科学技术史笔记整理版(3)

2019-04-15 14:28

1788年,英国铁产量为69300吨,到1791年就上升到125079吨,三年时间将近翻了一

番。 2、 各种工作母机相继发明,使机器制造业发展成为一个强大的工业部门。 3、 1807年,美国富尔顿(1765-1815)在美国建造了“克勤蒙号”轮船,使用18马力蒸汽机,

在哈得逊河上试航成功,标志着轮船时代的开始

1825年,英国史蒂芬森驾驶自己制造的“旅行者”机车安全行驶。

四、 蒸汽技术革命造成近代环境污染

到19世纪20年代,形成了以煤炭为主要能源和以蒸汽技术为主要动力的近代“大工业体系”,大工业体系所产生的废气、废渣、废液不经处理就直接排放到环境中;蒸汽机的应用造成煤炭的大量消耗和煤烟的大量排放;资源的国度开采打破了生态平衡,所有这一切,都给自然环境造成巨大污染和破坏。

第十讲 能量守恒定律的建立

一、历史上关于热的本质的不同认识

1、

热动说认为,热是一种物质运动形式。这种思想并不是19世纪的产物,17世纪许多杰出

的科学家都是这样主张的。

2、

热质说认为,热是一种物质。18

世纪,热质说占绝对的统治地位。拉瓦锡是热质说的代

表人物。

热质说可以解释人们碰到的大部分热学现象,物质温度的变化可以看成吸收或放出热质造成的;热传导是热质的流动;物体受热膨胀是因为热质粒子互相排斥;潜热是物质粒子与热质粒子产生化学反应的结果;由于热质是一种物质,他开遵从物质守恒定律,而这与已经知道的热量守恒现象是一致的。热质说的这些优点,赢得了当时大多数科学家的赞同。 二、能量守恒定律的发现

能量守恒定律的发现是由多个国家的多个科学家总结得出的

1、 伦福德的发现(美国物理学家)

1799年,伦福德发表论文《论摩擦激起的热源》,指出:是镗具的机械运动转化为热,热不可能是物质实体。他还试图给一定量的机械运动所能产生的热量,这是首次给出热功当量的数值。

2、 戴维

戴维精心设计了一个更具有说服力实验来证实伦福德的观点。在一个绝热容器中,两块冰块摩擦,结果冰块融化了。

3、 卡诺

1824年提出理想热机理论,虽然结论是正确的,但借以论证的思想基础是热质说 从1830年起,抛弃了热质说转向热动说,并且得出了能力守恒原理。 在1878年(卡诺去世近半个世纪)发现的卡诺的笔记中,有这样的话“热不过是动力,或者更确切地说,不过是改变形式的运动”,“在自然界中,动力在量上不可变,准确地说,他是不生不灭的。”这是历史上关于能力守恒定律最早的表述。卡诺是最早计算热功当量的人

4、 迈尔,德国科学家

1840年,从认识人的体力和体热源于食物中所含的化学能 1842年,测定热功当量。

5、 焦耳

焦耳是个测量迷,他对大量有热量产生的过程进行测量,发表了一系列论文。有关电、热、磁、机械等能量当量转化

6、 赫姆霍兹 德国科学家

赫姆霍兹在力学、热学、电磁学,进行了多次热功当量的测量,对能量守恒定律的

确立贡献最大

1854年赫姆霍兹在《自然里的相互作用》中提出能量守恒定律的思想

三、能量守恒定律发现的意义

能量守恒定律解释了热、机械、电、化学等各种运动形式之间的统一性、实现了物理科学第二次大综合。

对历史的思考

早在十七世纪,法国哲学家、数学家笛卡尔就已经明确提出运动不灭的思想。他还提出,宇宙间动量的总和是守恒的,应当作为运动的量度

此后,德国哲学家,数学家莱布尼兹又发现了宇宙间“活力”(质量*速度的平方)守恒 在逻辑上看来,笛卡尔和莱布尼茨的理论到能量守恒定律,中间好像只隔了一层几乎透明的薄膜,但由于历史条件不成熟,两百年减竟没有人能够突破它。一旦条件成熟了,有关发现就像洪水缺口一样,从四面八方奔腾而来。

这个生动地高数我们,科学的历史突破,个人的努力和才能固然是重要因素,客观的历史条件(包括社会、生产和科学状况)则更为根本。这也体现了历史的必然性。

第十一讲、第二次技术革命

第二次技术革命的定义——第二次技术革命发生在19世纪下半叶,其主要标志是电

力的应用,以发电机、电动机、无线电通信等发明为代表,实现了电能与机械能互相转化,给工业生产提供了更为强大而方便的能源,电气时代迅速取代了蒸汽时代。

一、 电磁学理论的建立

1、 电磁学理论建立的前奏

奥斯特的发现

1819年,偶然发现电流使附近磁针发生偏转现象。经过试验,确证电流磁效应的存在。 1820年,公布这一发现,在科学界引起爆炸性反响,成为近代电磁学的突破

“电学中的牛顿”——安培 研究电流和电流之间的作用:……

平行通电直导线间的互相作用。

3、 电磁学理论建立三部曲

法拉第(好学工人)奠定基础

发现电磁感应定律,提供了产生强大电力的可能。

提出“力线”和电磁场概念,直接促进了电磁理论的建立。 发现电解定律,为电化学的奠定基础

麦克斯韦建立理论

1873年,麦克斯韦吧全部电磁现象归结为一组数学方程。这些方程可以推论出,

自然界存在着电磁波,其传播速度和光速一样

法拉第、麦克斯韦理论的意义:法拉第、麦克斯韦理论不仅预言了电磁波的存在,

而且揭示了光电磁现象的本质统一,完成了物理学的第三次大综合。

赫兹的验证

赫兹通过实验,发现了电磁波的存在,观察到电磁波的反射、折射现象,并且具有衍射,偏振等光波所具有的各种特性,证明了电磁理论的正确

二、 电力的应用

2、 发电机和电动机的发明

西门子(德国科学家、工程师、商人) 1866年,发明了自激式发电机,并于1867年向柏林科学院递交论文:《关于不用永久磁铁而把机械能转化成为电能的方法》,在技术史试航相当于瓦特改良蒸汽机,有划时代的重大意义,被誉为近代德国科学技术之父

西门子这种科学家,工程师,商人混为一体得到性格,是19世纪下半叶的时代性格,是促进当时科学技术飞速发展的根本原因,与莱布尼茨等性格不同。 3、 电灯的发明

斯旺(英国物理、化学家) 研究如何用电照明。

1879年2月3日,当众演示白炽灯泡。(实验室电灯)

爱迪生(美国发明家) 爱迪生希望每隔10天能做出一项新的发明,他一生获得了1300多项发明专利。被誉为发明大王。……

1879年10月21日,发明了碳化棉线作等死的灯泡,连接点了40小时,在当时是寿命最长的灯泡。并很快取得发明专利权,在社会上被广泛采用。对社会的巨大贡献是爱迪生获得了发明电灯的优先权。(做出了社会产品)

4、 电话的发明

贝尔(苏格兰——美国) 发明电话,当众演示,大概150米。贝尔电话于1876年在纪念美国独立100周年的费城博览会上展出,并且进行了相距150米的通话表演,引起了轰动。 格雷看了表演以后说:“至于贝尔的通话电报,它仅是引起科学界的兴趣,其商业价值将是有限的”后来他便致力研究电报技术 贝尔满怀信心 1877年贝尔建立贝尔电话公司,开始电话机的商业性生产,点娘九月已有1300台投入使用。

贝尔在商业中取得了重大成绩…… 关于电话发明的其他信息 据英国《每日电讯报》发现德国有电话发明早于贝尔13年;

2007年,媒体报道,美国急诊认为,在一群胆大妄为的律师和一位腐败的专利主审官的帮助下,贝尔得意偷看了格雷提交的专利文件,并作弊使得他自己的专利申请提交日期早于格雷。

5、 无线电的通信

波波夫(俄国物理学家)

1895年5月7日,波波夫成功地当众表演了他发明的无线电接收机,后来苏联政

府命名5月7日是“无线电发明日”。 马可尼(意大利电机工程师)

1895年,可以把无线电信号传到1英里。

1896年,在英国获得无线电领域的第一份专利。

1901年,把无线电信号从英国西南端发送到加拿大的纽芬兰岛

1904年,在圣路易斯的世界博览会上,无线电技术的表演引起了极大轰动。 1909年,获得诺贝尔物理学奖。 当无线电通信这一发明得到社会公认时候,俄国政府出来争夺发明优先权,引起了……最终法院判给马可尼(使无线电走出实验室)。

主要工业国家在科学技术方面的地位顺序变化表 1860年——英、法、美、德 1870年——英、美、法、德 1880年——英、美、德、法 1990年——美、德、英、法

第二次技术革命的意义——

电气时代所创造的社会生产力,是蒸汽时代望尘莫及的。 1860年,美国工业生产居世界第四位,产值占资本主义世界的10%;到1890年,美国年产值就猛增9倍,超过了大英帝国,越居世界第一位,成了经济最发达的国家。

第二次技术革命的特点——

第一次技术革命的特点:行动在先,自然科学理论的知道作用还比较零散。

第二次技术革命则不同,它不是直接来源于生产经验,而是来源于科学实验;它不是主要依靠工匠的技艺,而是依靠对电现象的理论研究;他不是行动在先,而是电磁理论创立之后,才有电力的应用,自然科学理论已经开始走在生产技术的前面,起着前导的作用。

1、 让你谈谈科学技术史的认识;

2、 托勒密的天文学成就; 3、 宋代张载的元气学说; 4、 对李约瑟难题的看法; 5、 维萨留斯人体构造; 6、 牛顿与炼金术; 7、 道尔顿的原子论; 8、 张功耀的文章 9、 达芬奇; 10、 科学,双刃剑。 11、 告别中医中药


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