《从蒸汽机到互联网》PPT课件.ppt

课标：1、以蒸汽机的发明和电气技术的应用等为例，说明科学技术进步对社会发展的作用2、以网络技术为例，理解现代信息技术对人类社会的影响,第13课从蒸汽机到互联网,博尔顿所说的“力量”是什么？,历史瞬间,1784年的一天，英国的国王前来参观瓦特和他的合伙人博尔顿的工厂，当国王问他们正在忙什么时，他说：“陛下，我正忙于制造一种君主们梦寐以求的商品。”国王不解地问这种商品到底是什么时，博尔顿回答道：“是力量，陛下。”大国崛起,詹姆斯瓦特（17361819）英国著名发明家，工业革命重要人物。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。,瓦特的万能蒸汽机的发明和投入使用使人类进入“蒸汽时代”。是什么促使了这一机器的发明？,瓦特改良实用蒸汽机之前的主要发明,工业革命深入发展遇到了什么阻碍？,大规模的工厂一个接一个建造，但这时的动力主要是利用河流的水力，水力有很多缺点，工厂都必须建在河流湍急的偏僻的山谷等处，这些地区交通不便，而且远离原料产地和销售市场。人们都希望找到便捷可用的动力。,真正把蒸汽动力用于生产，是17世纪末的事情。1698年托马斯萨夫里发明了蒸汽唧筒，用于抽干矿井里的水。1705年铁匠T纽可门在改进萨里夫蒸汽机的基础上，制造了一种大气压力蒸汽机。,缺陷：热量浪费太大，效率不高；只有简单的往复式线性运动。不能作为动力机普遍安装。,第一台成功运作的蒸汽机,早期使用蒸汽机的煤矿,瓦特改良的蒸汽机模型,（3）1785年，“万能蒸汽机”首先投入纺织厂使用，很快推广到采矿业、冶金业、造纸业等工业部门。19世纪三四十年代，蒸汽机在欧洲和北美被广泛采用,（1）冷凝管单动式蒸汽机：1769年瓦特在蒸汽机的汽缸之后加了一个冷凝管，大大减少了热量浪费，效率成倍增长；但是，它还是不能驱动工厂里的机器。,（2）联动蒸汽机：1782年瓦特将蒸汽机的动力臂由原来的直线运动改为连续均匀的圆周运动，这样就可以驱动其他的机器工作；,瓦特还在蒸汽机上增加可自动调节蒸汽机速率的装置，于是这种蒸汽机突破了人力、畜力、风力和水力作为机器动力的局限性，能够提供可控制的任何强度的动力，在生产中广泛应用，适用于各种工作机，被称为“万能蒸汽机”。,蒸汽机使工业技术的变革出现了新的飞跃。瓦特的蒸汽机是科学史上划时代的成就。,一、“蒸汽时代”的到来,材料一：“新生的工业能够成长起来，只是因为它用机器代替了手工工具，用工厂代替了作坊，从而把中等阶级的劳动分子变成工人无产者，把从前的大商人变成了厂主；它排挤了小资产阶级，并把民间的一切差别化为工人和资本家之间的对立。”恩格斯英国工人阶级状况,工场手工业机器大工业,蒸汽机的改进给人类社会带来什么变化？,材料二：1760年，英国510万人的城市只有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，城市人口比重达到50.2%。,形成许多工业城市和工业国家,解决了工业发展的动力问题，改变了工业格局的分布，人类进入蒸汽时代；,1807年美国人富尔顿研制的蒸汽轮船“克莱蒙特”号试航成功,1819年横渡大西洋。,1814年英国人史蒂芬孙发明了第一台蒸汽机车,1818年在多佛和加来间已有轮渡。1830年利物浦和曼彻斯特用铁路连结起来。19世纪50年代，英国的主要铁路长度已近一万千米，铁路干线均已完成。,材料三：,促使交通运输工具变化，世界日益成为一个整体,在华盛顿流传着有关一位专利局长的故事，19世纪30年代初这位局长建议取消专利局，原因是：“一切可能被发明的东西都已经问世了。”房龙人类的故事,蒸汽机是否能完全满足工业发展的需要？它有什么难以克服的缺点？,陈列在英国伦敦科学博物馆内的瓦特制成的第一台蒸汽机。,体积过于庞大、噪音和环境污染、资源浪费、使用不方便、长距离输送困难等,19世纪用于工业发展的动力发生了怎样的变化？,“蒸汽大王在前一个世纪中翻转了整个世界，现在它的统治已到末日，另外一个更大无比的革命力量电力的火花将取而代之”。马克思19世纪50年代预言,电力的优势方便、便宜、能量大,二、电气革命的出现,1、科学家对电的不懈研究,富兰克林（17061790）,伏打（1745年1827年）,理论基础,富兰克林（17061790）,法拉第（17911867）,1831年法拉第发现电磁感应现象。,1821年，30岁的法拉第设计了一个实验，实现了以电转动磁；1822年，法拉第希望把磁转变成电；1831年，40岁的法拉第设计一种装置获得了恒定电流。把磁转变成电的伟大理想终于实现了。,2、电力成为工业发展的主要动力,（1）发电机和电动机的完善和改进,1、1866年德意志工程师西门子发明实用发电机；,发电机,Generators,西门子研发的这些技术往往马上被产品化投入市场，或者将其应用到新的产品中。例如有轨电车（1881）、无轨电车（1882）、电梯（1880）、电气火车（1879）等都是西门子公司利用其创始人的发明最先投入市场的。讽刺的是，直到20世纪末才开始有所发展的电动汽车也是西门子公司在1898年最先发明的。,维尔纳冯西门子（1816-1892）,2、1873年比利时人格拉姆发明实用电动机；,维也纳世博会上，格拉姆送展的是直流发电机。布展中他偶然错把别的发电机发的电接在自己发电机的电流输出端，他惊奇地发现这台发电机迅速转动起来，变成了电动机，它意味着人类使用伏打电池的瓶颈终于突破。在场的工程师、发明家们在欣喜之余，立即设计了一个新的表演区，即用一个小型的人工瀑布来驱动水力发电机，发电机的电流带动一个新近发明的电动机运转，电动机又带动水泵来喷射水柱泉水。看得观众兴奋不已。这一事件，直接促进了实用电动机（马达）的问世。更预示着一个崭新的电气化时代取代蒸汽机时代拉开了序幕。,1873年维也纳世博会,参加维也纳世博会的奥地利皇后伊利莎白约瑟夫（茜茜公主）,齐纳布.格拉姆,爱迪生的众多发明。,1879年爱迪生发明电灯泡,1877年爱迪生发明留声机,发报机、蓄电池、活动电影机、改良打字机、投票计数器、普通印刷机、水泥、大型碎石机、传真电报、鱼雷机械装置、喷火器、水底潜望镜、第一所中央发电厂、世界上第一座电影“摄影棚”,（2）长距离输变电技术的成熟,1、1882年法国的一位电气技师建造了世界上第一条远距离直流输电实验线路。2、18831885年，德国的高拉德和吉布斯、美国的威斯汀豪继发明和改进变压器。3、18901891年从法国劳芬到德国法兰克福架起了世界上第一条三相交流输电线路。,随着交流技术的不断发展完善，交流输电为电力工业的发展开辟了广阔的前景。,早期的一台发电机基本上只能供一家或几家照明用，后来，发电机的功率越来越大，供电范围越来越广，企业家们便建起了发电站，于是产生了远距离输电的技术问题。,1831年法拉第（英）发现电磁感应现象,1866年西门子（德）发明实用发电机,1870年格拉姆（比）发明实用电动机,1879年爱迪生（美）发明电灯泡等,卡尔本茨（德）创制内燃机,19世纪80年代汽车（德、法）的发明,1903年莱特兄弟（美）发明飞机,狄塞尔（德）发明柴油机,1837年莫尔斯（美）发明有线电报,1876年贝尔（美）发明电话,1895年马可尼（意）发明无线电报,主要标志,成就,新机器新产品的创制,电讯业的发展,电力,石油,新交通运输工具的出现,新能源的发现和利用,蒸汽机和电气发明对社会的影响,社会生产力的大幅度提高,材料一：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，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。,“资产阶级在它不到一百年的阶级统治中所创造的生产力比它过去一切时代所创造的全部生产力总和还要多还要大”马克思、恩格斯共产党宣言,材料二：,改变了社会结构,美国百万富翁洛克菲勒，年仅42岁就掌管美孚石油托拉斯。,资本与生产越来越集中到少数大资本家手中。当少数大企业联合起来通过订立协议规定价格、划分市场、分配产量的时候，垄断就形成了。,材料三：资产阶级，由于一切工具的改进，由于交通运输的及其便利，把一切民族甚至最野蛮的民族都融进文明中来了。它迫使一切民族如果他们不想灭亡的话采用资产阶级的生活方式它按照自己的面貌为自己创造出一个世界。共产党宣言,改变了世界形势，资产阶级开始确立对世界的统治,材料四：美国皮特先生的早晨,1898年12月10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到美国木材的价格的消息。电台播放的是美西战争中美国胜利的新闻报道。美国同西班牙签订了重新分割殖民地的巴黎和约。他考虑美孚石油公司是否会引起汽油涨价。天还没有大亮，但窗外被路灯照得如同白昼。皮特驾驶汽车奔驰在宽阔的马路上。,1898年12月10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到美国木材的价格的消息。电台播放的是美西战争中美国胜利的新闻报道。美国同西班牙签订了重新分割殖民地的巴黎和约。他考虑美孚石油公司是否会引起汽油涨价。天还没有大亮，但窗外被路灯照得如同白昼。皮特驾驶汽车奔驰在宽阔的马路上。,贝尔设计的有线电话,1900年，被电光照亮的巴黎,英国伦敦首批用上电灯的马路,使城市面貌和人们的社会生活发生了巨大变化。,电灯电车电梯电报、电话家用电器电影、电视,莫尔斯设计的电报机,2.社会结构和世界形势的改变；,1.社会生产力的大幅度提高；（最直接的变化）,垄断组织形成，掌握先进生产力的资产阶级开始确立对世界的统治,世界日益成为一个整体,3.影响,人类进入“电气时代”,（电力作为新能源进入生产领域成为主要动力）,3、使城市面貌和人们的社会生活发生了巨大变化。,在以前时代的大发明中，需要常在发明之先。但在19世纪，我们就看见为了追求纯粹的知识而进行科学研究，开始走到实际的应用与发明的前面，并且启发了实际的应用和发明科学过去是躲在经验技术的隐蔽角落辛勤工作，当它走到前面传递而且高举火炬的时候，科学时代就可以说已经开始了。W.丹皮尔科学史及其与哲学和宗教的关系,科技与社会发展的关系？,科学技术是生产力，科学技术的进步推动了社会的发展；而社会发展的需要、生产力的进步又反过来促进科技的发明与创造。,2008年9月27日，执行神舟七号载人航天飞行出舱活动任务的航天员翟志刚出舱后挥动中国国旗。新华社发（电视载图）,翟志刚完成出舱活动，中国载人航天工程取得了又一具有里程碑意义的重大技术突破。中国也随之成为世界上第三个掌握空间出舱活动技术的国家。,2012年6月18日，载着景海鹏、刘旺、刘洋三名航天员的神舟九号飞船与天宫一号目标飞行器实现自动交会对接，这是中国实施的首次载人空间交会对接,人类开发太空是哪次科技革命的产物？这次科技革命的核心是？,第三次科技革命的核心是信息技术（InformationTechnology，简称IT）：,IT是主要用于管理和处理信息所采用的各种技术的总称。它主要是应用计算机科学和通信技术来设计、开发、安装和实施信息系统及应用软件。它也常被称为信息和通信技术（InformationandCommunicationsTechnology,ICT）。主要包括传感技术、计算机技术和通信技术。,世界第一台计算机ENIAC,发明人莫奇来和爱克特,第一台电子计算机叫ENIAC（ElectronicNumericalIntegratorAndComputer，电子数字积分计算机）于1946年2月14日在美国宣告诞生。,奠定了现代信息技术的基础,“艾尼阿克”占地170平方米，总重量达30吨，其耗电达150千瓦/时。它里面约有18000个电子管，1500个继电器，7英里长的铜丝和50万个焊接头，信息由快速的电脉冲传送。艾尼阿克的计算速度无与伦比，每秒钟可作5000次运算，比当时已有的最快的继电器式计算机要快上1000倍。,Cpl.IrwinGoldstein正在设置ENIAC一个函数表上的开关。（美国陆军照片）,程序员贝蒂让詹宁斯（左）和弗兰Bilas（右）操作位于穆尔电气工程学院的ENIAC主控制皮肤。（美国陆军照片，来自ARL技术图书馆档案）,阅读下列材料，结合所学回答问题材料一：有人说，“印刷机彻底改变了个人获取事实，记录其他人的思想和遥远文化的方式；“一便士即时邮”改变了我们从朋友处获得新闻和我们与其他团体进行通信的方式；电话改变了我们的谈话方式，并扩大了可相互切磋问题的联系人范围。互联网所能改变的不仅囊括了这一切，而且还远甚于此。材料二：二战期间，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”终于在1946年2月14日问世了。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。,（1）结合实际谈谈什么是互联网？为什么说互联网融合印刷机、书信、电话于一体？（2）结合材料二和所学知识，说明互联网产生的原因？,美国出于冷战的需要,(直接原因),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、网络聊天。,三、信息技术的发展,1、互联网的诞生和发展,1）1946年计算机的发明奠定了现代信息技术基础,3）20世纪90年代以后，发展为全球信息网(W.W.W.（WorldWideWeb），简称Web,中文名“万维网”),2）1969年美国国防部建成了世界上第一个采用分组交换技术的计算机网络ARPANE。它仅连接了四个大学实验室，标志着因特网诞生。,20世纪60年代，美苏冷战，美国军方认为，万一仅有的一个集中军事指挥中心被前苏联的核武器摧毁，那么全国军事指挥就将瘫痪，其后果将不堪设想，因此有必要设计一个由多个分散指挥点构成的指挥系统，某些指挥点的摧毁，并不影响其他指挥点的正常运转，而这些分散点的相互联系则要通过某种形式的通信网。,它的正式定义是“WWWisawide-areahypermediainformationretrievalinitiativetogiveuniversalaccesstolargeuniverseofdocuments.”简而言之，WWW是一个以Internet为基础的计算机网络，它允许用户在一台计算机通过Internet存取另一台计算机上的信息。从技术角度上说，环球信息网是Internet上那些支持WWW协议和超文本传输协议HTTP(HyperTextTransportProtocol)的客户机与服务器的集合，透过它可以存取世界各地的超媒体文件，内容包括文字、图形、声音、动画、资料库、以及各式各样的软件。,1992年，美国提出建设信息高速公路,所谓“信息高速公路”，就是一个高速度、大容量、多媒体的信息传输网络。它是一个能给用户随时提供大量信息，由通信网络、计算机、数据库以及日用电子产品组成的完备网络体系。开发和实施信息高速公路计划，不仅促进信息科学技术的发展,而且有助于改变人们的生活、工作和交往方式。,比尔盖茨家的客厅里的水族宫,比尔.盖茨,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。,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：900亿美元目前身价:560亿美元,比尔盖茨说：“如果把我们公司20个顶尖人才挖走，那么我告诉你，微软会变成无足轻重的公司。”这说明A人才是发展知识经济的必要条件B微软被小数人控制和利用C微软高级人才很少D微软发展面临困境,A,100多年前很多人可能就已经知道怎样建造一座钢铁厂，所缺少的只是资金。如今再兴办企业，最紧要的已经是了。美国未来学学者约翰泰斯比特农业社会，谁拥有土地，谁就拥有财富；工业社会，谁拥有资金，谁就拥有财富；知识经济时代，谁拥有的多，谁就能占领经济发展的制高点。中国工程院长徐匡迪,信息,知识,最大的区别在于战略资源不同：工业社会的战略资源是资本，信息社会的战略资源则是信息,信息社会与工业社会的区别：,积极影响：,人类进入信息时代,A、互联网推动了信息化社会的到来B、信息经济加快了经济全球化的步伐C、传统产业也借助互联网提高管理水平、扩大市场D、改变人们工作方式，提高了工作效率，增加乐趣E、改变人们生活方式，扩大交往,面临的问题：,各国之间围绕互联网的竞争造成世界更加动荡不安,容易使青少年沉迷网上虚拟世界,同时互联网上的有害信息，严重影响了青少年的健康成长。,“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”。克林顿以美国为首的西方国家，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,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,课堂小结,：,思考题,三次工业革命分别给中国带来了哪些影响？,第一次工业革命完成后，欧美列强发动了两次鸦片战争，使中国逐步沦为半殖民地半封建社会；同时先进的中国人开始向西方学习，近代工业产生；第二次工业革命完成后，帝国主义列强发动了一系列侵华战争，并掀起了瓜分中国的狂潮，中国完全沦为半殖民地半封建社会；同时中国民族资本主义发展，中国人民救亡图存运动高涨；第三次科技革命中，新中国成立后，我国的科学技术也得到了进一步发展。改革开放后，引进外国先进科学技术，在科技领域硕果累累。,