近代以来世界的科学历程优秀PPT.ppt

第第1313课课从蒸汽机到互联网从蒸汽机到互联网 以蒸汽机的独创和电气技术应用以蒸汽机的独创和电气技术应用为例，说明科学技术进步对社会发为例，说明科学技术进步对社会发展的作用。以网络技术为例展的作用。以网络技术为例,理解理解现代信息技术对人类社会的影响。现代信息技术对人类社会的影响。第第1313课课 从蒸汽机到互联网从蒸汽机到互联网知识体系知识体系蒸汽时代蒸汽时代电气时代电气时代信息时代信息时代一、一、“蒸汽时代蒸汽时代”的到来的到来探究探究1 1：瓦特蒸汽机是在什么历史背景下问世的？瓦特蒸汽机是在什么历史背景下问世的？瓦特蒸汽机的工作原理如何？瓦特蒸汽机的工作原理如何？为何称其为为何称其为“万能蒸汽机万能蒸汽机”？为什么说蒸汽机是工业革命中最宏大的独创？为什么说蒸汽机是工业革命中最宏大的独创？一、一、“蒸汽时代蒸汽时代”的到的到来来1.1.背景：背景：.工业革命起先后，纺织业的须要工业革命起先后，纺织业的须要.早期蒸汽机用于矿井排水早期蒸汽机用于矿井排水2.2.过程：过程：瓦特改良蒸汽机瓦特改良蒸汽机1818世纪初钮可门蒸汽机世纪初钮可门蒸汽机1818世纪世纪6060年头瓦特的单动式蒸汽机年头瓦特的单动式蒸汽机1818世纪世纪8080年头瓦特的联动式蒸汽机年头瓦特的联动式蒸汽机 ”万能蒸汽机万能蒸汽机“（可适应不同工厂须要）（可适应不同工厂须要）棉纺织业的技术创新棉纺织业的技术创新棉纺织机器的独创表棉纺织机器的独创表时间时间(18(18世纪世纪)发发 明明动动 力力6060年代中年代中珍妮纺纱机珍妮纺纱机 人力人力6060年代末年代末水力纺纱机水力纺纱机 水力水力7070年代末年代末骡机骡机 水力水力8080年代中年代中水力织布机水力织布机 水力水力童年时代的瓦特和茶壶的故事童年时代的瓦特和茶壶的故事 一天晚上，瓦特和一个小女孩在一天晚上，瓦特和一个小女孩在家里喝茶。瓦特不停地摆布茶壶家里喝茶。瓦特不停地摆布茶壶盖，一会儿打开，一会儿盖上，盖，一会儿打开，一会儿盖上，当他把茶壶嘴堵住时，蒸汽顶开当他把茶壶嘴堵住时，蒸汽顶开了茶盖。在旁的外祖母对瓦特的了茶盖。在旁的外祖母对瓦特的这种无聊动作极为不满，加以训这种无聊动作极为不满，加以训斥。瓦特并不介意，他一心想着斥。瓦特并不介意，他一心想着蒸汽的力气，从今萌发制造蒸汽蒸汽的力气，从今萌发制造蒸汽机的念头。机的念头。瓦特与蒸汽机瓦特与蒸汽机 “瓦特蒸汽机巨大的、不知疲瓦特蒸汽机巨大的、不知疲乏的威力使生产方法以过去所不能乏的威力使生产方法以过去所不能想象的规模走上了机械化道路。想象的规模走上了机械化道路。”罗尔特詹姆斯罗尔特詹姆斯瓦特瓦特瓦特由于这样一个划时代的瓦特由于这样一个划时代的宏大独创，从一个一贫如洗宏大独创，从一个一贫如洗的无名小卒，一下子成为一的无名小卒，一下子成为一个名利双收的大人物了。他个名利双收的大人物了。他成为爱丁堡皇家学会、伦敦成为爱丁堡皇家学会、伦敦皇家学会和法兰西学院的成皇家学会和法兰西学院的成员，还被选为法国科学院的员，还被选为法国科学院的名外籍院士之一。伦敦公名外籍院士之一。伦敦公众为他在出名的威斯敏斯特众为他在出名的威斯敏斯特大教堂树立了一座纪念碑。大教堂树立了一座纪念碑。蒸汽机推动世界工业进入了蒸汽机推动世界工业进入了“蒸汽时代蒸汽时代”瓦特改良的蒸汽机模型瓦特改良的蒸汽机模型为什么说蒸汽机是工业革命中最宏大的独创？为什么说蒸汽机是工业革命中最宏大的独创？1）解决了工业发展的动力问题）解决了工业发展的动力问题自然力（人力、畜力、水力、风力）自然力（人力、畜力、水力、风力）蒸汽蒸汽 2）促使工业革命轰轰烈烈地绽开，出现了独）促使工业革命轰轰烈烈地绽开，出现了独创和运用机器的热潮创和运用机器的热潮 3）使人类进入）使人类进入“蒸汽时代蒸汽时代”3.3.意义意义“蒸汽机的历史意义，无论怎样夸大也不为过。蒸汽机的历史意义，无论怎样夸大也不为过。”全球通史作者全球通史作者L.S.L.S.斯塔夫里阿诺斯斯塔夫里阿诺斯 浩大的机器一刻浩大的机器一刻不停地转，这位工人不停地转，这位工人弯着腰，以固定的方弯着腰，以固定的方式用扳手拧紧螺母。式用扳手拧紧螺母。他事实上变成了一个他事实上变成了一个零件，失去了自己的零件，失去了自己的思维。虽然创建的财思维。虽然创建的财宝增加了，工人们却宝增加了，工人们却失去了手工业时代曾失去了手工业时代曾经有过的自由。经有过的自由。机器的缺憾机器的缺憾 用煤作燃料的蒸汽机是否能完全满足工业发展的用煤作燃料的蒸汽机是否能完全满足工业发展的须要呢须要呢?它有没有弊端？它有没有弊端？陈设在英国伦敦科陈设在英国伦敦科学博物馆内的瓦特制学博物馆内的瓦特制成的第一台蒸汽机成的第一台蒸汽机体积过于浩大体积过于浩大,噪音污染和环境污染噪音污染和环境污染,资源奢侈等资源奢侈等.19世纪的欧洲世纪的欧洲1.1.发展过程发展过程科学家们对电的不懈探讨科学家们对电的不懈探讨 1831 1831年，法拉第发觉电磁感应现象（理论基础）年，法拉第发觉电磁感应现象（理论基础）1867 1867年，德意志科学家西门子制成发电机年，德意志科学家西门子制成发电机 1873 1873年，比利时人格拉姆独创了电动机年，比利时人格拉姆独创了电动机电力成为工业发展的主要动力电力成为工业发展的主要动力运用电力新独创的涌现运用电力新独创的涌现二、二、“电气时代电气时代”诞生在英国一个铁匠的贫困家庭，只上过两年小学，14岁当装订书籍的学徒。在七年的学徒期间，利用订书的空闲时间，如饥似渴、废寝忘食地阅读了很多自然科学的书籍。后来，他毛遂自荐，在22岁时当了大化学家戴维的试验助手。1831年，法拉第经过7年反复试验，发觉电磁感应现象 研究电磁感应现象研究电磁感应现象研究电磁感应现象研究电磁感应现象实验示意图实验示意图实验示意图实验示意图法拉第法拉第（1791186717911867）18661866年，德意志科学家西门子研制成发电机年，德意志科学家西门子研制成发电机电动机电动机18661866年年,比利时人格拉姆独创了电动机比利时人格拉姆独创了电动机 蒸汽机蒸汽机发电机发电机同同异异蒸汽机和发电机独创过程有何异同？蒸汽机和发电机独创过程有何异同？都是社会生产须要干脆的结果都是社会生产须要干脆的结果都是经过长期的科学试验而创制成功的都是经过长期的科学试验而创制成功的主要是在英国一国且主要是在英国一国且由瓦特一人完成由瓦特一人完成在多国由多个科学家在多国由多个科学家的共同努力完成的共同努力完成主要在早期蒸汽机的主要在早期蒸汽机的基础上改良而成基础上改良而成在科学理论基础上独创在科学理论基础上独创而成（科学与技术真正而成（科学与技术真正结合）结合）爱迪生爱迪生12 12岁岁“一个晚上的太阳一个晚上的太阳”爱迪生的童年爱迪生的童年“愚呆愚呆”的童年的童年 为了选择做灯丝用的物质，爱迪生共对为了选择做灯丝用的物质，爱迪生共对16001600种不同的材料进行试验，仅植物类的炭化种不同的材料进行试验，仅植物类的炭化试验就达试验就达60006000多次。他的试验笔记簿多达多次。他的试验笔记簿多达200200多本，共计多本，共计4000040000余页，先后经过余页，先后经过3 3年的时间。年的时间。他每天工作十八、九个小时。甚至在他每天工作十八、九个小时。甚至在18711871年圣年圣诞节他结婚的那一天，竟因工作遗忘了新娘子，诞节他结婚的那一天，竟因工作遗忘了新娘子，让妻子在洞房中空等了一夜。最终独创了白热让妻子在洞房中空等了一夜。最终独创了白热电灯电灯竹丝电灯。直到竹丝电灯。直到19081908年独创用钨做灯年独创用钨做灯丝后才代替它。爱迪生在科学探讨的道路上，丝后才代替它。爱迪生在科学探讨的道路上，步履坚实，专心维艰，的确花费了巨大的体力步履坚实，专心维艰，的确花费了巨大的体力与心力。爱迪生被视为当代最多独创物的人，与心力。爱迪生被视为当代最多独创物的人，拥有拥有10931093项专利在他名下。项专利在他名下。“天才是百分之一的灵感加上百分之九十九的汗水天才是百分之一的灵感加上百分之九十九的汗水”劳累的爱迪生劳累的爱迪生在试验室的长椅在试验室的长椅上打盹。上打盹。爱迪生的化学试验室爱迪生的化学试验室这里一排排的化学试剂，这里一排排的化学试剂，是爱迪生进行大量试验的是爱迪生进行大量试验的见证。见证。“最大的奢侈莫过于奢侈时间了。最大的奢侈莫过于奢侈时间了。”“人生太短暂了，要多想方法，用极少的时间办更多的人生太短暂了，要多想方法，用极少的时间办更多的事情。事情。”爱迪生的独创：爱迪生的独创：电灯电灯 电报电报 电话电话 电车电车 电梯电梯 留声机留声机 蓄电池蓄电池 打字机打字机 甚至与电力无关的橡皮、水泥甚至与电力无关的橡皮、水泥 1931 1931年年1010月月1818日，日，爱迪生在西奥伦治逝爱迪生在西奥伦治逝世，终年世，终年8484岁，岁，19311931年年1010月月2121日，全美国日，全美国熄灯以示哀悼。那天熄灯以示哀悼。那天夜晚，连自由女神高夜晚，连自由女神高举的火把也熄灭了，举的火把也熄灭了，为了纪念这位为人们为了纪念这位为人们点燃了二十世纪的灯点燃了二十世纪的灯火的宏大独创家！火的宏大独创家！1）社会生产力大幅度提高）社会生产力大幅度提高2）社会结构和世界形势的变更）社会结构和世界形势的变更 资产阶级起先确立对世界的统治，资产阶级起先确立对世界的统治，世界日益成为一个整体。世界日益成为一个整体。3）社会财宝大大增加和人类生活丰富多彩）社会财宝大大增加和人类生活丰富多彩人类进入人类进入“电气时代电气时代”2.2.影响影响 其次次工业革命开拓的时代其次次工业革命开拓的时代为何称为为何称为“电气时代电气时代”？1898 1898年年1212月月1010日早晨，皮特先生被电话叫日早晨，皮特先生被电话叫醒，加拿大木材商已联合发表再次提高出口醒，加拿大木材商已联合发表再次提高出口到美国木材的价格的消息。电台播放的是美到美国木材的价格的消息。电台播放的是美西斗争中美国成功的新闻报道。美国同西班西斗争中美国成功的新闻报道。美国同西班牙签订了重新分割殖民地的巴黎和约。牙签订了重新分割殖民地的巴黎和约。他考虑美孚石油公司是否会引起汽油涨价。他考虑美孚石油公司是否会引起汽油涨价。天还没有大亮，但窗外被路灯照得犹如白昼。天还没有大亮，但窗外被路灯照得犹如白昼。皮特驾驶汽车奔驰在宽敞的马路上。皮特驾驶汽车奔驰在宽敞的马路上。皮特先生在享受哪些新产品？皮特先生在享受哪些新产品？情景创设：美国皮特先生的早晨情景创设：美国皮特先生的早晨 与前两次科技革命相比，信息时代与前两次科技革命相比，信息时代的经济增长方式发生了什么变更？的经济增长方式发生了什么变更？100 100多年前很多人可能就已经知道怎样建立一座多年前很多人可能就已经知道怎样建立一座钢铁厂，所缺少的只是资金。如今再兴办企业，最紧钢铁厂，所缺少的只是资金。如今再兴办企业，最紧要的已经是要的已经是 了。了。美国将来学者约翰美国将来学者约翰泰斯比特泰斯比特 农业社会，谁拥有土地，谁就拥有财宝；工业社会，农业社会，谁拥有土地，谁就拥有财宝；工业社会，谁拥有资金，谁就拥有财宝；学问经济时代，谁拥有谁拥有资金，谁就拥有财宝；学问经济时代，谁拥有的的 多，谁就能占据经济发展的制高点。多，谁就能占据经济发展的制高点。中国工程院长徐匡迪中国工程院长徐匡迪信息信息学问学问三、信息技术的发展三、信息技术的发展l1.1.互联网的诞生互联网的诞生l科学背景：科学背景：l干脆缘由：干脆缘由：l产生：产生：l 发展：发展：现代信息科学技术的发展现代信息科学技术的发展 美国处于和苏联争夺世界霸权的须要美国处于和苏联争夺世界霸权的须要 2020世纪世纪6060年头末年头末 2020世纪世纪9090年头（年头（world wide webworld wide web）第一台计算机第一台计算机什么时候诞生于哪里？什么时候诞生于哪里？世界第一台计算机世界第一台计算机ENIAC独创人莫奇来和爱克特独创人莫奇来和爱克特第一台电子计算机叫第一台电子计算机叫 ENIACENIAC（电子数字积分计算电子数字积分计算机机的简称，英文全称为的简称，英文全称为 Electronic Numerical Electronic Numerical Integrator And ComputerIntegrator And Computer），它于），它于19461946年年2 2月月1414日日在美国宣告诞生。在美国宣告诞生。ENIAC（电子数（电子数字积分计算机）字积分计算机）PC（个人电脑）（个人电脑）耗资耗资100100万美元万美元600600美元美元重量重量3030吨吨 1010千克千克占地占地150150平方米平方米 0.250.25平方米平方米电子器件电子器件 1.91.9万只电子管万只电子管 100100块集成电路块集成电路运算速度运算速度 50005000次次/秒秒 50005000万万次次/秒秒 对比对比ENIACENIAC与与PCPC（PersonalComputer)PersonalComputer)速度慢速度慢距离近距离近信息量小信息量小速度快速度快距离远距离远信息量大信息量大古代邮驿古代邮驿 烽火台烽火台 信鸽信鸽有线电报有线电报 有线电话有线电话 无线电通信无线电通信 电子计算机电子计算机.2.2.互联网的产生及其发展互联网的产生及其发展 1957 1957年苏联放射的第一颗人造卫星年苏联放射的第一颗人造卫星 它的放射标它的放射标记着人类在全球记着人类在全球通讯领域迈出了通讯领域迈出了第一步。通过卫第一步。通过卫星，互联网把地星，互联网把地球球“网网”在其中，在其中，“地球村地球村”从志从志向变成了现实。向变成了现实。互联网已经深化人们的生活互联网已经深化人们的生活19951995年中国人起先接触互联网，到今年互联网年中国人起先接触互联网，到今年互联网上网人数超过上网人数超过2 2点点2 2亿人，超过美国居世界第一。亿人，超过美国居世界第一。3.互联网有什么互联网有什么功能功能和特点？和特点？l以纸质为媒介的报纸是第一媒体以纸质为媒介的报纸是第一媒体l以电波为媒介的广播是其次媒体以电波为媒介的广播是其次媒体l以图像为媒介的电视是第三媒体以图像为媒介的电视是第三媒体l而互联网，这种以数字化的方式存储、处理和传播，而互联网，这种以数字化的方式存储、处理和传播，称为第四媒体称为第四媒体。特特 点点界面直观、音色兼备、链接灵活和高速传输界面直观、音色兼备、链接灵活和高速传输 文件传输文件传输电子邮件电子邮件网上闲聊网上闲聊信息导航信息导航互联网的主要功能互联网的主要功能4.4.互联网时代，给人类带来哪些互联网时代，给人类带来哪些影响影响？主动：主动：消极：消极：生产力极大提高生产力极大提高工作和生活方式的变更工作和生活方式的变更学习、教化的革命学习、教化的革命垃圾信息垃圾信息网络犯罪网络犯罪虚拟社会虚拟社会“说到每天上班说到每天上班8 8小时这件小时这件事事,其实是本世纪人类生活其实是本世纪人类生活史上的最大独创史上的最大独创,也是最长也是最长的一出集体悲喜剧。的一出集体悲喜剧。”朱德庸朱德庸 自由的自由的SOHO一族一族传统的传统的“朝九晚五朝九晚五”受到挑战受到挑战 “中华黑客联盟中华黑客联盟”黑掉美网站黑掉美网站美国海军军方美国海军军方主机主机