科学技术与工业革命PPT优秀版.ppt
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1、科学技术与工业革命文档ppt一、与科学无关的第一次工业革命一、与科学无关的第一次工业革命1.第一次工业革命概览第一次工业革命概览 第一次工业革命前的技术背景第一次工业革命前的技术背景 技术基础:磨和简单机械技术基础:磨和简单机械 水磨、风磨具备了机器的基本要素:水磨、风磨具备了机器的基本要素:动力动力原动机原动机传动装置传动装置工作机工作机 钟表:提供了生产中采用的自动机和自动运动的原钟表:提供了生产中采用的自动机和自动运动的原理。理。 动力:人力、水力、风力等未发生能量形式转动力:人力、水力、风力等未发生能量形式转换的自然力。换的自然力。 特征:工匠的经验为主。特征:工匠的经验为主。 第一次
2、工业革命概况第一次工业革命概况 时间:时间:18世纪(世纪(17651830) 地点:英国地点:英国 事件起点:纺织机革新事件起点:纺织机革新 工业工业革命标志:蒸汽机的发明和使用革命标志:蒸汽机的发明和使用 动力体系:蒸汽动力动力体系:蒸汽动力 技术体系:机器大生产体系技术体系:机器大生产体系 技术物:蒸汽轮船,蒸汽火车等技术物:蒸汽轮船,蒸汽火车等 工业革命工业革命主要主要表现在表现在: 以机器取代人力以机器取代人力 以大规模的工厂生产取代个体工场手工生产以大规模的工厂生产取代个体工场手工生产 以技术革新带来经济无限制的增长以技术革新带来经济无限制的增长。 工业工业革命首先发生在英国,几大
3、产业相互促进革命首先发生在英国,几大产业相互促进2.炼铁业炼铁业英国的炼铁业英国的炼铁业 悠久,但燃料短缺限制了铁产悠久,但燃料短缺限制了铁产量量1709年,工程师达比(年,工程师达比(Abraham Darby)用)用焦炭代替木炭炼铁取得成功,焦炭代替木炭炼铁取得成功,1735年新工年新工艺开始广泛运用艺开始广泛运用1760年,斯密顿发明水力驱动的鼓风机,提年,斯密顿发明水力驱动的鼓风机,提高了焦炭的温度,提高了炼铁的效率高了焦炭的温度,提高了炼铁的效率1784年,亨利年,亨利科特发明搅拌法科特发明搅拌法18世纪英国的铁产量增加了世纪英国的铁产量增加了10倍倍3.纺织业纺织业 英国人喜爱从印
4、度进口的棉布,冲击了传统的毛纺织业。英国人喜爱从印度进口的棉布,冲击了传统的毛纺织业。国会于国会于1700年颁布禁止进口棉布的法令,给本国棉纺织业年颁布禁止进口棉布的法令,给本国棉纺织业以发展机会。以发展机会。 纺纱技术与织布技术交替革新,造成相互促进和相互加速纺纱技术与织布技术交替革新,造成相互促进和相互加速,你追我赶的局面,你追我赶的局面 纺织业的新发明规定了工厂制度的发展方向:纺织业的新发明规定了工厂制度的发展方向: 大机器价格昂贵(只能为少数大资本家所有)、大机器价格昂贵(只能为少数大资本家所有)、 体积庞大(只能安装在固定的大建筑即车间里)、体积庞大(只能安装在固定的大建筑即车间里)
5、、 需要许多人维护(这些人就是工人)需要许多人维护(这些人就是工人) 1764年年1812年,纺织工人的劳动生产率提高了年,纺织工人的劳动生产率提高了200倍倍4.蒸汽机的发明与改进蒸汽机的发明与改进 蒸汽动力机的发明蒸汽动力机的发明 原始的蒸汽机模型:让蒸汽压力将水提升,蒸汽冷却原始的蒸汽机模型:让蒸汽压力将水提升,蒸汽冷却后形成真空,又可以将水从低处吸入。后形成真空,又可以将水从低处吸入。 1679年,法国工程师巴本发明蒸煮器(高压锅),并年,法国工程师巴本发明蒸煮器(高压锅),并在此基础上发明蒸汽机。在此基础上发明蒸汽机。 1698年,英国工程师萨弗里发明专门用来抽水的蒸汽年,英国工程师
6、萨弗里发明专门用来抽水的蒸汽泵,主要靠真空吸水,蒸汽压力压水。泵,主要靠真空吸水,蒸汽压力压水。 纽可门机的发明纽可门机的发明 1712年,纽可门发明大气机,年,纽可门发明大气机,主要靠大气压力做功。由一个主要靠大气压力做功。由一个带活塞的气缸做功,蒸汽锅炉带活塞的气缸做功,蒸汽锅炉与之分离,气缸中加冷水喷射与之分离,气缸中加冷水喷射器。器。 纽可门机的缺陷:热量浪费太纽可门机的缺陷:热量浪费太大,效率不高;只有简单的往大,效率不高;只有简单的往复式线性运动。复式线性运动。 瓦特发明的蒸汽机瓦特发明的蒸汽机 为了使汽缸保持温度,单独增加一个冷凝为了使汽缸保持温度,单独增加一个冷凝器(事先抽成真
7、空以引入高温蒸汽)器(事先抽成真空以引入高温蒸汽) 将活塞的直线往复运动转化成轮轴的旋转将活塞的直线往复运动转化成轮轴的旋转运动运动詹姆斯詹姆斯瓦特发明的瓦特发明的蒸汽机蒸汽机瓦特改良的蒸汽机瓦特改良的蒸汽机(17361819) 问题问题1:瓦特蒸汽机是否得益于科学?瓦特蒸汽机是否得益于科学? 否,否,瓦特的成功得益于正确的营销手法瓦特的成功得益于正确的营销手法。瓦特更多的瓦特更多的代表的,是一个新兴的商人阶层的精神气质,而不是代表的,是一个新兴的商人阶层的精神气质,而不是希腊科学的精神气质。他散布谣言说,高压蒸汽机安希腊科学的精神气质。他散布谣言说,高压蒸汽机安全有问题,使得他的竞争对手特里
8、威西克没能成功全有问题,使得他的竞争对手特里威西克没能成功;他抱怨贝托莱把他发现的氯化漂白过程公开了,无法他抱怨贝托莱把他发现的氯化漂白过程公开了,无法申请专利以获利申请专利以获利 问题问题2:瓦特是一个科学家吗?瓦特是一个科学家吗? 是。他是皇家学会会员,但提交的论文并不是他对于蒸汽机的改是。他是皇家学会会员,但提交的论文并不是他对于蒸汽机的改进,而是进,而是“人造气体的药用价值人造气体的药用价值” 蒸汽动力机发明蒸汽动力机发明的意义的意义 瓦特蒸汽机的出现掀起了一场动力革命瓦特蒸汽机的出现掀起了一场动力革命,将工将工业革命推向纵深业革命推向纵深,纺织业、采矿业、冶金业在纺织业、采矿业、冶金
9、业在瓦特机的带动下迅猛发展。瓦特机的带动下迅猛发展。5.运输机械的革命运输机械的革命汽船汽船1785年,年, 菲奇将瓦特的蒸汽机用于帆船上菲奇将瓦特的蒸汽机用于帆船上1800年左右,年左右, 富尔顿继续制造汽船,富尔顿继续制造汽船,1807年年造出克莱蒙特号,采用明轮推进。造出克莱蒙特号,采用明轮推进。1838年,英国商船天狼星号利用蒸汽动力横年,英国商船天狼星号利用蒸汽动力横渡大西洋渡大西洋电报并没有解决人与人之间的沟通问题。1860年代,电气开发热席卷 。1884年,德国尼普科设计出图像分解方案即尼普科扫描圆盘。1875年,贝尔发明第一部实用的 机电报传来的只是阿德莱德公主得百日咳之类的消
10、息。1836年,英国威廉库克制作了五磁针的电报机当时的诗曰:“富兰克林的手,抓住了奔驰的骏马,驾驭这匹骏马的,是莫尔斯教授。问题2:瓦特是一个科学家吗?英国的炼铁业 悠久,但燃料短缺限制了铁产量1844年,在莫尔斯鼓动下,由 国会架设的第一条电报线路在 铺通(巴尔的摩华盛顿)(2)蒸汽动力车间所需燃料的运输既麻烦又不经济 火车火车 由木路到铁路(采矿业)由木路到铁路(采矿业) 1796年,英国特里维西克制造年,英国特里维西克制造了第一辆火车了第一辆火车 1814年,英国斯蒂芬逊造出第年,英国斯蒂芬逊造出第一辆实用火车,用于拉煤。一辆实用火车,用于拉煤。1823年,斯蒂芬逊的火车投入年,斯蒂芬逊
11、的火车投入商用商用 1830年,利物浦与曼彻斯特铁年,利物浦与曼彻斯特铁路线连通路线连通 (1828)、法国()、法国(1830)、德)、德国(国(1835) 铁路业与钢铁业相互促进铁路业与钢铁业相互促进6.第一次第一次工业革命的意义工业革命的意义 蒸汽动力机的大量使用,使人从繁重的体力劳动中解放出蒸汽动力机的大量使用,使人从繁重的体力劳动中解放出来,人开始以其聪明头脑而非四肢肌肉为自己造福。来,人开始以其聪明头脑而非四肢肌肉为自己造福。 工业革命解除了对技术革新和经济增长的约束工业革命解除了对技术革新和经济增长的约束 工业革命使全体人民受到教育,客观上推进了工业革命使全体人民受到教育,客观上
12、推进了“平等平等”的观的观念。念。7.与科学无关的工业革命与科学无关的工业革命 直到直到19世纪,技术进步和工业革命都与世纪,技术进步和工业革命都与科学家群科学家群体体无关无关 皇家学会早期为政府服务。钟表的制造靠的是钟表匠皇家学会早期为政府服务。钟表的制造靠的是钟表匠 瓦特也未受到布莱克潜热理论的启发瓦特也未受到布莱克潜热理论的启发 19世纪之前技术并未应用科学,世纪之前技术并未应用科学,学者学者传统与工匠传统传统与工匠传统不相往来不相往来 在工业革命中发挥作用的工程师,主要是那些未受过在工业革命中发挥作用的工程师,主要是那些未受过任何科学教育的民间工程师(任何科学教育的民间工程师(civi
13、l engineer)二、科学应用于工业的第二次工业革命二、科学应用于工业的第二次工业革命1.第二次工业革命概览第二次工业革命概览 第二次工业革命前的技术背景:蒸汽机广泛应用第二次工业革命前的技术背景:蒸汽机广泛应用 蒸汽机的缺点蒸汽机的缺点(1 1)蒸汽机的传导装置庞大而笨重,动力传导效率低)蒸汽机的传导装置庞大而笨重,动力传导效率低(2 2)蒸汽动力车间所需燃料的运输既麻烦又不经济)蒸汽动力车间所需燃料的运输既麻烦又不经济(3 3)机械传输系统传送能量不能流水作业)机械传输系统传送能量不能流水作业 第二次工业革命概况第二次工业革命概况 时间:时间:1919世纪中后期至世纪中后期至2020世
14、纪初(世纪初(1870187019301930) 地点:地点: 、德国、俄国、德国、俄国 事件起点:电动机的发明事件起点:电动机的发明 工业革命标志:电力的广泛使用工业革命标志:电力的广泛使用 动力体系:电力动力体系:电力 技术体系:电动机器大生产体系技术体系:电动机器大生产体系 技术物:电灯、技术物:电灯、 等等2.电力革命电力革命 电磁学的发展使电气时代成为可能,并直接推动电磁学的发展使电气时代成为可能,并直接推动了第二次工业革命了第二次工业革命电报改变了传统报纸时效性差的局面,把新闻性突出出来。当时的诗曰:“富兰克林的手,抓住了奔驰的骏马,驾驭这匹骏马的,是莫尔斯教授。电报改变了传统报纸
15、时效性差的局面,把新闻性突出出来。1858年,大西洋海底电缆铺成技术体系:电动机器大生产体系1894年,马可尼制成金属粉屑检波器,通过安装天线和地线,提高了无线电发射和接受的效率创造了技术型企业的典范:现代汽车工业瓦特蒸汽机的出现掀起了一场动力革命,将工业革命推向纵深,纺织业、采矿业、冶金业在瓦特机的带动下迅猛发展。(2)蒸汽动力车间所需燃料的运输既麻烦又不经济瓦特更多的代表的,是一个新兴的商人阶层的精神气质,而不是希腊科学的精神气质。英国的炼铁业 悠久,但燃料短缺限制了铁产量1894年,制成第一台电影放映机。1698年,英国工程师萨弗里发明专门用来抽水的蒸汽泵,主要靠真空吸水,蒸汽压力压水。
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