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第13课从蒸汽机到互联网 1 一 蒸汽时代 的到来 1 瓦特改良蒸汽机1 原因和条件 1 英国资产阶级革命的胜利 为经济发展扫清障碍 2 工场手工业的发展 应用机器生产成为可能 3 科学技术为生产发展提供了许多发现和发明 2 瓦特改良蒸汽机的创制 1 18世纪60年代 瓦特制成装有冷凝器的单动式蒸汽机 2 18世纪80年代 瓦特又制成联动式蒸汽机 采用曲柄机构 使往复的直线运动转变为旋转运动 3 后来又在蒸汽机上增加了可自动调节蒸汽机速率的装置 2 2 蒸汽机的应用推广 1 瓦特改良蒸汽机用作提水 带动车床 织布机等 2 纺织业 采矿业 冶金业 造纸业等采用蒸汽机作为动力 3 19世纪三四十年代 蒸汽机在欧美广泛采用 人类进入蒸汽时代 3 1 解决了工业发展的动力问题 从而克服了自然力的局限性 人力 畜力 水力 风力 2 改变了工业格局的分布 近水建厂交通发达 资源丰富3 促使工场手工业向机器大工业的转变 改变了人们的生活和工作环境 真正意义上的社会化大生产逐渐形成 4 在工业化进程中 城市化进程开始 英美法等成为工业国 伴随着城市化 近代意识形成 如竞争意识 时间意识 风险意识 效率意识 创新意识 变革意识 人们的生活方式 价值观念等发生变化 5 促进了交通运输业的发展 蒸汽轮船 蒸汽机车 世界各地联系密切 日益形成一个整体 3 瓦特改良蒸汽机的意义 4 6 工业革命极大地提高了生产力 在不到一百年的时间内所创造的生产力 超过以前一切世纪创造的全部生产力 7 政治领域出现资产阶级革命改革 民族解放运动 工人运动和社会主义运动三股进步潮流 8 思想领域出现自由主义 民族主义 社会主义三股进步思潮4 消极影响 1 环境污染开始 以化石燃料 以燃煤动力为基础 通过大量消耗自然资源 排放工业污水来发展经济 造成了环境污染 空所中的二氧化硫排放量与煤消费量同步 汽车产生的废气 工业污水 臭氧层破坏 温室效应 大气土壤中的有害物质等 直接污染食品污染盘中餐 2 社会贫富差距拉大 资本家越来越富有 工人越来越贫穷 人际关系冷漠 阶级对抗加剧 3 加剧殖民侵略和掠夺 拉大资本主义国家与殖民地半殖民地的差距 5 詹姆斯 瓦特 1736 1819 出生于苏格兰 在格拉斯哥大学实验室当实验员时 负责修理纽可门蒸汽机 他勤奋好学 善于钻研 是英国著名的发明家 是工业革命时的重要人物 他改良了蒸汽机 发明了气压表 汽动锤 后人为了纪念他 将功率的单位称为瓦特 6 纽可门蒸汽机1705年 纽可门制造了第一台成功运作的蒸汽机 纽可门机的缺陷 热量浪费太大 效率不高 只有简单的往复式线性运动 蒸汽机是将蒸汽的能量转换为机械能的往复式动力机械 7 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家里喝茶 瓦特不停地摆弄茶壶盖 一会儿打开 一会儿盖上 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 他一心想着蒸汽的力量 从此萌发制造蒸汽机的念头 8 1769年 瓦特在前人基础上改良了蒸汽机 并取得了专利 经过十多年的改进探索 1782年 他又制成了功效更高的复动式蒸汽机 瓦特的蒸汽机是科学史上划时代的成就 蒸汽机大大促进了机器的运用和工厂的生产 使工业技术的变革出现了新的飞跃 瓦特改良的蒸气机模型 9 英国工业革命时期的煤矿 10 城市化进程开始 1760年 英国5 10万人的城市只有1个 1851年达到13个 1851年 10万人以上的大城市已经有7个 特别是新兴工业城市的发展迅速 如曼彻斯特 利物浦 格拉斯哥等 1851年 英国的英格兰和威尔士的城市人口总和已经超过农村人口 城市人口比重达到50 2 1921年 英国城市化水平达到77 我国第五次人普城市化水平36 09 发达国家达75 11 富尔顿发明的的蒸汽轮船 克莱蒙特 号1807年 这艘汽船在内河试航成功 揭开了水上交通运输工具的新篇章 航行时蒸汽机推动船两侧的明轮 所以这种船就被称为轮船 12 1814年 英国人史蒂芬孙发明了第一台蒸汽机车 这台机车在前进时不断从烟囱里冒出火来 因此被称为 火车 火车的发明 使陆上交通工具得到突飞猛进的发展 13 1814年史蒂芬孙发明的蒸汽机车 14 工业革命使社会生产力有惊人的发展 以英国为例 从1770年到1840年 每个工人的日生产效率平均提高20倍 英国原棉消耗从1800年的5200万磅 增加到1840年的45590万磅 生铁产量1720年为25000吨 1840年增至139640吨 煤产量1770年为260万吨 1840年增至3000万吨 材料反映工业革命使生产力得到提高 15 英国工业开始后 曾经的宁静小村庄成为机器轰鸣的新兴工业城市 蒸汽机促进工厂的大量涌现 但也带来浓烟滚滚 污水横流 16 1 1752年 富兰克林发明避雷针 2 1831年 法拉第发现电磁感应现象 为发电机的研制奠定了理论基础 3 1866年 德意志科学家西门子制成发电机 4 1873年 比利时人格拉姆发明了电动机 又把电能转变为机械能 5 1882年爱迪生创建第一个发电站 二 电气革命的出现 1 发电机和电动机的创制 17 2 电力的广泛应用 1 1800年 意大利科学家伏打发明了电池 2 1837年 美国人莫尔斯发明有线电报 3 1870年 比利时人格拉姆依据电磁学理论 设计出环状电枢自激式发电机 4 电力的广泛应用与发明大王爱迪生分不开 他发明成就达千余项 特别是电灯电话电报电影等 18 1 电力成为一种新的能源 工业获得比蒸汽机更强大 更方便的动力 2 工业生产出现了新的技术革命浪潮 促进工业的迅速发展 3 生产力的迅猛发展改变着社会结构和世界形势 资产阶级确立并巩固对世界的统治 4 企业的规模越来越大 生产和资本的集中促成了垄断组织的形成 5 城市面貌和人们生活发生巨大变化 电灯给城市带来万家灯火 电梯使摩天大楼越建越高 电车使城市居民出行更加便捷 电话使相隔千里如同近在咫尺 电冰箱 洗衣机 电熨斗等的使用大大减少了人们的繁重的家务劳动 电影和电视丰富了人们的业余生活 3 影响 19 法拉第 1791 1867 1831年他发现用磁力产生电流现象 实现电磁学的重大突破 为研制发电机奠定了理论基础 20 研究电磁感应现象的实验示意图 21 1866年西门子发明的发电机 22 在他幼年时期 有一回他看到母鸡孵卵生出小鸡 很觉奇妙 但并不满足 事后 他也悄悄攒些鸡蛋放在仓库里 自己伏在上面 亲自试一试能否生出小鸡来 弄得全家人好一阵子找不到他 七岁上学后 他强烈的求知欲和钻研问题的习惯就更加明显了 他对他所接触的东西 总是无休止地提出这样或那样的问题 并要求老师解答清楚 对此 老师很觉头痛 有一回上算术课时 老师教同学们说二加二等于四 爱迪生一定要让老师讲明白 二加二为什么等于四 尽管老师给他作了一般的解释 但并不能满足他的要求 于是 老师就说他 愚笨 爱迪生不满足自己已经学得的知识 而时时刻刻用自己天真幼稚的心灵探索着大自然的秘密 然而 他的老师未能理解他 可是几十年后 爱迪生却成为享有盛名的发明家了 爱迪生 23 爱迪生发明的电灯泡 爱迪生在自己发明的留声机旁 24 英国伦敦首次出现的有电灯的街道 25 1 电力成为一种新的能源2 电力成为工业发展的主要动力3 电气工业迅速发展4 人类的生活更加丰富多彩电气与电子的区别电气 利用电流工作的一种设备 电子 组成物质的一种微粒 是原子内部基本组成部分之一 思考 第二次工业革命开辟的时代为何称为 电气时代 26 材料 1897年 意大利人马可尼改进了无线电传送和接收设备 在布里斯托尔海峡进行无线电通信取得成功 27 思考题 通过上述材料 使我们懂得了电与人们的日常生活息息相关 假如我们生活的城乡停电一天 我们的生产和生活会碰到哪些困难 认识 1 电气技术的应用与我们的生产和生活息息相关 2 提高节约用电的意识 3 实现 可持续发展观 28 思考 蒸汽机和发电机的发明过程有什么相同点和不同点 29 2 蒸汽机的改良和发电机的产生都是A 科学理论与生产技术密切结合的产物B 社会生产发展需要的结果C 第一次工业革命的重大成果D 第二次工业革命的重大成果 B 30 三 信息技术的发展 1 计算机的诞生 1 研制 1946年的发明最初与军事和战争相关联 1942年美国宾夕法尼亚大学同阿伯丁炮场合作 为陆军计算火炮弹道表 当时 计算一条弹道最快也要20小时 为赢得战场上的主动 电子计算机应运而生 1946年第一台计算机运算速度达5000次 秒 比当时最好的台式计算器快1000倍 至今 电子计算机经历了电子管 晶体管 集成电路和大规模集成电路四个发展阶段 第五代新型计算机正在研制之中 31 电子计算机不仅为自动化和控制论的建立奠定了基础 而且被广泛应用到各个领域 如数据处理 设计实验 自动控制 经营管理 信息传播 情报检索 通讯联络 教学科研 广泛用于生产 办公 军事等各个领域 走进家庭 2 电子计算机技术的应用 3 特点 存储量大 运行速度快 体积小 轻便实用 能代替人脑进行高水平的工作 4 影响 奠定了现代信息技术的基础 32 1969年 美国国防部建立了包括四个站点的网络 促成互联网产生 1 原因 2 产生 3 发展 美国领先 20世纪60年代 世界正处于冷战时期 美国担心苏联的人造卫星破坏其军事通信系统 加紧了对信息技术的研究与开发 1995年 北美欧洲和东亚地区迎来了网络建设的高潮 这一年被称为 国际网络年 1992年 美国提出建设信息高速公路 用20年时间 通过光缆把美国全国电脑网络通信系统连接起来 信息产业成为美国三大支住产业之一 西欧日本不甘落后 鼓励发展信息高新技术产业 2 互联网的产生 33 3 互联网的功能 4 互联网的特点 互联网是通过计算机网络传播信息的文化载体 这种以数字化的方式存储 处理和传播的电子媒介被人们称为 第四媒体 以纸质为媒介的报纸是第一媒体 以电波为媒介的广播是第二媒体 以图像为媒介的电视是第三媒体 网络媒体作为一种新的传播媒体 具有界面直观 音色兼备 链接灵活和高速传输的特点 eg 提供文件传输 收发电子邮件 资料检索 浏览新闻 休闲游戏 网上购物 网上远程教育 远程医疗 网上谈心等 34 5 互联网的积极影响 1 互联网推动了信息化社会的到来 2 信息经济在世界各地全面发展 加快了经济全球化的步伐 3 传统产业也借助互联网提高管理水平 并通过全球营销和采购扩大市场 4 改变工作方式 人们可以在家里完成很多工作 提高工作效率 增加乐趣 5 改变人们生活方式 扩大交往 网上购物网络聊天等 35 1 垃圾信息和网络安全等影响了国家的经济安全 2 各国之间围绕互联网的竞争造成世界更加动荡不安 西方资产阶级人生观价值观的侵袭 主要是指以美国为首的西方国家 提出信息高速公路计划 高速发展的全球信息基础设施将促进民主原则 限制极权政治的蔓延 利用网络优势传输西方资产阶级的意识形态 政治制度 文化思想 例如 克林顿宣称 当21世纪即将来临的时候 美国的敌人已将战场从物理空间扩展到虚拟空间 3 对青少年的不良影响 容易使青少年沉迷网上虚拟世界 同时互联网上有害信息 严重影响了青少年的健康成长 6 面临的问题 36 各种宣扬色情 凶杀 暴力等信息垃圾污染青少年心灵 沉迷于虚拟世界 脱离现实生活 沉溺于网络 耗费时间 荒废学业 无钱上网 去偷抢盗等 走上犯罪道路我们要兴利除弊 3 对青少年的不良影响 37 网上购物给人们生活带来更大方便 38 人类自古以来是如何传递信息的 39 工业革命时期的火车轮船 40 第二次工业革命成果 电话 飞机 汽车 41 便携式电子计算机 笔记本电脑 42 掌上电脑 PDA 烽火 飞鸽 马车 古代 蒸汽机车 轮船 贝尔发明的电话机 留声机 飞机 汽车 互联网 43 据研究公布地最新数据显示 截至去年底 全球互联网用户人数达到14 8亿 比2007年增长了1 5亿人 中国已经成为全球互联网用户人数第二多的国家为7 2亿人 在全球仅次于欧美地8 978亿人 44 二战期间 美国为了解决计算大量军用数据的难题 开始研制世界上第一台电子计算机 经过三年的工作 ENIAC 埃历阿克 终于在1946年2月14日问世了 在ENIAC内部 总共安装了17468只电子管 7200个二极管 70000多电阻器 10000多只电容器和6000只继电器 电路的焊接点多达50万个 在机器表面 则布满电表 电线和指示灯 机器被安装在一排2 75米高的金属柜里 占地面积为170平方米左右 总重量达到30吨 ENIAC的运算速度达到每秒钟5000次加法 一条炮弹的轨迹 20秒钟就能被它算完 比炮弹本身的飞行速度还要快 45 第一台电子计算机 46 47 48 信息社会的四个阶段 第一阶段 以大型科技项目为基础的电脑化 1945 1970 电脑主要用于军事和太空探险 如计算导弹飞行的弹道 组织阿波罗登月计划 主体是国家 第二阶段 管理的电脑化 1955 1980 运用电脑技术增加国民生产总值 提高行政和企业管理效率 主体是政府机关和企业 第三阶级 社会的电脑化 1970 1990 用于科学教育医疗交通指挥资源调查清除污染等 主体是政府企业个人 第四阶级 个人的电脑化 1975 2000 家庭拥有电脑个人使用电脑解决工作生活等问题 49 人类社会经济发展进程 经济形态 农业经济 工业经济 知识经济 基本要素 土地 劳动力 资本 劳动力 市场 知识 人才 实现可持续发展 50 美国出生 1955 10学历 哈佛大二供职机构 微软职务 微软公司主席和首席软件设计师 资产 900亿美元微软公司在个人计算和商业计算软件 服务和互联网技术方面都是全球范围内的领导者 在78个国家和地区开展业务 全球的员工总数超过50 000人 知识就是财富 掌握人才 占据时代 比尔盖茨 51 信息高速公路 建立一个能够给用户提供大量信息 由通信网 计算机 数据库以及各种日用电子设备组成的完备网络 这一网络计划用光缆通信网 计算机网和有线电视网连接 延伸和扩展 使之遍及全国 同时运用数字化技术和光缆通信技术 成千上万倍地提高信息处理能力 美国通过信息高速公路使政府机关 企业 学校 科研机构和家庭的计算机联网 它是指一个高度集成 52 和扩展到全国范围的信息基础设施的总和 它能使任何人在任何时间 任何地点 将文字 声音 图形 图像 视频 文件等信息传递给任何地点的任何其他人 它将科研 商业和娱乐等网络链接 以支撑多媒体 而且也容易为人使用 自动引导用户去往世界各地 它也是一个把多种新技术结合在一起的网络 可以传送文件 声音 影像 或者说三者结合 53 造纸术 我国是世界上最早发明纸的国家 西汉前期已经有了纸 105年 东汉蔡伦改进造纸术 造纸术后来东传朝鲜 日本 西传印度 阿拉伯 12世纪阿拉伯人将造纸术经北非传入欧洲 印刷术 隋唐时候已有雕版印刷的佛经 日历 书籍 868年 金刚经 北宋毕昇发明活字印刷术 后来活字印刷术传入朝鲜 日本 埃及和欧洲 欧洲人用活字排版印刷比毕升晚了四个多世纪 指南针 战国时 制造了用以指示方向的 司南 后来又制成指南针 宋朝时指南针用于航海事业 13世纪时指南针由阿拉伯人传到欧洲 火药 唐朝中期的书籍中已有制成火药的配方 唐末开始用于军事 火箭 北宋政府在东京设立专门机构制造火药和火器 南宋发明管形火器突火枪 13世纪中期 火药和火器传入阿拉伯后传入欧洲 东学西渐 四大发明传入欧洲 54 第一次 清政府从排斥拒绝到只引进西方先进技术 洋务运动 来维护腐朽的封建统治 第二次 清政府仍在进行洋务运动 利用第一次科技革命成果 而西方列强并不愿意中国强大 因而不可能输出最先进的科技成果 第三次 分阶段 1945 1949年 解放战争时期 没有发展科技的和平环境 1949 1966年 新中国采取积极引进吸收的态度 但由于以