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,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,四大发明齐开宇,四大发明齐开宇,1,造纸术,第1页/共31页,造纸术第1页/共31页,2,蔡伦约永平末年（公元,75,年）入宫为宦官。永元四年（公元,92,年），蔡伦任尚方令后，利用供职之便，常到乡间作坊察看，见蚕妇缫丝漂絮后，竹簟上尚留下一层短毛丝絮，揭下似缣帛，可以用来书写，从而得到启发，便收集树皮、废麻、破布、旧鱼网等原料，在宫廷作坊施以锉、煮、浸、捣、抄等法，试用植物纤维造纸，终于造出植物纤维纸。元兴元年（公元,105,年），他将造纸过程、方法写成奏章，连同造出来的植物纤维纸，呈报汉和帝，孝和帝大加赞赏，蔡伦造纸术很快传开。人们把这种纸称为“蔡侯纸”，全国“莫不从用焉”。元初元年（公元,114,年）孝安帝封其为龙亭侯，食邑三百户。,第2页/共31页,蔡伦约永平末年（公元75年）入宫为宦官。永元四年（公元92年,3,我国古书,天工开物,中所记载，古时以竹子造纸之步骤如下：,1.,斩竹漂塘 斩竹嫩竹,放入池塘，裁泡一百日以上，利用天然微生物分解并洗去竹子之青皮。,2.,煮徨足火 将以上所得之竹子，放入,徨,桶内与石灰一道蒸煮八日八夜。,3.,舂臼 取出上述处理之竹子，放入石臼，以石碓叩打直至竹子被打烂，形同泥面。,4.,荡料入帘 将被打烂之竹料倒入水槽内，并以竹帘在水中荡料，竹料成为薄层附于竹帘上面，其余之水则由竹帘之四边流下槽内。,5.,覆帘压纸 然后将帘反复过去，使湿纸落于板上，即成张纸。如此，重复荡料与覆帘步骤，使一张张的湿纸叠积上千张，然后上头加木板重压挤去大部分的水。,6.,透火焙干 将湿纸逐张扬起，并加以焙干。焙纸的设备是以土砖砌成夹巷，巷中生火，土砖温度上升之后，湿纸逐张贴上焙干。干燥后，揭起即得成纸。,第3页/共31页,我国古书天工开物中所记载，古时以竹子造纸之步骤如下：1,4,现代造纸方法,制浆过程,制浆为造纸的第一步，一般将木材转变成纸浆的方法有机械制浆法、化学制浆法和半化学制浆法三种。,调制过程,纸料的调制为造纸的另一重点，纸张完成后的强度、色调、印刷性的优劣、纸张保存期限的长短直接与它有关。一般常见的调制过程大致可分为以下三步骤：,a.,散浆,b.,打浆,c.,加胶与充填,抄造过程,抄纸部门的主要工作为将稀的纸料，使其均匀的交织和脱水，再经干燥、压光、卷纸、裁切、选别、包装，一般常见之流程如下：,a.,纸料的筛选 将调制过的纸料再稀释成较低的浓度，并借着筛选设备，再次的筛除杂物及未解离纤维束，以保持品质及保护设备。,b.,网 部 使纸料从头箱流出在循环的铜丝网或塑料网上并均匀的分布和交织。,c.,压榨部 将网面移开的湿纸引到一附有毛布的二个滚辘间，藉滚辘的压挤和毛布的吸水作用，将湿纸作进一步的脱水，并使纸质较紧密，以改善纸面，增加强度。,d.,烘 缸 由于经过压榨后的湿纸，其含水量仍然很高，此时已无法再利用机械力来压除水分，故改让湿纸经过许多个内通热蒸气的圆筒表面使纸干燥,e,卷 纸 由卷纸机将纸幅卷成纸卷,f.,裁切、选别 包装 取前面已卷成筒状的纸卷多支，用裁纸机裁成一张张的纸，再经人工或机械的选别，剔除有破损或污点的纸张，最后将每五百张包成一包（通常叫做一令）。,第4页/共31页,现代造纸方法制浆过程 制浆为造纸的第一步，一般将木材转变成纸,5,第5页/共31页,第5页/共31页,6,造纸术到公元,7,世纪初期（隋末唐初）开始东传至朝鲜、日本；,8,世纪西传入撒马尔罕，就是后来的阿拉伯，接着又传入巴格达；,10,世纪到大马士革、开罗；,11,世纪传入摩洛哥；,13,世纪传入印度；,14,世纪到意大利，意大利很多城市都建了造纸厂，成为欧洲造纸术传播的重要基地，从那里再传到德国、英国；,16,世纪传入俄国、荷兰；,17,世纪传到英国；,19,世纪传入加拿大。,在公元前二世纪到公元十八世纪初的两千年间，我国造纸术一直居于世界先进水平。我国古代在造纸的技术、设备、加工等方面为世界各国提供了一套完整的工艺体系。现代机器造纸工业的各个主要技术环节，都能从我国古代造纸术中找到最初的发展形式。世界各国沿用我国传统方法造纸有一千年以上的历史。,造纸术的传承与发展,第6页/共31页,造纸术到公元7世纪初期（隋末唐初）开始东传至朝鲜、日本；8世,7,火药,第7页/共31页,火药第7页/共31页,8,第8页/共31页,第8页/共31页,9,第9页/共31页,第9页/共31页,10,第10页/共31页,第10页/共31页,11,第11页/共31页,第11页/共31页,12,火药名称的由来,太平广记,中有一个故事，说的是隋朝初年，有一个叫杜春子的人去拜访一位炼丹老人。当晚住在那里。半夜杜春子梦中惊醒，看见炼丹炉内有“紫烟穿屋上”，顿时屋子燃烧起来。这可能是炼丹家配置易燃药物时疏忽而引起火灾。,用硝石、硫磺和木炭这三种物质混和制成的，而当时人们都把这三种东西作为治病的药物，所以取名“火药”，意思是“着火的药”。,真元妙道要略,的炼丹书也谈到用硫磺、硝石、雄黄和蜜一起炼丹失火的事，火把人的脸和手烧坏了，还直冲屋顶，把房子也烧了。书中告戒炼丹者要防止这类事故发生。这说明唐代的炼丹者已经掌握了这个很重要的经验。,本草纲目,中就提到火药能治疮癣、杀虫，辟湿气、瘟疫。,第12页/共31页,火药名称的由来太平广记中有一个故事，说的是隋朝初年，有一,13,中国是最早发明火药的国家，黑火药在唐代（,9,世纪末,),时候正式出现。火药是由古代炼丹家发明的，从战国至汉初，帝王贵族们沉醉做神仙并长生不老的幻想，驱使一些方士与道士炼,仙丹,，在炼制过程中逐渐发明了火药的配方。炼丹家虽然掌握了一定的化学方法，但是他们的方向是求长生不老之药，因此火药的发明具有一定的偶然性。,第13页/共31页,中国是最早发明火药的国家，黑火药在唐代（9世纪末)时候正式出,14,火药的应用,火药的最初使用并非在军事上，而是在宋代诸军马戏的杂技演出，以及木偶戏中的烟火杂技,药发傀儡。宋代演出“抱锣”、“硬鬼”、“哑艺剧”等杂技节目，都运用刚刚兴起的火药制品“爆仗”和“吐火”等，以制造神秘气氛。宋人同时也以火药表演幻术，如喷出烟火云雾以遁人、变物等，以收神奇迷离之效。,中国发明了火药首先运用于制造烟火，但不久后就将其运用与军事,并发明了世界第一根火箭。大炮和火枪在宋代中国火药的军事运用已经相当成熟,使得中国的科技遥遥领先于世界。,第14页/共31页,火药的应用火药的最初使用并非在军事上，而是在宋代诸军马戏的杂,15,唐朝末年,火药已被用于军事。据,记载，唐昭宗天佑元年,(904,年,),杨行密的军队围攻豫章,部将郑以所部发机飞火,烧龙沙门,带领壮士突火先登入城。这里所说的“飞火”,就是火炮,火箭之类。火炮是把火药制成环状,把吊线点燃后用抛石机抛掷出去,;,火箭则是把火药球缚于箭镞之下,将引线点燃后用弓射出。,南宋时出现了管状火器，公元,1132,年陈规发明了火枪。火枪是由长竹竿作成，先把火药装在竹竿内，作战时点燃火药喷向敌军。陈规守安德时就用了“长竹竿火枪二十余条”。,第15页/共31页,唐朝末年,火药已被用于军事。据记载，唐昭宗,16,明燕王朱棣（即后来的明成祖）与建文帝战于白沟河，就曾使用了“一窝蜂”。这是世界上最早的多发齐射火箭，堪称是现代多管火箭炮的鼻祖。尤其值得提出的是，当时水战中使用的一种叫“火龙出水”的火器。据“武备志”记载，这种火器可以在距离水面三、四尺高处飞行，远达两三里。这种火箭用竹木制成，在龙形的外壳上缚四支大“起火”，腹内藏数支小火箭，大“起火”点燃后推动箭体飞行，“如火龙出于水面。”火药燃尽后点燃腹内小火箭，从龙口射出。击中目标将使敌方“人船俱焚。”这是世界上最早的二级火箭。另外，该书还记载了“神火飞鸦”等具有一定爆炸和燃烧性能的雏形飞弹。“神火飞鸦”用细竹篾绵纸扎糊成乌鸦形，内装火药，由四支火箭推进，它是世界上最早的多火药筒并联火箭，它与今天的大型捆绑式运载火箭的工作原理很相近。,第16页/共31页,明燕王朱棣（即后来的明成祖）与建文帝战于白沟河，就曾使用了“,17,火箭的发展，使人产生了利用火箭的推力飞上天空的愿望。根据史书的记载,14,世纪末，明朝的一位勇敢者万户坐在装有,47,个当时最大的火箭的椅子上，双手各持一个大风筝，试图借助火箭的推力和风筝的升力实现飞行的梦想。尽管这是一次失败的尝试，但万户被誉为利用火箭飞行的第一人。为了纪念万户，月球上的一个环行山以万户的名字命名。,第17页/共31页,火箭的发展，使人产生了利用火箭的推力飞上天空的愿望。根据史书,18,活字印刷术,第18页/共31页,活字印刷术第18页/共31页,19,第19页/共31页,第19页/共31页,20,活字印刷术开始于隋朝的雕版印刷，经宋仁宗时的毕升发展、完善，产生了活字印刷，并由蒙古人传至了欧洲，所以后人称毕升为印刷术的始祖。中国的印刷术是人类近代文明的先导，为知识的广泛传播、交流创造了条件。,北宋刻字工人毕升在公元,1004,年至,1048,年间，用细质且带有粘性的胶泥，做成一个个四方形的长柱体，在上面刻上反写的单字，一个字一个印，放在土窑里用火烧硬，形成活字。然后按文章内容，将字依顺序排好，放在一个个铁框上做成印版，再在火上加热压平，就可以印刷了。印刷结束后把活字取下，下次还可再用。这种改进之后的印刷术叫做活板印刷术。,第20页/共31页,活字印刷术开始于隋朝的雕版印刷，经宋仁宗时的毕升发展、完善，,21,毕升的印刷方法虽然原始简单，却与现代铅字排印原理相同，使印刷技术进入了一个新时代。,元代著名农学家与机械学家王桢发明了木活字，并创造出比较简捷的适于汉字复杂特点的转盘排字方法，后来又发明了金属活字，使活字印刷得到了改进。唐代的雕刻印本传到日本，,8,世纪后期日本完成了木板,陀罗尼经,以后又传到朝鲜民主主义人民共和国、阿拉伯联合酋长国一带和东欧。,15,世纪，德国人学会了用合金铸字，从此毕升首创的活字印刷在欧洲各地推广开来。,第21页/共31页,毕升的印刷方法虽然原始简单，却与现代铅字排印,22,指南针,第22页/共31页,指南针第22页/共31页,23,指南针的发明是中国古人在长期的实践中对物体磁性认识的结果。古代中国人接触了磁铁矿，开始了对磁性质的了解。人们首先发现了磁石引铁的性质。后来又发现了磁石的指向性。经过多方的实验和研究，终于发明了可以实用的指南针。,先秦时代我们的先人已经积累了许多有关磁石方面的认识，在探寻铁矿时常会遇到磁铁矿，即磁石（主要成分是四氧化三铁）。这些发现很早就被记载下来了。,管子,的数篇中最早记载了这些发现：“山上有磁石者，其下有金铜。”其他古籍如,山海经,中也有类似的记载。磁石的吸铁特性很早就被人发现，,吕氏春秋,九卷精通篇就有：“慈招铁，或引之也。”那时的人称“磁”为“慈”他们把磁石吸引铁看作慈母对子女的吸引。,据说秦始皇统一六国后，在咸阳附近修阿房宫，宫中有一座门是用磁石做成，如果有人身穿盔甲，暗藏兵器，入宫行刺，就会被磁石门吸住。这个故事告诉我们，古代劳动人民很早就掌握了磁学知识,，认识了磁性物体。,第23页/共31页,指南针的发明是中国古人在长期的实践中对物体磁性认识的结果。古,24,司南由青铜盘和天然磁体制成的磁勺组成，青铜盘上刻有二十四向，置磁勺于盘中心圆面上，静止时，勺尾指向为南。,第24页/共31页,司南由青铜盘和天然磁体制成的磁勺组成，青铜盘上刻有二十四向，,25,司南是磁性指南工具的一观点一直受到学术界的质疑。首先，在,论衡,中，并未指出司南是磁勺子，而且，在刚认识到磁石吸铁的同时就发现其指极性不符合认识的规律，另外要把磁石加工成能指南的磁勺，要有意识地顺其南北极向磨镂。在十一世纪指南针发明以前，古文献中从未有过磁石两极以及它的指极性的记述。,50,年代钱临照院士曾受郭沫若之托试图以天然磁石制做勺形司南，但因天然磁石磁距小、底部摩擦大而未成功。而王振铎先生的复原物为钨钢在人工电磁场中磁化，这在两千多年前是无
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