨的赞助。在他的支持下，瓦特以百折不挠的毅力继续研究。 自1769年试制出带有分离冷凝器的蒸汽机样机之后，瓦特就已 1769年试制出带有分离冷凝器的蒸汽机样机之后， 年试制出带有分离冷凝器的蒸汽机样机之后 看出热效率低已不是他的蒸汽机的主要弊病， 看出热效率低已不是他的蒸汽机的主要弊病，而活塞只能作往 返的直线运动才是它的根本局限。1781年 返的直线运动才是它的根本局限。1781年，瓦特仍然在参加圆 月学社的活动， 月学社的活动，也许在聚会中会员们提到天文学家赫舍尔在当 年发现的天王星以及由此引出的行星绕日的圆周运动启发了他， 年发现的天王星以及由此引出的行星绕日的圆周运动启发了他， 也许是钟表中的齿轮的圆周运动启发了他。他想到了把活塞往 也许是钟表中的齿轮的圆周运动启发了他。 返的直线运动变为旋转的圆周运动就可以使动力传给任何工作 同年，他研制出了一套被称为“太阳和行星” 机。同年，他研制出了一套被称为“太阳和行星”的齿轮联动 装置，终于把活塞的往返的直线运动转变为齿轮的旋转运动。 装置，终于把活塞的往返的直线运动转变为齿轮的旋转运动。 为了使轮轴的旋轴增加惯性，从而使圆周运动更加均匀， 为了使轮轴的旋轴增加惯性，从而使圆周运动更加均匀，瓦特 还在轮轴上加装了一个火飞轮。由于对传统机构的这一重大革 还在轮轴上加装了一个火飞轮。 新，
1736瓦特发明蒸汽机
1736瓦特发明蒸汽机瓦特（1736～1819）世界公认的蒸汽机发明家。
他的创造精神、超人的才能和不懈的钻研为后人留下了宝贵的精神和物质财富。
瓦特改进、发明的蒸汽机是对近代科学和生产的巨大贡献，具有划时代的意义，它导致了第一次工业技术革命的兴起，极大的推进了社会生产力的发展。
一1736年，瓦特出生在英国苏格兰格拉斯哥市附近的一个小镇格里诺克，他的父亲是一个经验丰富的木匠，祖父和叔父都是机械工匠。
少年时代的瓦特，由于家境贫苦和体弱多病，没有受过完整的正规教育。
他曾经就读于格里诺克的文法学校，数学成绩特别优秀，但没有毕业就退学了。
但是，他在父母的教导下，一直坚持自学，很早就对物理和数学产生了兴趣。
瓦特从六岁开始学习几何学，到十五岁时就学完了《物理学原理》等书籍。
他常常自己动手修理和制作起重机、滑车和一些航海器械。
1753年，瓦特到格拉斯哥市当徒工。
由于收入过低不能维持生活，第二年他又到伦敦的一家仪表修理厂当徒工。
凭借着自己的勤奋好学，他很快学会了制造那些难度较高的仪器。
但是繁重的劳动和艰苦的生活损害了他的健康，一年后，他不得不回家休养。
一年的学徒生活使他饱尝辛酸，也使他练就了精湛的手艺，培养了他坚韧的个性。
1756年，当他的身体稍有好转，瓦特再次踏上了坎坷的道路来到格拉斯哥市。
他想当一名修造仪器的工人，但是因为他的手艺没有满师，当时的行会不允许。
幸运的是，瓦特的才能引起了格拉斯哥大学教授台克的重视。
在他的介绍下，瓦特进入格拉斯哥大学当了教学仪器的工人。
这所学校拥有当时较为完善的仪器设备，这使瓦特在修理仪器时认识了先进的技术，开阔了眼界。
这时，他对以蒸汽作动力的机械产生了浓厚的兴趣，开始收集有关资料，还为此学会了意大利文和德文。
在大学里，他认识了化学家约瑟夫·布莱克和约翰·鲁宾逊等。
瓦特从他们那里学到了很多科学理论知识。
1764年，瓦特与表妹玛格丽特·米勒结了婚。
二1764年，学校请瓦特修理一台纽可门式蒸汽机，在修理的过程中，瓦特熟悉了蒸汽机的构造和原理，并且发现了这种蒸汽机的两大缺点：活塞动作不连续而且慢；蒸汽利用率低，浪费原料。
三次技术革命
（4）美德意日等开辟了统一的国内市场以及资本主义世 界市场的初步形成，扩大了对商品的需求，促成了第二 次工业革命的发生。
第二次工业革命以电力的广泛应用 为显著特点。从19世纪六七十年代 开始，出现了一系列电气发明。德 国人西门子制成发电机，比利时人 格拉姆发明电动机，电力开始用于 带动机器，成为补充和取代蒸汽动 力的新能源。电力工业和电器制造 业迅速发展起来。人类跨入了电气 时代。
对世界的影响：
1、世界各地联系更加密切
2、加强了世界各地之间商业信息的交 流 3、国际分工日益明显 4、以欧美资本主义列强为主导的资本 主义世界体系最终建立起来
第二次工业革命特点：
集 中 。 五 工 业 布 局 由 分 散 走 向 者 ； 业 部 ， 发 明 者 是 科 技 研 究 四 重 工 业 部 门 为 主 要 工 行 （ 如 日 、 德 、 俄 ） ； 三 两 次 工 业 革 命 交 叉 进
对于第三次科技革命的特点，学者们也是众说纷纭。 胡才珍认为，与第二次科技革命相比，第三次科技革命 呈现出许多鲜明特点：一是科学技术本身的发展速度越来越 快，科技产品的结构越来越复杂、精密；二是科技成果商品 化的周期越来越短，科学技术转化为生产力的速度越来越快； 三是这次科技革命的内容极为丰富，而且联系密切，形成了 一个群体形式；四是科学技术的社会化趋势大为增强；五是 第三次科技革命所形成的新的技术能力，对人类社会产生了 空前巨大而深刻的影响。 张象认为，第三次科技革命具有技术群体化、科技社会 化和发展进程高速化这三大突出特点。 卞春元认为，与以往的技术革命相比，第三次技术革命 具有如下特征：即技术科学化、技术群体化、技术智能化、 高技术化和技术产业化。
的 国 家 ；
二 同 时 发 生 在 几 个 先 进
蒸汽机的发明与第一次技术革命讲解
1771年，阿克莱特在曼彻斯特 建立了第一个水力棉纺纱厂。 到l779年，该厂拥有几千个纱 锭并雇佣了300个工人。
早期的资本主义国家，如葡 萄牙、西班牙和英国等，热 衷于海外扩张、殖民活动和 奴隶贸易，并展开了激烈的 竞争。资本主义势力扩展带 来了世界性的影响，欧洲殖 民主义者在亚洲、非洲和美 洲占领了大片土地。
资本主义海外贸易的发展， 极大地刺激了英国国内经济 和生产，纺织行业首先迅速 发展起来。
新兴资产阶级为了扩大牧场 而增加羊毛的产量，实行 “圈地运动”，建立大规模 牧场。
18世纪的水磨体系已经出现了 由工作机、传动机和动力机三 部分组成的机器系统的雏形。
（三）资本主义自由竞争迫切要求改进技术提高竞争能力
18世纪60年代，产业革命首先从英国最早发展起来的工业 部门是纺织业，确切地说是棉纺织业。
17世纪末，英国从荷兰引入棉 纺技术。棉纺织业技术基础薄 弱，设备简陋，而且在国内被 毛纺织业看作是最危险的竞争 者，受到种种限制和打击。
（二）织布机的发明与改进——卡特莱特织布机
1785年，英国牧师卡特莱特 （Cartwright）发明水力驱动 的卧式自动织机，提高效率 40倍 。
1791年，第一座装配卡特莱 特织布机的工厂在曼彻斯特 建立。
在纺纱机和织布机的革新 过程中，与之配套的一系 列机器，如净棉机、梳棉 机、自动卷纱机、漂白机、 染整机等，也都先后发明 出来。
到18世纪末，英国“圈地运 动”结束时，小农经济已基 本消灭，资本主义的大租佃 农场经营已占统治地位。
圈地运动和资本主义的发展打破 了昔日绚丽和恬静的乡村生活
名人故事：瓦特发明蒸汽机
名人故事：瓦特发明蒸汽机袁世凯离开了战场，北洋军的攻势却没有停。
11月27日，冯国璋攻陷汉口，兵指武昌。
老冯被朝廷封为二等男爵，急着再建大功，炮轰武昌，鄂军都督府、军务部中弹，黎元洪外出躲避，城内人心惶惶。
各路援军缓不救急，没人觉得革命军能守住武昌。
冯国璋一时间壮志凌云，扬言：“长江随时可渡，武昌唾手可得。
如要议和，我看最好让我先克复了武昌，三镇在握，再同他们城下议和，岂非必操胜算!”1903年9月，莱特兄弟带着他们装有发动机的飞行再次来到吉蒂霍克海边试飞。
虽然这次试飞失败了，但他们从中吸取了很多经验。
过后不久，他们又连续试飞多次，不是因为螺旋桨的故障，就是发动机出了毛病，或是驾驶技术的问题。
我国古代西晋时期，文坛成就最高的诗人左思，是晋朝时临淄人(今山东临淄)。
他创作的《三都赋》名噪一时，至今仍被人传诵。
瓦特是世界公认的蒸汽机发明家。
他的创造精神、超人的才能和不懈的钻研为后人留下了宝贵的精神和物质财富。
瓦特改进、发明的蒸汽机是对近代科学和生产的巨大贡献，具有划时代的意义，它导致了第一次工业技术革命的兴起，极大的推进了社会生产力的发展。
男人对自己狠一点是对的，饮食上俭省一些也是对的，但是最好只对自己俭省，千万别对旁人俭省，否则很容易得罪人。
隆美尔1891年出生于德国南部布伦兹的海登海姆镇。
1910年7月入德国军队服役，不久参加了第一次世界大战，因屡建战功而多次获奖，并晋升为上尉。
1919年以后，先后担任连长、步兵学校战术教员、猎骑兵营营长、军事学校校长等职。
1937年根据自己的讲稿写成《步兵进攻》一书，很受德国青年的欢迎，也为他以后担任指挥要职铺设了进身之阶。
第二次世界大战前夕，隆美尔任希特勒大本营卫队长。
1940年任第十装甲师师长。
在以后的日子里，他先后担任许多军事要职。
1736年，瓦特出生在英国苏格兰格拉斯哥市附近的一个小镇格里诺克，他的父亲是一个经验丰富的木匠，祖父和叔父都是机械工匠。
少年时代的瓦特，由于家境贫苦和体弱多病，没有受过完整的正规教育。
蒸汽机发明的故事
蒸汽机发明的故事瓦特是世界公认的蒸汽机发明家。
他的创造精神、超人的才能和不懈的钻研为后人留下了宝贵的精神和物质财富。
瓦特改进、发明的蒸汽机是对近代科学和生产的巨大贡献，具有划时代的意义，它导致了第一次工业技术革命的兴起，极大的推进了社会生产力的发展。
1736年，瓦特出生在英国苏格兰格拉斯哥市附近的一个小镇格里诺克，他的父亲是一个经验丰富的木匠，祖父和叔父都是机械工匠。
少年时代的瓦特，由于家境贫苦和体弱多病，没有受过完整的正规教育。
他曾经就读于格里诺克的文法学校，数学成绩特别优秀，但没有毕业就退学了。
但是，他在父母的教导下，一直坚持自学，很早就对物理和数学产生了兴趣。
瓦特从六岁开始学习几何学，到十五岁时就学完了《物理学原理》等书籍。
他常常自己动手修理和制作起重机、滑车和一些航海器械。
1753年，瓦特到格拉斯哥市当徒工。
由于收入过低不能维持生活，第二年他又到伦敦的一家仪表修理厂当徒工。
凭借着自己的勤奋好学，他很快学会了制造那些难度较高的仪器。
但是繁重的劳动和艰苦的生活损害了他的健康，一年后，他不得不回家休养。
一年的学徒生活使他饱尝辛酸，也使他练就了精湛的手艺，培养了他坚韧的个性。
1756年，当他的身体稍有好转，瓦特再次踏上了坎坷的道路来到格拉斯哥市。
他想当一名修造仪器的工人，但是因为他的手艺没有满师，当时的行会不允许。
幸运的是，瓦特的才能引起了格拉斯哥大学教授台克的重视。
在他的介绍下，瓦特进入格拉斯哥大学当了教学仪器的工人。
这所学校拥有当时较为完善的仪器设备，这使瓦特在修理仪器时认识了先进的技术，开阔了眼界。
这时，他对以蒸汽作动力的机械产生了浓厚的兴趣，开始收集有关资料，还为此学会了意大利文和德文。
在大学里，他认识了化学家约瑟夫·布莱克和约翰·鲁宾逊等。
瓦特从他们那里学到了很多科学理论知识。
1764年，瓦特与表妹玛格丽特·米勒结了婚。
1764年，学校请瓦特修理一台纽可门式蒸汽机，在修理的过程中，瓦特熟悉了蒸汽机的构造和原理，并且发现了这种蒸汽机的两大缺点：活塞动作不连续而且慢;蒸汽利用率低，浪费原料。
列举两次工业革命的重大发明
⑷ 你是任何理解材料二中“它影响和改变了世界的面 貌”这句话．
5.（2009年·广东省）阅读下列材料，回答问题 材料一：市场在扩大，需求在增加，甚至工厂、手工业 也不再能满足需要了，于是，蒸汽机器引起了第一次工 业革命。 材料二：1870年以后，第二次工业革命促使科学技术 突飞猛进地发展，各种新技术，新发明陈出不穷，特别 是电力的发明，并迅速应用于工业生产，大大促进工业 的发展。 材料三：
图一：从1764年到1789年，英国棉花加工量增长迅速。 图二：英国的生铁产量从1740年到1800年增长了15倍
说明：工业革命创造出巨大的生产力 启示：科学技术是第一生产力
６．阅读下列材料： 材料一：“资产阶级在他不到一百年的统治中所创造的 生产力，比过去一切时代所创造的全部还要多……” 材料二 在我们的印象里革命往往伴随着刀光剑影和血 雨腥风，可是二百多年前，英国却发生了一场完全不同 的变革，彻底改变了人们的生产和生活方式……它影响 和改变了世界的面貌． ⑴ 材料一和材料二都是对什么事件的评述？ 工业革命 ⑵ 根据材料二，列举出两例英国发生这场革命期间， 其他国家和地区爆发的“伴随着刀光剑影和血雨腥风” 的资产阶级革命． 美国独立战争 法国大革命
请回答： （1）依据材料一回答“蒸汽机器”是谁改良的？它使 人类进入什么时代？这种机器首先在什么部门开始应用？ （2）结合材料二回答：第二次工业革命使人类进入什 么时代？有发明大王称号的美国发明家是谁？请列举这 一阶段出现的新通讯工具？ （3）材料三是几个科学家的发明，请你分别说出其发 明者
这两张图表分别有什么变化？说 明了什么？从中得到怎样的启示？
3、通过两次工业革命，谈谈工业革命 留给我们怎样的启示。
近代工业革命的三大阶段
近代工业革命的三大阶段1．第一次工业革命早期的工业生产，除人力之外只有以畜力、风力或水力作为动力。
人类为了生存及生活得更美好，在同自然界的斗争中深感自己的渺小和无力，总是梦想自己能够具有大象般的力量和骆驼一样的耐力。
在18世纪60年代前后开始于英国的工业革命称为第一次工业革命，又称为产业革命或第一次科技革命。
1788年瓦特发明了蒸汽机，蒸汽机的发明实现了人类多年的愿望，解决了动力来源问题，最终导致了产业革命，使生产力得到了巨大发展。
这是近代以来的第一次世界性技术革命。
机械动力的使用，第一次有可能把人类从繁重的劳动中解放出来，使生产效率得到了极大的提高。
以蒸汽机的发明和应用为主要标志，从此人类进入“机械时代”。
具有良好的自动控制系统是蒸汽机得以成功应用的必要条件之一，它标志着机械自动化领域技术化和理论化阶段的开始。
蒸汽机上的离心式自动调速装置是机械式自动控制系统的代表（见图 1.1.1）。
但由于每个需要动力的工厂必须安装锅炉、蒸汽机、笨重的皮带轮轴传动装置，还需要自己解决燃料来源及运输等问题，仍然很不方便。
图1.1.1瓦特蒸汽机上的离心调速机构机械装置是由轴、齿轮、凸轮、皮带、杠杆等机械零件组成的，机械钟表是人们日常生活中最常见的机械装置，利用机械装置可以实现生产机械的自动化。
但是机械自动化具有其天然的缺陷：一是机械动力无法远距离传输；二是机械装置无法进行远距离控制；三是机械装置全部是刚性结构，一经制成便无法改变，只能完成特定的功能，也就是说没有柔性。
这些原因阻碍了机械自动化的进一步发展。
直到电气自动化技术与其相结合，机械自动化才进入了第二个春天。
2．第二次工业革命“电”是一个与人们生活息息相关、密不可分的事物，人们从一开始对它恐惧到逐渐认识，再到加以利用，经历了一个漫长的过程，“电”也因此改变了人类的命运。
电的发明和利用，促进了人类制造技术的发展，而以制造业为基础的工业文明，使得人类社会进入了一个崭新的时代。
蒸汽机的发明和第一次技术革命对社会经济发展的意义如何？
蒸汽机的发明和第一次技术革命对社会经济发展的意义如何？蒸汽机有很大的历史作用，它曾推动了机械工业甚至社会的发展。
随着它的发展而建立的热力学和机构学为汽轮机和内燃机的发展奠定了基础；汽轮机继承了蒸汽机以蒸汽为工质的特点，和采用凝汽器以降低排汽压力的优点，摒弃了往复运动和间断进汽的缺点；内燃机继承了蒸汽机的基本结构和传动形式，采用了将燃油直接输入汽缸内燃烧的方式，形成了热效率高得多的热力循环；同时，蒸汽机所采用的汽缸、活塞、飞轮、飞锤调速器，阀门和密封件等，均是构成多种现代机械的基本元件。
答案补充蒸汽机按蒸汽在活塞一侧或两侧工作，可分为单作用和双作用式；按汽缸布置方式，可分为立和卧式；按蒸汽是在一个汽缸中膨胀或依次连续在多个汽缸中膨胀，可分为单胀式和多胀式；按蒸汽在汽缸中的流向，可分为回流式和单流式；按排汽方式和排汽压力可分为凝汽式、大气式和背压式。
以蒸汽机作为动力机被广泛使用为标志的。
这一次技术革命和与之相关的社会关系的变革，被称为第一次工业革命或者产业革命。
从生产技术方面来说，工业革命使工厂制代替了手工工场，用机器代替了手工劳动；从社会关系来说，工业革命使依附于落后生产方式的自耕农阶级消失了，工业资产阶级和工业无产阶级形成和壮大起来，同样带动了其他产业的民展。
第一次科技革命【主要影响】1、极大地提高了生产力，促使资本主义制度的巩固与广泛建立；2、使社会阶级结构发生重大变革，社会日益分裂为两大对立阶级；3、使社会经济结构发生重大变化，开始了城市化进程；4、使世界格局发生变化：东方从属于西方5、自由资本主义发展起来，殖民侵略进入以商品输出为主时期。
【对中国的影响】1、发动两次鸦片战争，使中国沦为半殖民地半封建社会2、近代工业产生（中国民族资本主义产生）3、先进的中国人开始向西方学习。
三次技术革命
三次技术革命第一次技术革命始于18世纪60年代，它的主要标志是蒸汽机的发明。
它带动的主要工业产业有：棉纺织工业、钢铁工业。
第二次技术革命开始于19世纪70年代，它的主要技术标志是电气化。
主要的工业部门有：电力、化学、石油开采和加工、汽车与飞机制造等工业。
第三次技术革命开始于20世纪50年代，它的主要技术标志是原子能、微电子技术、电子计算机、遗传工程等领域取得的重大突破。
由此兴起的新兴产业有：电子工业、核工业、航天工业、激光工业、高分子合成工业等。
第一次工业革命标志:蒸汽机的发明第二次工业革命标志(产业革命):电气化第三次工业革命标志: 微电子技术的发展和普遍应用这三次工业革命都叫做:技术革命1．三次工业革命（科技革命）的含义（1）第一次工业革命：是工场手工业发展到机器大生产的一个飞跃。
它不仅是一场生产技术上的革命，也是一次深刻的社会革命，引起了生产关系上的重大变革。
（2）第二次工业革命：19世纪，随着资本主义经济的发展，自然科学研究工作取得重大进展，1870年前后，由此产生的各种新技术、新发明层出不穷，并被迅速应用于工业生产，促进经济的发展。
（3）第三次科技革命：是人类文明史上继蒸汽技术革命和电力技术革命之后科技领域里的又一次重大飞跃。
不仅极大地推动了人类社会经济、政治、文化领域的变革，而且也影响了人类生活方式和思维方式，使人类社会生活和人的现代化向更高境界发展。
是迄今为止人类历史上规模最大、影响最为深远的一次科技革命。
2．三次工业革命（科技革命）兴起的条件及其发展特征（1）第一次工业革命的前提条件：①资产阶级统治在英国的确立。
②圈地运动使大批农民成为雇佣劳动力。
③奴隶贸易和殖民掠夺带来大量资本。
④工场手工业时期积累了生产技术和科学知识。
⑤形成最大殖民国家，国外市场扩大。
发展特征：①从英国一国先开始。
②发生于英国（18世纪中）延续到法、美、德、意、俄、奥、日等国。
③从发明使用机器开始，主要由有实践经验的工人、技师进行。
三次工业革命的标志和意义【最新】
①技术条件——在第二次世界大战中，为取得胜利，美国积极研制新式武器。如制造原子弹的“曼哈顿计划”、电子计算机等。这些都对战后科技革命的发展起到推动作用。科学理论出现的重大突破，也是其技术基础，如爱因斯坦的相对论。②物质条件——国家垄断资本主义的加强以及美国拥有雄厚的物质基础，优越的自然资源和人力资源，国内市场广大，有利于规模生产。③制度条件——美国是第一个资产阶级民主宪政国家。社会政治的相对稳定，是其政治保障。④文化条件——美国人来自世界各地，融合了各民族的文化传统；特别是在二战中，利用战争的交往形式，争夺到最多的科技人才，带动本国人才的培养。二次大战前后涌入一批优秀欧洲的科学家，如爱因斯坦、冯·诺伊曼等。⑤二战后以来，美国政府高度重视科技，积极采取措施推动科技事业的发展，直接促成第三次科技革命首先在美国兴起。5．三次工业革命（科技革命）的深远影响
（3）第三次科技革命的前提条件：①二战结束，世界局势的相对安定。②电子科学理论出现突破，科学技术的发展具备了一定的物质和技术基础。③社会的需要，特别是二战期间和战后各国对科学技术迫切需要的结果。发展特征：①科学技术在推动生产力发展方面起着越来越重要的作用，科学技术转化为直接生产力的速度加快。②科学和技术密切结合，相互促进没，使科研探索领域不断开阔。③科学技术各个领域之间相互渗透，一方面学科越来越多，分工越来越细，研究越来越深。另一方面，学科之间的联系越来越密切，相互渗透的程度越来越深，科学研究朝着综合性方向发展。④军事技术率先突破，而后带动民用技术，是第三次科技革命的重要特征。
（1）第一次科技革命，既是一次生产力的巨大变革，又是一场深刻的社会变革。生产力上：改变了生产技术和劳动工具，也改变了产业结构。①工业革命由手工操作向大机器生产过渡。②手工工场被新兴的生产组织形式——工厂所取代。③纺织、冶金、采煤、机器制造和交通运输成为资本主义工业的五大支柱。社会变革上：①引起了人口的增加和社会经济结构的巨变。物质产品的丰富，社会条件的改良与生产力发展的巨大要求使英国人口呈现出了爆炸性的增长。与此同时，英国社会的流动性也随着工业化特别是交通运输业的发达而大大加速了，导致英国工业经济中心的扩散和城市化的浪潮。②引起了社会阶级结构的变化，使整个社会日益分裂为两大直接对立的阶级——工业资产阶级和无产阶级，工人运动兴起。③促进了世界资本主义体系和新的国际政治格局的形成。工业革命大大密切了世界各地的联系，确立资产阶级对世界的统治确立，英国很快成为世界霸主。随着资本主义国家在世界范围内抢占商品市场、原料产地、拓展殖民地，东方开始从属于西方。另一方面，先进的生产技术和生产方式传播到世界各地，猛烈地冲击着这些地区的旧思想和旧制度。资本主义世界体系形成。④促进了资本主义国家内部自由主义改革的高潮，资产阶级力量的日益强大，自由资本主义发展起来。
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一、迅速发展的机器制造业
近代机器的产生和发展是从18世纪开始的。在近代机器产 生之前，工场手工业已经培育和造就了一批熟练的手工工 人，为机器制造工业提供了必要的技术基础。
工具机和动力机的制造和改进已经为机器制造工业大发展 创造必要的条件：
（1）蒸汽机为机器制造业提供了强大的动力机；
（2）创造了能够直接代替手工操作的机械装置。
工业革命（也称产业革命）是以生产技术上的革命性变革为 核心的，它的发生是近代资本主义生产发展的必然产物，是 由政治经济的相关条件所决定的。
一、资本主义生产的发展 （一）资本主义生产关系的发展为工业革命创造了重要前提
17～18世纪，欧洲各主要国 家先后取得了资产阶级革命 的胜利。 资产阶级革命废除了封建制 度，取消了封建割据和等级 制度等不利于资本主义发展 的种种束缚，为资本主义生 产方式的建立开辟了道路。
瓦特旋转式蒸汽机
第三节
蒸汽机时代技术的发展
工作机的革新和发展，要求蒸 汽机为它提供动力；蒸汽机的 发明又为工作机的普遍推广创 造了有利条件。 工作机和蒸汽机的普遍使用， 对机械的需要量迅速增长，导 致机器制造工业的同步发展。 工业革命是由蒸汽机和与之紧 密联系在一起的其他技术的发 展共同促成的。
对外贸易和海上掠夺是刺激 资本主义生产的直接动因之 一。 早期的资本主义国家，如葡 萄牙、西班牙和英国等，热 衷于海外扩张、殖民活动和 奴隶贸易，并展开了激烈的 竞争。资本主义势力扩展带 来了世界性的影响，欧洲殖 民主义者在亚洲、非洲和美 洲占领了大片土地。
资本主义海外贸易的发展， 极大地刺激了英国国内经济 和生产，纺织行业首先迅速 发展起来。
（三）瓦特对蒸汽机的重大改进
英国仪器修理工瓦特（J.Watt） 对纽可门蒸汽机进行了根本性的 变革。 瓦特出生于苏格兰诺克镇，没有 受过系统的学校教育，18岁时被 送到格拉斯哥学习仪器制造术。 1763年，瓦特受命修理格拉斯哥 大学从伦敦购回的一台运转不灵 的纽可门机，得以仔细研究纽可 门机的结构。
纽可门蒸汽机
纽可门活塞式蒸汽机结构示意图
1769年，英国土木工程师斯密 顿（J.Smeaton）对纽可门蒸汽 机进行了全面改进： 改造了锅炉，改进了点火、燃 烧方法，重新设计了炉壁，加 大阀门和管路尺寸。 设计制造了一个专用铣床，不 断改进零件和制造工艺，尤其 是汽缸镗孔方面，使蒸汽机效 率几乎提高一倍。
17～18世纪，真正把蒸汽动力用 于工业生产。
一、蒸汽机的早期发展 （一）对真空和大气压力的认识
蒸汽机从科学理论上起源于 对真空和大气压力的认识。 1643年，意大利物理学家托 里拆利（E.Torricelli）通过 著名的水银柱实验，发现并 测定了大气压力。 1647年，法国科学家帕斯卡 （B.Pascal）出版《关于真 空的新实验》。
新兴资产阶级为了扩大牧场 而增加羊毛的产量，实行 “圈地运动”，建立大规模 牧场。
到18世纪末，英国“圈地运 动”结束时，小农经济已基 本消灭，资本主义的大租佃 农场经营已占统治地位。
圈地运动和资本主义的发展打破 了昔日绚丽和恬静的乡村生活
（二）早期资本主义工业为工业革命提供了必要的物质技术条件
1781年，瓦特设计了利用齿 轮机构带动飞轮转动的机械 装置，把活塞的直线运动变 为圆周运动。 1782年，瓦特又获得了两面 轮流受蒸汽作用的往复式蒸 汽机和利用输入蒸汽的1/2冲 程膨胀做功两项重要专利， 大大节约了蒸汽的消耗 ，提 高了效率。
1783年，瓦特采用了一套 连杆、曲轴传动机构制成 了第一台实用的旋转式蒸 汽机，同时还采用一套联 动装置，造成平行运动， 实现了各个进汽阀门随活 塞运动的自动启动过程。
1654年，德国物理学家格里 凯（O.von Guerick）在马德 堡进行了关于大气压力的半 球实验，这个著名的实验使 真空和大气压力的概念为世 人所接受。 1662年，英国化学家波义耳 （R.Boyle）发现了气体的体 积与压力成反比的定律。
（二）第一部活塞式蒸汽机的设计
1690年，法国物理学家、英国皇 家学会会员巴本（D.Papin，又 译为帕平）设计了第一部活塞式 蒸汽机。
16世纪，荷兰出现了风磨、行 军磨、马车磨等，后来德国工 程师又在手磨上安装了飞轮。 17世纪末18世纪初，水轮经过 不断改进，已成为一般动力机 械并广泛应用于矿山、冶炼、 锻造、造纸、制革等各个方面。
18世纪的水磨体系已经出现了 由工作机、传动机和动力机三 部分组成的机器系统的雏形。
（三）资本主义自由竞争迫切要求改进技术提高竞争能力
蒸汽机的发明与第一次技术革命
第一次技术革命也称蒸汽技 术革命，是指发生在18世纪 中期至19世纪，以纺织机械 的革新为起点，以蒸汽机的 发明和广泛使用为标志的技 术革命。这场革命整个地改 变了欧洲资本主义经济的技 术基础，实现了从手工业到 机器工业的转变。
第一节
第一次技术革命发生的社会条件
18世纪下半叶，以纺织机械变 革为发端，以蒸汽机的发明和 改进为标志的技术革命是近代 以来的第一次技术革命，对资 本主义生产的各个领域带来了 极其深刻的影响，从而掀起了 遍及欧洲资本主义世界的近代 产业革命。
18世纪60年代，产业革命首先从英国最早发展起来的工业 部门是纺织业，确切地说是棉纺织业。
17世纪末，英国从荷兰引入棉 纺技术。棉纺织业技术基础薄 弱，设备简陋，而且在国内被 毛纺织业看作是最危险的竞争 者，受到种种限制和打击。 英国棉纺织业又受到品种优良 的印度棉布的强烈竞争，因此， 棉纺织业迫切要求革新技术。
1797年，英国机械师亨利·莫 兹利（H.Maudsley）在制造 带有移动刀架的车床方面，迈 出了决定性的一步。 刀架的发明在机床发展史上占 有重要的地位，标志着金属切 削加工技术发生了质的飞跃， 从而为机床的全面发展创造了 条件。
亨利·莫兹利（1771－1831）
19世纪初，各种锻压设备和金属加工 车床、铣床、磨床、刨床、钻床、齿 轮及螺纹加工机床等陆续出现。 英国工程师惠特沃斯（J.Whitworth） 倡导机器零件螺纹标准化，改进螺纹 切削方法，制造的标准螺纹规可以测 出百分之一的误差。
标志着纺纱机革新完成的是英国童工出身的发明家克伦普顿 （Crompton）发明的走锭精纺机——骡机。 1779年，克伦普顿把水力纺纱机和珍妮机的优点结合起来， 设计了一种用水力驱动的性能更好的“缪尔”纺纱机（mule， 骡机，意即混合机）。
（二）织布机的发明与改进——卡特莱特织布机
1785年，英国牧师卡特莱特 （Cartwright）发明水力驱动 的卧式自动织机，提高效率 40倍 。 1791年，第一座装配卡特莱 特织布机的工厂在曼彻斯特 建立。
18世纪以前欧洲的车
二、工作机的革新和对新动力的要求
英国工业革命开始于工作机——纺织机械的发明。 一切发展的机器，都由三个本质上不同的部分—— 发动机、传动机构和工具机或工作机构成。 工业革命并不是开始于动力，而是开始于英国人称 为working machine（工作机）的那部分机器。 ——马克思
1769年，英国理发师阿克莱特 （Arkwright）发明了用水力 作为动力的水力纺纱机。 1771年，阿克莱特在曼彻斯特 建立了第一个水力棉纺纱厂。 到l779年，该厂拥有几千个纱 锭并雇佣了300个工人。
1790年，使用阿克莱特水力棉 纺机的工厂已达150家之多， 大部分工厂拥有七八百工人， 资本主义工厂制度取代了家庭 手工业。
在纺纱机和织布机的革新 过程中，与之配套的一系 列机器，如净棉机、梳棉 机、自动卷纱机、漂白机、 染整机等，也都先后发明 出来。 整个棉纺织业已经完成了 由工场手工业向机器大工 业的过渡，实现了棉纺织 业整个部门的机械化。
（三）工作机的革新对动力提出了新要求
棉纺织业的机械化引起 了化工、原料、燃料、 运输等各个相应部门加 速机械化的连锁反应。 机器生产的规模日益扩 大，而动力却远远落后 于机器大发展对动力日 益增长的需求。
（一）纺纱机的发明与改进——珍妮机、水力纺纱机和骡机 棉纺织业分为纺纱和织布两 个主要部门，英国初期纺织 中心在兰开夏。 1733年，兰开夏的织布工兼 钟表匠约翰·凯伊（John Kay）发明飞梭，代替手工 投递，使织机效率提高一倍， 并使布面加宽。
凯伊和装有飞梭的织布机
1763年，兰开夏的织布工兼 木匠哈格利夫斯（Hargreaves） 发明了一种由一个手摇转轮 同时带动8个直立纱锭的纺纱 机，并以他的妻子珍妮的名 字命名为“珍妮纺纱机”。 珍妮机是一项重大的技术革 新，恩格斯称之为“从根本 上改变了英国工人状况的第 一个发明”。
瓦特（1736－1819）
1765年，瓦特发明了分离的 冷凝器。 1769年，制成装有分离冷凝 器的单动式蒸汽机，并取得 了专利。 1774年，瓦特采用铸铣汽缸 和炮筒镗床加工技术，解决 了汽缸的精密加工问题，试 制成功新的蒸汽机。 1776年，第一台实用型瓦特 蒸汽机在布鲁姆菲尔德煤矿 开始实际使用。
当时的燃料矛盾也对动力提 出了要求。 随着生产的发展，尤其是肥 皂业、冶金业、造纸业、印 刷业等高热工业的发展，木 材的消耗量急剧增加，出现 了燃料危机。 寻求新动力，满足日益增长 的机器大生产对动力能源的 需求，成了当时技术革命的 重大课题。
第二节
蒸汽机的发明和改进