第5近代科学的发展-2学时.pptx

第五章近代科学的发展07:24:15自然辩证法概论 张胜光制作2 1113世纪：大翻译运动时期（我国宋朝）14世纪 ：文艺复兴时期 （我国元明朝）15-16世纪：地理大发现时期（我国明朝）16-17世纪：科学革命时期 （我国明清朝）18世纪 ：工业革命时期 （我国清朝）19世纪 ：古典科学全面发展时期（清朝）20世纪 ：现代科学技术时期 十八世纪：工业革命时期第一次技术革命07:24:16自然辩证法概论 张胜光制作4 十八世纪是工业革命即第一次技术革命时期。科学相对停滞，但上一世纪科学所取得的成果此时转化成技术成果，出现了人类历史上第一次工业技术革命。所谓科学相对停滞，是说物理学和天文学没有突出的进展，生物学和地学仍停留在搜集和整理材料阶段。只有化学取得了重大成果，即拉瓦锡的“氧化燃烧学说”。07:24:16自然辩证法概论 张胜光制作5技术发明与英国产业革命 产业革命即工业革命：它表现在以机器代替人力、以大规模的工厂生产代替个体工场手工生产，在生产力和生产关系方面均发生巨大的变革。机器取代人力是产业革命的关键。正是一大批新机器的发明和运用，使劳动生产率大幅度提高，使工业发展突飞猛进。产业革命实际上是工业技术革命。07:24:16自然辩证法概论 张胜光制作6 英国殖民扩张和海外市场的成熟，使各种商品的需求量越来越大，以手工工场为支撑的生产能力变得捉襟见肘。为了能经受住这种考验，几乎整个英国都被动员了起来。一位英国棉纺主，从他在伦敦的经理人那里得到这样的信息：“无论你能生产多少平纹布，好的次的我们都要。”“你必须想办法发明，在工业中你们大有可为，”07:24:16自然辩证法概论 张胜光制作7市场上如黑洞般的迫切需求，首先出现在纺织业，市场上如黑洞般的迫切需求，首先出现在纺织业，因为这个行业的产品与普通人的生活最密切相关。毛纺因为这个行业的产品与普通人的生活最密切相关。毛纺织业是英国的传统手工业，而棉纺织业是新兴工业。英织业是英国的传统手工业，而棉纺织业是新兴工业。英国社会十分喜爱棉布，一直从印度进口，这使传统的毛国社会十分喜爱棉布，一直从印度进口，这使传统的毛纺织业受到了冲击。为了拯救传统产业，国会于纺织业受到了冲击。为了拯救传统产业，国会于17001700年年颁布了禁止外国棉布进口的法令。禁令虽然颁布了，但颁布了禁止外国棉布进口的法令。禁令虽然颁布了，但英国人对棉布的喜好并没有改变。禁止进口的结果是给英国人对棉布的喜好并没有改变。禁止进口的结果是给了本国的棉纺织业以发展机会。了本国的棉纺织业以发展机会。07:24:16自然辩证法概论 张胜光制作8英国旧式的纺纱机和织布机07:24:16自然辩证法概论 张胜光制作91750 1775 1800 1825 1850 1875 1900 1733 1733 飞梭飞梭1765 1765 珍妮机珍妮机1769 1769 水力纺纱机水力纺纱机1779 1779 骡机骡机1705 1705 纽卡门蒸汽机纽卡门蒸汽机1769 1769 瓦特蒸汽机瓦特蒸汽机1781 1781 蒸汽汽车蒸汽汽车1807 1807 富尔顿轮船富尔顿轮船1826 1826 火箭号机车火箭号机车工作机动力机蒸汽时代07:24:16自然辩证法概论 张胜光制作10 纺织分纺纱和织布两个环节。1733年，约翰凯发明了飞梭，改进了织布技术。使织布速度变快，纺纱方面便显得慢了。生产的要求直接推动发明。1751年，皇家学会悬赏征求“发明一架出色的能同时纺6根棉纱或麻线而只需一人照管的机器”。07:24:16自然辩证法概论 张胜光制作11 1765年，詹姆斯哈格里夫斯发明了锭子垂直放置的“珍妮机”。哈格里夫斯是一位纺纱工人同时又是个木工。在一次纺纱中，纺车被他不慎弄翻，他发现翻倒的纺车依然还在转动，这启发他搞出了立式的多滚轮纺纱机。一开始他安装了8根锭子，后来扩展成80根。他用他妻子的名字命名了这种纺纱机。07:24:16自然辩证法概论 张胜光制作12珍妮机07:24:17自然辩证法概论 张胜光制作13水力纺纱机07:24:17自然辩证法概论 张胜光制作14“骡机骡机”第一次技术革命：蒸汽机时代07:24:17自然辩证法概论 张胜光制作161750 1775 1800 1825 1850 1875 1900 1733 1733 飞梭飞梭1765 1765 珍妮机珍妮机1769 1769 水力纺纱机水力纺纱机1779 1779 骡机骡机1705 1705 纽卡门蒸汽机纽卡门蒸汽机1769 1769 瓦特蒸汽机瓦特蒸汽机1781 1781 蒸汽汽车蒸汽汽车1807 1807 富尔顿轮船富尔顿轮船1826 1826 火箭号机车火箭号机车工作机动力机蒸汽时代07:24:17自然辩证法概论 张胜光制作17 由于新式的动力纺纱机和织布机的发明，英国纺织业迅速成为世界第一大轻工业。但动力机方面需要跟上。近代第一个利用蒸汽作为动力的实验者，是法国物理学家巴本。1688年，他用一个圆筒和活塞制造出简单的蒸汽机，但是并没有实际应用。07:24:17自然辩证法概论 张胜光制作18 1698年，英国人塞维利发明了蒸汽抽水机。接着。纽可门在此基础上加以改进，于1705年制成新的蒸汽抽水机，用于煤矿抽水和农田灌溉。纽可门式蒸汽机不仅需要消耗大量燃料，而且只能用于抽水，需要发明一种能够用于带动各种机器的动力机。07:24:17自然辩证法概论 张胜光制作19纽可门式蒸汽机07:24:17自然辩证法概论 张胜光制作20瓦特制成改良蒸汽机 瓦特瓦特17361736年生于苏格兰的一个工人家庭，年生于苏格兰的一个工人家庭，从小饱受贫穷和疾病的折磨。十几岁来到伦从小饱受贫穷和疾病的折磨。十几岁来到伦 敦当学徒，学习机械制造。敦当学徒，学习机械制造。17561756年，瓦特在格拉年，瓦特在格拉斯哥大学谋得了一个机修工的职位。在大学里，他斯哥大学谋得了一个机修工的职位。在大学里，他认识了著名的物理学家布莱克，从他那里学到了许认识了著名的物理学家布莱克，从他那里学到了许多热学知识。与此同时，他在思考如何改进纽可门多热学知识。与此同时，他在思考如何改进纽可门蒸汽机。蒸汽机。07:24:17自然辩证法概论 张胜光制作2107:24:18自然辩证法概论 张胜光制作22 自此以后，棉纺织业、毛纺织业、采矿业、冶金业、造纸业、印刷业、陶瓷业等部门，都先后开始采用蒸汽作为动力机。蒸汽机的发明和应用，是工业革命的重要内容之一，同时它又给予工业革命以巨大的推动。恩格斯高度评价了瓦特改良蒸汽机的重大意义和作用，他指出：“蒸汽机是第一个真正国际性的发明，而这个事实又证实了一个巨大的历史性的进步。”07:24:18自然辩证法概论 张胜光制作2318761876年美年美国费国费城博城博览会览会上展上展出的出的蒸汽蒸汽机机 07:24:18自然辩证法概论 张胜光制作241750 1775 1800 1825 1850 1875 1900 1733 1733 飞梭飞梭1765 1765 珍妮机珍妮机1769 1769 水力纺纱机水力纺纱机1779 1779 骡机骡机1705 1705 纽卡门蒸汽机纽卡门蒸汽机1769 1769 瓦特蒸汽机瓦特蒸汽机1781 1781 蒸汽汽车蒸汽汽车1807 1807 富尔顿轮船富尔顿轮船1826 1826 火箭号机车火箭号机车工作机动力机蒸汽时代07:24:18自然辩证法概论 张胜光制作25现存最古老的现存最古老的机动车机动车 这幅图上描绘的是法国陆军工程师居纽设计的蒸气动力牵引车，它于1781年制造完成，是现存最古老的机动车。这幅图现藏于巴黎工艺美术馆。92292207:24:18自然辩证法概论 张胜光制作26 这是美国这是美国这是美国这是美国“克莱蒙号克莱蒙号克莱蒙号克莱蒙号”汽船，是由美国人富汽船，是由美国人富汽船，是由美国人富汽船，是由美国人富尔敦尔敦尔敦尔敦1807180718071807制造的第一艘汽船。制造的第一艘汽船。制造的第一艘汽船。制造的第一艘汽船。07:24:18自然辩证法概论 张胜光制作27这是美国这是美国这是美国这是美国“大西方号大西方号大西方号大西方号”轮船。轮船。轮船。轮船。1838183818381838年，它单靠蒸汽年，它单靠蒸汽年，它单靠蒸汽年，它单靠蒸汽机推动，横渡大西洋，只用了机推动，横渡大西洋，只用了机推动，横渡大西洋，只用了机推动，横渡大西洋，只用了15151515天天天天07:24:18自然辩证法概论 张胜光制作28英国史蒂芬孙父子1826年制造的蒸汽机车“火箭”号 07:24:18自然辩证法概论 张胜光制作29美国第一列火车同马拉车赛跑美国第一列火车同马拉车赛跑07:24:18自然辩证法概论 张胜光制作30横贯美国的大干线铁路在犹他州普罗横贯美国的大干线铁路在犹他州普罗蒙特里角接轨（蒙特里角接轨（18691869）07:24:19自然辩证法概论 张胜光制作31 总之，从18世纪60年代开始，持续到19世纪中叶的这次技术革命是以蒸汽机的广泛使用为标志。正如1848年马克思和恩格斯在共产党宣言中所说的：“资产阶级在它的不到100年的阶级统治中所创造的生产力，比过去一切时代所创造的全部生产力还要多，还要大。”十九世纪：古典科学全面发展的世纪07:24:19自然辩证法概论 张胜光制作33十九世纪的科学和技术 十九世纪的科学进展，表现在：十九世纪的科学进展，表现在：经典物理学理论体系已基本建立；经典物理学理论体系已基本建立；天文学由方位天文学进入天体物理学时代，发现了海天文学由方位天文学进入天体物理学时代，发现了海王星和恒星视差；王星和恒星视差；化学发现了元素周期律，建立了有机化学；化学发现了元素周期律，建立了有机化学；生物学上出现了细胞学说、生物进化论和微生物学；生物学上出现了细胞学说、生物进化论和微生物学；医学也已走向了现代医学。医学也已走向了现代医学。技术上则发生了以电力革命和合成染料工业为代表的技术上则发生了以电力革命和合成染料工业为代表的第二次技术革命。第二次技术革命。07:24:19自然辩证法概论 张胜光制作34十九世纪三大科学发现-能量守恒和转化定律 细胞学说 生物进化论第二次技术革命以电力、内燃机和合成染料为标志 07:24:19自然辩证法概论 张胜光制作361820 1840 1860 1880 1900 1920 1940 1838 1838 电动机电动机1867 1867 发电机发电机1882 1882 直流输电直流输电1879 1879 爱迪生电灯爱迪生电灯电力技术电信技术1891 1891 交流输电交流输电1876 1876 爱迪生留声机爱迪生留声机1844 1844 摩尔斯摩尔斯 有线电报有线电报1856 1856 大西洋海底电缆大西洋海底电缆1876 1876 贝尔贝尔 电话电话1895 1895 无线电报无线电报07:24:19自然辩证法概论 张胜光制作371820 1840 1860 1880 1900 1920 1940 1860 1860 勒努瓦勒努瓦 内燃机内燃机1880 1880 奥托奥托 四冲程内燃机四冲程内燃机1885 1885 摩托车摩托车1892 1892 狄塞尔狄塞尔 柴油机柴油机内燃机飞机1886 1886 汽车汽车1890 1890 滑翔机滑翔机1903 1903 莱特兄弟莱特兄弟 飞机飞机汽车1856 1856 柏金柏金 苯胺紫苯胺紫德国染料工业兴起德国染料工业兴起合成染料07:24:19自然辩证法概论 张胜光制作38 电是人类面临的一种前所未用的新型的能量。所谓电力革命指的是，新兴的电能开始作为一种主要的能量形式支配着社会经济生活。电能的突出优点在于：它是一种易于传输的工业动力，同时，它又是极为高效可靠的信息载体。因此，电力革命主要体现在动力传输与信息传输两方面。07:24:19自然辩证法概论 张胜光制作39 与动力传输系统相关联，出现了大型发电机、高压输电网、各种各样的电动机(马达)和照明电灯。与信息传输相关联，出现了电报、电话和无线电通讯。这些伟大的发明使人类的生活进入了一个更光明、更美好的新时期。07:24:19自然辩证法概论 张胜光制作4007:24:20自然辩证法概论 张胜光制作4107:24:20自然辩证法概论 张胜光制作4207:24:20自然辩证法概论 张胜光制作4307:24:20自然辩证法概论 张胜光制作4407:24:20自然辩证法概论 张胜光制作4507:24:20自然辩证法概论 张胜光制作4607:24:20自然辩证法概论 张胜光制作47合成化学工业的出现1856年柏金企图合成天然抗疟剂时，意外地制造出第一个合成染料苯胺紫，导致了一项对社会经济起到重要支撑作用的科学工业化学合成工业部门的快速发展。07:24:20自然辩证法概论 张胜光制作48内燃机和汽车07:24:20自然辩证法概论 张胜光制作4907:24:21自然辩证法概论 张胜光制作5007:24:21自然辩证法概论 张胜光制作51第三次技术革命新技术革命 07:24:21自然辩证法概论 张胜光制作5320世纪后半叶兴起的新技术革命 以原子能、计算机、空间技术和生物工程为标志的新技术、新材料、新能源、新工艺革命，是人类进入工业社会以后发生的第三次技术革命。07:24:21自然辩证法概论 张胜光制作541940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 1938 1938 核裂变核裂变1944 1944 费米费米 核反应堆核反应堆1903 1903 齐奥尔科夫斯基齐奥尔科夫斯基航天1945 1945 美国美国 原子弹原子弹原子能1951 1951 美国美国 氢弹氢弹1926 1926 戈达德戈达德 火箭火箭1943 1943 德国德国 V2V2导弹导弹1957 1957 苏联苏联 卫星卫星1961 1961 苏联苏联 载人飞行载人飞行 1969 1969 阿波罗登月阿波罗登月 07:24:21自然辩证法概论 张胜光制作5507:24:21自然辩证法概论 张胜光制作5607:24:21自然辩证法概论 张胜光制作5707:24:22自然辩证法概论 张胜光制作5807:24:22自然辩证法概论 张胜光制作5907:24:22自然辩证法概论 张胜光制作6007:24:22自然辩证法概论 张胜光制作6107:24:22自然辩证法概论 张胜光制作6207:24:22自然辩证法概论 张胜光制作6307:24:22自然辩证法概论 张胜光制作6407:24:22自然辩证法概论 张胜光制作65长着人耳的小白鼠07:24:22自然辩证法概论 张胜光制作6607:24:23自然辩证法概论 张胜光制作671113世纪：大翻译运动时期十四世纪 ：文艺复兴时期十五世纪 ：地理大发现时期1617世纪：科学革命时期十八世纪 ：工业革命时期十九世纪 ：古典科学全面发展时期二十世纪 ：现代科学技术时期 07:24:23自然辩证法概论 张胜光制作68本章思考题一、名词解释：1、十字军东征 2、大翻译运动3、大学的兴起 4、文艺复兴5、宗教改革 6、马可波罗7、黄金渴望 8、地理大发现9、天文大发现 10、哥伦布11、航海王子亨利 12、达伽马13、麦哲伦环球航行07:24:23自然辩证法概论 张胜光制作69本章思考题 14、哥白尼革命 15、布鲁诺 16、第谷 17、开普勒定律 18、伽利略 19、牛顿三大定律 20、维萨留斯 21、塞尔维特 22、哈维 23、血液循环理论07:24:23自然辩证法概论 张胜光制作70本章思考题24、工业革命 25、第二次技术革命26、新技术革命 27、瓦特28、迈尔 29、焦耳30、达尔文 31、进化论与灾变论32、19世纪自然科学三大发现07:24:23自然辩证法概论 张胜光制作71本章思考题二、简答题：、请用一两个词分别概括欧洲十四世纪、十五世纪、十六十七世纪、十八世纪和十九世纪科学技术发展的特点。07:24:23自然辩证法概论 张胜光制作72本章思考题2、标志着近代自然科学从神学中独立出来的年份是哪一年？这一年发生了哪两件大事？3、近现代科学与古代科学相比，有哪两个明显不同的特点？为什么近代科学技术只能诞生在文艺复兴时代的欧洲？07:24:23自然辩证法概论 张胜光制作73本章思考题4、请写出在科学革命中英勇献身的科学家的名字和他们的事迹5、哥白尼革命是观测精度上的革命，还是观念上的革命？6、十九世纪自然科学三大发现是什么？在科学思想史上有什么意义？07:24:23自然辩证法概论 张胜光制作74本章思考题7、资本主义兴起后，人类历史上共发生过几次大的技术革命？其代表性技术各是什么?