1、世界机械发展史世界机械发展史第一章第一章 揭开技术发明的序幕揭开技术发明的序幕 1 1、技术的萌芽、技术的萌芽 2 2、工业革命、工业革命 3 3、动力的发展与进步、动力的发展与进步 4 4、电的利用、电的利用1 1、技术的萌芽、技术的萌芽l 我们人类的生活无不与机械有关，早晨起床时，穿在身上的我们人类的生活无不与机械有关，早晨起床时，穿在身上的衣服是用机械织成的布制作的；吃早饭时，所使用的电锅和烤面衣服是用机械织成的布制作的；吃早饭时，所使用的电锅和烤面包箱等也是用机械制造的；喝茶时，使用的开水也是使用工厂里包箱等也是用机械制造的；喝茶时，使用的开水也是使用工厂里制造出来的燃料制造出来的燃料
2、煤气烧开的，白天乘坐的电车、汽车等也都煤气烧开的，白天乘坐的电车、汽车等也都是机械，而且，道路也是用机械修筑的。是机械，而且，道路也是用机械修筑的。l 另外，我们居住的房子、城市里高高耸立的多层建筑也都是用机另外，我们居住的房子、城市里高高耸立的多层建筑也都是用机械盖起来的。械盖起来的。l 因此，我们随时随地都在享受着机械带来的恩惠。因此，我们随时随地都在享受着机械带来的恩惠。l 这些机械是怎样制造出来的呢？最初的机械，当然不象现在的机这些机械是怎样制造出来的呢？最初的机械，当然不象现在的机械这样复杂，但正是这样极其简单的机械代替了人的手脚，被人械这样复杂，但正是这样极其简单的机械代替了人的手
3、脚，被人们所使用，并逐渐发展起来了，最后才成为今天这个样子。而且，们所使用，并逐渐发展起来了，最后才成为今天这个样子。而且，今后机械发展的趋势是将会越来越复杂。今后机械发展的趋势是将会越来越复杂。l 为了更好地理解现在我们所使用的、维持我们生活的各种复杂的为了更好地理解现在我们所使用的、维持我们生活的各种复杂的机械，重要的是首先了解一下最初所使用的极其简单的机械是怎机械，重要的是首先了解一下最初所使用的极其简单的机械是怎样发展成为复杂机械的这一过程。样发展成为复杂机械的这一过程。1 1、技术的萌芽、技术的萌芽 1 1）人类和工具）人类和工具猿人猿人一百万年前一百万年前鱼类鱼类 、两栖类、爬、两
4、栖类、爬行类、哺乳类行类、哺乳类二十亿年前二十亿年前原始生物原始生物三十五亿年前三十五亿年前人人 树上的类人猿到地下寻找食物，手里拿着木棒、石块打猎和保树上的类人猿到地下寻找食物，手里拿着木棒、石块打猎和保卫自己。这是天然工具，后来他们敲击和磨制加工木棒和石块，卫自己。这是天然工具，后来他们敲击和磨制加工木棒和石块，开始有意识制造可以满足某种目的的容易使用的工具。开始有意识制造可以满足某种目的的容易使用的工具。1 1）人类和工具）人类和工具 “使用工具使用工具”的创举是创造出人类的决定因素。的创举是创造出人类的决定因素。使用工具劳动，大脑逐渐发达起来，后来学会使用火，生活使用工具劳动，大脑逐渐
5、发达起来，后来学会使用火，生活发生变化，吃火烤或煮熟的动物和植物，食物丰富起来，生活发生变化，吃火烤或煮熟的动物和植物，食物丰富起来，生活得到改善。得到改善。“火的发现和利用火的发现和利用”对人类来说具有十分重大的意义。对人类来说具有十分重大的意义。钻木取火钻木取火 弓钻钻孔弓钻钻孔 1 1）人类和工具）人类和工具 公元前三公元前三 四千年左右，人类发现金属，学会熔炼，制造出任四千年左右，人类发现金属，学会熔炼，制造出任意形状的青铜工具。意形状的青铜工具。1 1）人类和工具）人类和工具 简单工具简单工具 自古以来被称之为五种简单的机械：自古以来被称之为五种简单的机械：杠杆、车轮、滑轮、斜面和螺
6、旋杠杆、车轮、滑轮、斜面和螺旋 今天，这些简单的机械作为机械技术的基础仍占有极其重要今天，这些简单的机械作为机械技术的基础仍占有极其重要的地位的地位古代埃及金字塔的建造就是这五种简单机械的典型应用。古代埃及金字塔的建造就是这五种简单机械的典型应用。1 1）人类和工具）人类和工具 神殿的自动开闭门神殿的自动开闭门 2000年前的古希腊，有一个非常出色的技师叫希罗，他制造出了神殿自动门、神水自动出售机、里程表等。神殿自动门当有人拜神时，点燃祭坛上的油火，油火产生的热量就会使一个箱子里的空气膨胀，球形容器内的空气因膨胀产生压力，把容器内的水挤到桶内，桶内水多了，在重力作用下带动大门转轴转动，门就打开
7、了。当火熄灭后，空气受冷缩小，大门于是就会关闭。当时的人们由于没有什么科学知识，还以为是神仙显灵，为他们开门呢！其实这种装置也就是现在人们经常使用的发动机的原理。2 2）制粉机和水车）制粉机和水车 最初是用石臼石臼和木杵木杵舂米粉或面，为了提高效率，在木杵上装了一个手柄，手握手柄捣谷物。后来在手柄设了一个支点，利用杠杆的原理，换成脚踏式脚踏式的。后来人们发现可以利用水流的动能代替人力的水冲自动式水冲自动式。后来由发现了一种新的方法，把两块石头重合在一起，谷物放在两块石头之间，转动上面的石头就可以加工面粉了，这就是磨磨。2 2）制粉机和水车）制粉机和水车 2 2）制粉机和水车）制粉机和水车 卧式
8、水车卧式水车：石磨和水车的轴都是垂直的。：石磨和水车的轴都是垂直的。立式水车立式水车：转动顺利，用木制齿轮，把水平轴的转动传递给垂直轴转动顺利，用木制齿轮，把水平轴的转动传递给垂直轴简单齿轮：圆板周围按一定的间隔插上小圆棒。简单齿轮：圆板周围按一定的间隔插上小圆棒。罗马型水车罗马型水车 2 2）制粉机和水车）制粉机和水车 l水车就是利用自然力的最早的动力。水车就是利用自然力的最早的动力。l东方也造出了水车用于磨面（公元东方也造出了水车用于磨面（公元650650年），在桃山时代，使用大型灌溉年），在桃山时代，使用大型灌溉用水车，直径有用水车，直径有1515米。米。l水车的动力应用到锻造工作。水车
9、的动力应用到锻造工作。l水车的动力应用到炼铁风箱操作，为水车的动力应用到炼铁风箱操作，为了保证从水车到风箱的运动传递，发明了保证从水车到风箱的运动传递，发明了连杆机构。了连杆机构。l技术工作是改善人类生活的基础，是技术工作是改善人类生活的基础，是极其重要的。极其重要的。l水车其他方面的应用：粉碎矿石、锯水车其他方面的应用：粉碎矿石、锯木头、驱动深井汲水泵。木头、驱动深井汲水泵。水车的利用水车的利用 3 3）钟表匠）钟表匠 l远在公元前，人们为了使农业劳动有规律，把一年分为远在公元前，人们为了使农业劳动有规律，把一年分为365365天，天，昼夜昼夜1212等分。等分。l如何测量一日的长短呢？如何
10、测量一日的长短呢？l日晷，刻有因季节不同而不同的分度，阴天和夜晚不能使用；日晷，刻有因季节不同而不同的分度，阴天和夜晚不能使用；l漏壶，底部钻有一小孔的桶，即使晚上也能计时；漏壶，底部钻有一小孔的桶，即使晚上也能计时；l沙漏，沙漏，l以上的计时器，十分不准确，必须有人经常监视，十分不方便。以上的计时器，十分不准确，必须有人经常监视，十分不方便。3 3）钟表匠）钟表匠 基特希比沃斯的漏壶基特希比沃斯的漏壶l公元前公元前20002000年左右，居住在古埃及亚历山年左右，居住在古埃及亚历山大地方的工匠基特希比沃斯制作了一种特殊的大地方的工匠基特希比沃斯制作了一种特殊的漏壶，这种漏壶可以使水少许而均匀
11、地按固定漏壶，这种漏壶可以使水少许而均匀地按固定的速度从上部流进圆筒形容器里。将浮标插入的速度从上部流进圆筒形容器里。将浮标插入容器内，浮标上放一个小偶人，随着水的增加容器内，浮标上放一个小偶人，随着水的增加浮标也上升，小偶人手中拿着的指示棒就能指浮标也上升，小偶人手中拿着的指示棒就能指示出表示时间的线，这种线是刻划在圆筒周围示出表示时间的线，这种线是刻划在圆筒周围上的分度线，可以表示时间。表示这种时刻的上的分度线，可以表示时间。表示这种时刻的分度因月份不同其间隔也不同。古时候人们把分度因月份不同其间隔也不同。古时候人们把白天和夜间分成十二等分作一小时的时间长度，白天和夜间分成十二等分作一小时
12、的时间长度，所以，如果是夏季和冬季的话，一小时的长度所以，如果是夏季和冬季的话，一小时的长度也是不同的。也是不同的。3 3）钟表匠）钟表匠 机械钟机械钟l1313世纪制造出走时较准确的机世纪制造出走时较准确的机械钟，里面有摆轮或擒纵机构。械钟，里面有摆轮或擒纵机构。l摆轮或擒纵机构摆轮或擒纵机构钟针能按钟针能按一定速度转动的调速装置。一定速度转动的调速装置。l欧洲最早的机械钟是图欧洲最早的机械钟是图1 1所画所画的重锤式机械钟，这也是欧洲最的重锤式机械钟，这也是欧洲最早的一种依靠擒纵装置进行守时早的一种依靠擒纵装置进行守时的计时器。的计时器。3 3）钟表匠）钟表匠 机械钟机械钟l图图2 2画出
13、了这种机械钟主要工作机构的简化图。画出了这种机械钟主要工作机构的简化图。这种钟以一个重锤提供驱动力，悬挂重锤的绳子这种钟以一个重锤提供驱动力，悬挂重锤的绳子缠绕在一根轴上，重锤下落，带动轴转动，并将缠绕在一根轴上，重锤下落，带动轴转动，并将转动传递给守时机构。守时机构包括一套擒纵装转动传递给守时机构。守时机构包括一套擒纵装置和横摆，擒纵装置主要由棘轮和带棘爪的心轴置和横摆，擒纵装置主要由棘轮和带棘爪的心轴组成，心轴上方与横摆相连。当棘轮在重锤的带组成，心轴上方与横摆相连。当棘轮在重锤的带动下转动，上方的轮齿推开心轴上部的棘爪，使动下转动，上方的轮齿推开心轴上部的棘爪，使心轴转过一个角度，而这样
14、刚好又使心轴下部的心轴转过一个角度，而这样刚好又使心轴下部的棘爪转过来挡在下方轮齿的去路上，棘轮继续转棘爪转过来挡在下方轮齿的去路上，棘轮继续转动将它推开后，心轴就转回原来的位置，完成了动将它推开后，心轴就转回原来的位置，完成了一次摆动。心轴每摆动一次，棘轮都转过一个相一次摆动。心轴每摆动一次，棘轮都转过一个相同的角度，而这种摆动的频率通过连在心轴上的同的角度，而这种摆动的频率通过连在心轴上的横摆得到控制，从而具有等时性横摆得到控制，从而具有等时性(如同单摆的等如同单摆的等时性一样，这种等时性是可以用经典力学证明时性一样，这种等时性是可以用经典力学证明的的)，这样，将棘轮的运动通过中轴传递给表
15、盘，这样，将棘轮的运动通过中轴传递给表盘上的指针，指针就可以匀速转动了。上的指针，指针就可以匀速转动了。3 3）钟表匠）钟表匠 机械钟机械钟l13世纪制造出走时较准确的机械世纪制造出走时较准确的机械钟，里面有摆轮或擒纵机构。钟，里面有摆轮或擒纵机构。l摆轮或擒纵机构摆轮或擒纵机构钟针能按一钟针能按一定速度转动的调速装置。定速度转动的调速装置。l1360年，德国的亨利年，德国的亨利德威克为法德威克为法国国王查理五世制造了一架重国国王查理五世制造了一架重227千千克、长克、长9.8米的大钟，至今这座钟仍米的大钟，至今这座钟仍然安放在巴黎的正义宫内，它是现然安放在巴黎的正义宫内，它是现存的欧洲最早的
16、金属机械钟，堪称存的欧洲最早的金属机械钟，堪称欧洲金属钟的欧洲金属钟的“老祖宗老祖宗”。l十五世纪末，德国贝塔十五世纪末，德国贝塔亨赖茵用亨赖茵用发条代替砝码，从而制成小型的机发条代替砝码，从而制成小型的机械钟械钟怀表（纽伦堡的鸡蛋）怀表（纽伦堡的鸡蛋）3 3）钟表匠）钟表匠 机械钟机械钟l1538年，伽利略从教堂的挂灯的摆动意外发现了振摆的等时性。年，伽利略从教堂的挂灯的摆动意外发现了振摆的等时性。l但是利用这种性质制成振摆钟的却是荷兰物理学家惠更斯，但是利用这种性质制成振摆钟的却是荷兰物理学家惠更斯，1660年制成。但是在航海中因船的摇摆而不能使用。年制成。但是在航海中因船的摇摆而不能使用
17、。l1680年，伦敦钟表匠克莱曼发明了锚形擒纵轮，这种擒纵轮是年，伦敦钟表匠克莱曼发明了锚形擒纵轮，这种擒纵轮是通过和振摆一起运动的卡子摆来控制擒纵轮动作的。通过和振摆一起运动的卡子摆来控制擒纵轮动作的。3 3）钟表匠）钟表匠 l十七世纪中叶，出现了钟表店铺，由于制作齿轮和细轴的需要，十七世纪中叶，出现了钟表店铺，由于制作齿轮和细轴的需要，发展了车床和钻床，店铺成了最好的培训学校，后来钟表匠利用发展了车床和钻床，店铺成了最好的培训学校，后来钟表匠利用积累的技术发明了纺织机、珍妮机、蒸汽轮船等等。积累的技术发明了纺织机、珍妮机、蒸汽轮船等等。l1679年，罗伯特年，罗伯特虎克将游丝和摆轮安装到钟
18、表里取代振摆，这虎克将游丝和摆轮安装到钟表里取代振摆，这种钟表就可以装在船上了。种钟表就可以装在船上了。1679年，他发表了应力年，他发表了应力和应变和应变的比例的比例关系关系著名的胡克定律。著名的胡克定律。l1736年，英国的哈里逊设计出一种精确的精密计时器，可以消年，英国的哈里逊设计出一种精确的精密计时器，可以消除温度的影响，是一种精确的航海钟表。除温度的影响，是一种精确的航海钟表。4 4）从辘轳到车床）从辘轳到车床 l水车的圆木棒和钟表的精密零部件需要准确加工。水车的圆木棒和钟表的精密零部件需要准确加工。l将绳子系在要切削的木棒上，交替拉动绳子的两端，将绳子系在要切削的木棒上，交替拉动绳
19、子的两端，棒子就可以转动了。再用刀具接触木棒，就可以顺利棒子就可以转动了。再用刀具接触木棒，就可以顺利地切削圆棒。将绳子系在一根木棒地切削圆棒。将绳子系在一根木棒“桥桥”（这叫做木（这叫做木条）上，该条）上，该“桥桥”是安装在一根较高的棒子上，再将是安装在一根较高的棒子上，再将绳子绕在工件上，在下端安上一个踏板。而且，用脚绳子绕在工件上，在下端安上一个踏板。而且，用脚踏下面的踏板，工件就可以左右转动。高棒上的木条踏下面的踏板，工件就可以左右转动。高棒上的木条就起了弹簧的作用。这种简单车床叫钢球车床就起了弹簧的作用。这种简单车床叫钢球车床l脚踏踏板是最简单的驱动装置，到中世纪结束的时候，脚踏踏板
20、是最简单的驱动装置，到中世纪结束的时候，这种方法被应用于多种机械。另外，脚踏踏板使其转这种方法被应用于多种机械。另外，脚踏踏板使其转动的装置动的装置曲轴，很早也被发明出来了，它是把往曲轴，很早也被发明出来了，它是把往复运动变为旋转运动的最重要的方法之一。复运动变为旋转运动的最重要的方法之一。4 4）从辘轳到车床）从辘轳到车床 5 5）印刷术）印刷术 l语言是人相互之间表达思想意识的最重要工具，语言是人相互之间表达思想意识的最重要工具，但是用语言表达意志，其范围过小，只能在极少数但是用语言表达意志，其范围过小，只能在极少数人之间互相表达。为了向更多的人表达思想或说明人之间互相表达。为了向更多的人
21、表达思想或说明问题，就需要把语言记录下来，人类就发明了文字，问题，就需要把语言记录下来，人类就发明了文字，开始记录各种事情。开始记录各种事情。l中世纪的欧洲，宗教极其盛行，有数量可观的富中世纪的欧洲，宗教极其盛行，有数量可观的富丽堂皇的教堂和寺院，教堂还是学问中心，教堂必丽堂皇的教堂和寺院，教堂还是学问中心，教堂必须向众多的教徒宣讲各种教义。被考虑出来的就是须向众多的教徒宣讲各种教义。被考虑出来的就是木板印刷（分块印刷）。木板印刷（分块印刷）。印刷的开始印刷的开始 5 5）印刷术）印刷术 印刷的开始印刷的开始l木板印刷：在细腻的木板木板印刷：在细腻的木板上雕刻，涂上油墨，然后将上雕刻，涂上油墨
22、，然后将纸放在版面上印刷，这种方纸放在版面上印刷，这种方法只能印刷一面。法只能印刷一面。l1418年印刷了欧洲最古老年印刷了欧洲最古老的美术版画的美术版画著名的布拉著名的布拉塞尔的圣母像。塞尔的圣母像。l1423年，印刷了年，印刷了“耶稣圣耶稣圣人像人像”。l1440年，印刷了十二页的年，印刷了十二页的“波梅留波梅留”。l1447年，威尼斯一座修道年，威尼斯一座修道院请波罗尼亚的画家复制印院请波罗尼亚的画家复制印刷了拉丁文的书法和诗稿。刷了拉丁文的书法和诗稿。5 5）印刷术）印刷术 l1450年，德国的约翰年，德国的约翰谷登堡使用了铅字和印刷机进行了印刷。这谷登堡使用了铅字和印刷机进行了印刷。
23、这台印刷机是由葡萄液挤压机改进的，印刷了台印刷机是由葡萄液挤压机改进的，印刷了“四十二行拉丁文圣四十二行拉丁文圣书书”，印刷时不会蹭到纸的反面，可以两面印刷。，印刷时不会蹭到纸的反面，可以两面印刷。谷登堡的印刷机谷登堡的印刷机 5 5）印刷术）印刷术 l1462年，谷登堡的印刷厂在战火中被烧掉，印刷工人流离各地，年，谷登堡的印刷厂在战火中被烧掉，印刷工人流离各地，这样，印刷术也就传到世界各地。这样，印刷术也就传到世界各地。l谷登堡的印刷机是通过木制的螺纹和杠杆来操纵的，杠杆插在螺谷登堡的印刷机是通过木制的螺纹和杠杆来操纵的，杠杆插在螺纹中间的孔中，当通过螺纹和杠杆转动时，螺纹的下部压到板上，纹
24、中间的孔中，当通过螺纹和杠杆转动时，螺纹的下部压到板上，向下给与压力，就可以印刷了。向下给与压力，就可以印刷了。谷登堡的印刷机谷登堡的印刷机 5 5）印刷术）印刷术 l木制螺纹换成铜制螺纹木制螺纹换成铜制螺纹16世纪初纽伦堡的丹尼尔。世纪初纽伦堡的丹尼尔。l压板提起，印刷机则使斜面向下部滑动压板提起，印刷机则使斜面向下部滑动达芬奇。达芬奇。l弹簧和平衡锤组装在一起，挤压结束时，台子使其自动移动弹簧和平衡锤组装在一起，挤压结束时，台子使其自动移动17世纪初荷兰布拉沃。世纪初荷兰布拉沃。l动力印刷机取代手动印刷机动力印刷机取代手动印刷机17世纪末，英国纽尔逊教授。世纪末，英国纽尔逊教授。l制造全金
25、属印刷机制造全金属印刷机19世纪初英国斯坦霍普伯爵。世纪初英国斯坦霍普伯爵。l把螺纹改成三头螺纹，提高了速度把螺纹改成三头螺纹，提高了速度1796年阿达姆年阿达姆拉梅基。拉梅基。印刷机的改进印刷机的改进 5 5）印刷术）印刷术 l制作了铁制印刷机（哥伦比亚制作了铁制印刷机（哥伦比亚式印刷机）式印刷机）1813年美国乔年美国乔治治格拉玛。格拉玛。l制造了连杆铁制印刷机，施加制造了连杆铁制印刷机，施加的压力平均的压力平均欧戴斯欧戴斯塔夫脱。塔夫脱。l制成更加完善的制成更加完善的“华盛顿印刷华盛顿印刷机机”1829年萨缪艾尔年萨缪艾尔露斯特。露斯特。印刷机的改进印刷机的改进 5 5）印刷术）印刷术
26、l1811年德国人富利德里奇年德国人富利德里奇凯尼希在伦敦制造出汽缸式印刷机。凯尼希在伦敦制造出汽缸式印刷机。l1830年阿伊扎克年阿伊扎克阿达姆兹设计出美国第一台动力印刷机。阿达姆兹设计出美国第一台动力印刷机。l1830年罗伯特年罗伯特胡制造出美国第一台汽缸式印刷机。胡制造出美国第一台汽缸式印刷机。l1846年他的儿子理查德年他的儿子理查德马契马契胡制成了胡式转轮印刷机。一小胡制成了胡式转轮印刷机。一小时可印二万张纸。时可印二万张纸。l1861年凯尼希发明了自动进纸装置，大幅提高速度。年凯尼希发明了自动进纸装置，大幅提高速度。l1865年威廉年威廉巴洛克将印刷用纸卷在滚筒上，印刷前用安装在汽
27、巴洛克将印刷用纸卷在滚筒上，印刷前用安装在汽缸上的锯齿状刀切断纸，提高了效率。缸上的锯齿状刀切断纸，提高了效率。l1891年，阿尔年，阿尔胡公司制作了六倍型报纸转轮印刷机，每小时可胡公司制作了六倍型报纸转轮印刷机，每小时可以印刷以印刷2万万4千份报纸。千份报纸。动力印刷机动力印刷机 5 5）印刷术）印刷术 l第一个铸造铅字的人是谷登堡工厂劳动的工段长比塔第一个铸造铅字的人是谷登堡工厂劳动的工段长比塔希埃法希埃法.l1770年库里斯特法年库里斯特法扎埃尔建立了美国第一家铅字铸造厂。扎埃尔建立了美国第一家铅字铸造厂。l德比度德比度布尔斯和乔治布尔斯和乔治布尔斯兄弟发明铸字机，奠定今天美国布尔斯兄弟
28、发明铸字机，奠定今天美国铅字铸造基础。铅字铸造基础。l1822年英国威廉年英国威廉恰奇设计了机械铸字的方法。恰奇设计了机械铸字的方法。l1883年奥托马年奥托马马根塔拉发明了这种机械马根塔拉发明了这种机械.l1885年林年林鲍伊德鲍伊德本顿发明了一台极其精致的字母雕刻机本顿发明了一台极其精致的字母雕刻机.l1887年塔尔波特年塔尔波特兰斯顿设计了单一铸造铅字的机械兰斯顿设计了单一铸造铅字的机械兰斯顿兰斯顿型排铸机。型排铸机。l1886年，生产铅字的行业团体相聚会，成立了使用年，生产铅字的行业团体相聚会，成立了使用“点系统点系统”的委员会，进行了各种研究，决定一佩卡（的委员会，进行了各种研究，决
29、定一佩卡（1/6英寸）十二等分为英寸）十二等分为一个铅字。一个铅字。活字技术的发展活字技术的发展 5 5）印刷术）印刷术 l活字印刷术的发明是印刷史上一次伟活字印刷术的发明是印刷史上一次伟大的技术革命。活字印刷的方法是先制大的技术革命。活字印刷的方法是先制成单字的阳文反文字模，然后按照稿件成单字的阳文反文字模，然后按照稿件把单字挑选出来，排列在字盘内，涂墨把单字挑选出来，排列在字盘内，涂墨印刷，印完后再将字模拆出，留待下次印刷，印完后再将字模拆出，留待下次排印时再次使用。北宋庆历间（排印时再次使用。北宋庆历间（1041-1048）中国的毕升（？）中国的毕升（？-约约1051）发明的）发明的泥活
30、字标志活字印刷术的诞生。他是世泥活字标志活字印刷术的诞生。他是世界上第一个发明人，比德国界上第一个发明人，比德国.谷登堡活谷登堡活字印书早约字印书早约400年。年。中国的活字印刷术中国的活字印刷术 5 5）印刷术）印刷术 l公元公元1041104810411048年，平民出年，平民出身的毕升用胶泥制字，一个字身的毕升用胶泥制字，一个字为一个印，用火烧硬，使之成为一个印，用火烧硬，使之成为陶质。排版时先预备一块铁为陶质。排版时先预备一块铁板，铁板上放松香、蜡、纸灰板，铁板上放松香、蜡、纸灰等的混合物，铁板四周围着一等的混合物，铁板四周围着一个铁框，在铁框内摆满要印的个铁框，在铁框内摆满要印的字印
31、，摆满就是一版。然后用字印，摆满就是一版。然后用火烘烤，将混合物熔化，与活火烘烤，将混合物熔化，与活字块结为一体，趁热用平板在字块结为一体，趁热用平板在活字上压一下，使字面平整。活字上压一下，使字面平整。便可进行印刷。便可进行印刷。中国的活字印刷术中国的活字印刷术 5 5）印刷术）印刷术 l毕升发明活字印刷，提高了印刷的毕升发明活字印刷，提高了印刷的效率。但是，他的发明并未受到当时效率。但是，他的发明并未受到当时统治者和社会的重视，他死后，活字统治者和社会的重视，他死后，活字印刷术仍然没有得到推广。他创造的印刷术仍然没有得到推广。他创造的胶泥活字也没有保留下来。但是他发胶泥活字也没有保留下来。
32、但是他发明的活字印刷技术，却流传下去了。明的活字印刷技术，却流传下去了。l15841584年西班牙历史学家传教士冈萨年西班牙历史学家传教士冈萨雷斯雷斯 德德 门多萨在所著中华大帝国门多萨在所著中华大帝国史中提出，古腾堡受到中国印刷技史中提出，古腾堡受到中国印刷技术影响；中国的印刷术，通过两条途术影响；中国的印刷术，通过两条途径传入德国，一条途径是经俄罗斯传径传入德国，一条途径是经俄罗斯传入德国，一条途径是通过阿拉伯商人入德国，一条途径是通过阿拉伯商人携带书籍传入德国，古腾堡以这些中携带书籍传入德国，古腾堡以这些中国书籍，作为他的印刷的蓝本。国书籍，作为他的印刷的蓝本。中国的活字印刷术中国的活字
33、印刷术 6 6）莱纳尔德）莱纳尔德 达达 芬奇对科学技术的研究芬奇对科学技术的研究 到了到了1515、1616世纪，才开世纪，才开始从中世纪的沉睡中醒来，始从中世纪的沉睡中醒来，并有了一个新的突破，这并有了一个新的突破，这就是所说的文艺复兴时代，就是所说的文艺复兴时代，在这个时期最活跃的代表在这个时期最活跃的代表人物就是莱纳尔德人物就是莱纳尔德 达达 芬芬奇，他是一个实干家，各奇，他是一个实干家，各种工作都是自己完成的。种工作都是自己完成的。6 6）莱纳尔德）莱纳尔德 达达 芬奇对科学技术的研究芬奇对科学技术的研究 6 6）莱纳尔德）莱纳尔德 达达 芬奇对科学技术的研究芬奇对科学技术的研究 l
34、现在，还不清楚达芬奇的真实姓名，现在，还不清楚达芬奇的真实姓名，14521452年年4 4月的月的一天（也有人说可能是一天（也有人说可能是1515日），他出生于意大利佛罗日），他出生于意大利佛罗伦萨附近的芬奇村。所以，被人们叫作达芬奇。伦萨附近的芬奇村。所以，被人们叫作达芬奇。l儿童时代，达芬奇就进了佛罗伦萨的著名画家维罗兹儿童时代，达芬奇就进了佛罗伦萨的著名画家维罗兹基奥的画室，开始学习绘画。十八岁左右，他成为了基奥的画室，开始学习绘画。十八岁左右，他成为了一名真正的画家。维罗兹基奥的著名作品之一一名真正的画家。维罗兹基奥的著名作品之一“耶稣耶稣的洗礼的洗礼”中，就有达芬奇执笔画的一部分。因
35、此，二中，就有达芬奇执笔画的一部分。因此，二十岁时，他很快就正式成为佛罗伦萨市画家团体的一十岁时，他很快就正式成为佛罗伦萨市画家团体的一员，而加入了艺术家的行列之中。员，而加入了艺术家的行列之中。l一提起莱纳尔德一提起莱纳尔德 达达 芬奇，你一定立即会想起芬奇，你一定立即会想起“蒙娜蒙娜丽莎丽莎”、“最后的晚餐最后的晚餐”等名画。达芬奇由其名画而等名画。达芬奇由其名画而出名，但是，不仅是绘画，而且，他就科学和技术也出名，但是，不仅是绘画，而且，他就科学和技术也进行了大量的研究工作。进行了大量的研究工作。6 6）莱纳尔德）莱纳尔德 达达 芬奇对科学技术的研究芬奇对科学技术的研究 达达 芬奇的草图
36、芬奇的草图 达芬奇逐一仔细地画了几千张草图，留给后世。他所画的草图的达芬奇逐一仔细地画了几千张草图，留给后世。他所画的草图的数量是十分巨大的，几乎大部分都分散在世界各地。数量是十分巨大的，几乎大部分都分散在世界各地。达芬奇对于自己的每一幅作品都是十分认真的，他画了很多张素达芬奇对于自己的每一幅作品都是十分认真的，他画了很多张素描。而且，往往要在素描的旁边附有说明文字。描。而且，往往要在素描的旁边附有说明文字。这种说明文字是从右向左写的，而且，是反过来看的，是所谓的这种说明文字是从右向左写的，而且，是反过来看的，是所谓的镜面文字。达芬奇是左撇子，所以，他是用左手从右向左写字。镜面文字。达芬奇是左
37、撇子，所以，他是用左手从右向左写字。但是，若是从右向左原样读这种反写文字的话，则是十分困难的，但是，若是从右向左原样读这种反写文字的话，则是十分困难的，当用镜子看这些文字时，就成了普通文字，所以，读达芬奇所写当用镜子看这些文字时，就成了普通文字，所以，读达芬奇所写的文字时，需要使用镜子。的文字时，需要使用镜子。了解达了解达 芬奇的草图对了解当时机械使用情况和他发明了何种机械芬奇的草图对了解当时机械使用情况和他发明了何种机械是具有十分重要的意义，也是一笔极其宝贵的文化遗产。是具有十分重要的意义，也是一笔极其宝贵的文化遗产。6 6）莱纳尔德）莱纳尔德 达达 芬奇对科学技术的研究芬奇对科学技术的研究
38、 达达 芬奇的草图芬奇的草图 6 6）莱纳尔德）莱纳尔德 达达 芬奇对科学技术的研究芬奇对科学技术的研究 达达 芬奇的草图芬奇的草图 6 6）莱纳尔德）莱纳尔德 达达 芬奇对科学技术的研究芬奇对科学技术的研究 达达 芬奇的飞机芬奇的飞机l 达达 芬奇看到天上的飞鸟，就研究鸟儿为什么能飞到空中，而且，芬奇看到天上的飞鸟，就研究鸟儿为什么能飞到空中，而且，终于得出这样的结论，如果人也像鸟儿一样插上翅膀，象鸟儿终于得出这样的结论，如果人也像鸟儿一样插上翅膀，象鸟儿一样挥动翅膀的话，当然就会在空中飞翔了。一样挥动翅膀的话，当然就会在空中飞翔了。l 他画了几幅草图，就是安上翅膀，用手脚使其翅膀动作。为使
39、他画了几幅草图，就是安上翅膀，用手脚使其翅膀动作。为使翅膀动作又使用了曲轴，用脚踏曲轴就可以动作了。翅膀动作又使用了曲轴，用脚踏曲轴就可以动作了。l 但是，与人体相比，需要安上一个较大的翅膀，然而，用人的但是，与人体相比，需要安上一个较大的翅膀，然而，用人的手脚力量使那样大型的翅膀上下不停地动作，是十分困难的，手脚力量使那样大型的翅膀上下不停地动作，是十分困难的，所以，达芬奇的理想没有实现，人类真正飞上天空则是达芬奇所以，达芬奇的理想没有实现，人类真正飞上天空则是达芬奇去世后四百年后的事情。去世后四百年后的事情。6 6）莱纳尔德）莱纳尔德 达达 芬奇对科学技术的研究芬奇对科学技术的研究 达达
40、芬奇的飞机芬奇的飞机 6 6）莱纳尔德）莱纳尔德 达达 芬奇对科学技术的研究芬奇对科学技术的研究 达达 芬奇的飞机芬奇的飞机 6 6）莱纳尔德）莱纳尔德 达达 芬奇对科学技术的研究芬奇对科学技术的研究 达达 芬奇的泵芬奇的泵l 达达 芬奇受人委托研究防止河水泛滥的方法，他设计了挖掘运河芬奇受人委托研究防止河水泛滥的方法，他设计了挖掘运河和湖塘的装置，开垦沼地。和湖塘的装置，开垦沼地。l 达芬奇研究了水的压力问题，设计了各种形式的灌溉用扬水泵，达芬奇研究了水的压力问题，设计了各种形式的灌溉用扬水泵，他还研究了阿基米德式扬水泵，并发现其定律。他还研究了阿基米德式扬水泵，并发现其定律。l 达芬奇有关
41、水力学的研究，对城市的卫生设施、整修河流都起达芬奇有关水力学的研究，对城市的卫生设施、整修河流都起着很大的作用。着很大的作用。l 他完成了开闭式水门装置，同时还制作了链式和吊桶式的泥浆他完成了开闭式水门装置，同时还制作了链式和吊桶式的泥浆泵，另外，在开垦沼泽地方面他也动了一番脑筋。泵，另外，在开垦沼泽地方面他也动了一番脑筋。6 6）莱纳尔德）莱纳尔德 达达 芬奇对科学技术的研究芬奇对科学技术的研究 达达 芬奇的泵芬奇的泵 6 6）莱纳尔德）莱纳尔德 达达 芬奇对科学技术的研究芬奇对科学技术的研究 达达 芬奇和织物机械芬奇和织物机械l 达达 芬奇设计的各种机械据说唯芬奇设计的各种机械据说唯有织物
42、机经达芬奇实际组装后，有织物机经达芬奇实际组装后，完全发挥了其机械性能。完全发挥了其机械性能。l 他设计的织物机可使用各种纤维，他设计的织物机可使用各种纤维，可以织出各种花纹，和今天的织可以织出各种花纹，和今天的织物机比较，从原理上没有多大区物机比较，从原理上没有多大区别，别，l 今天的梳羊毛机械和达芬奇设计今天的梳羊毛机械和达芬奇设计的也大体相同。的也大体相同。l 天鹅绒织造法是他考虑出来的。天鹅绒织造法是他考虑出来的。l 他设计的捻线机可以捻线，并将他设计的捻线机可以捻线，并将线绕在线筒上，其机械系统十分线绕在线筒上，其机械系统十分巧妙，这种加工法现在也丝毫没巧妙，这种加工法现在也丝毫没变
43、。变。6 6）莱纳尔德）莱纳尔德 达达 芬奇对科学技术的研究芬奇对科学技术的研究 达达 芬奇和机械芬奇和机械如果问达如果问达 芬奇设计的机械究竟有多少种？那只能说非常多数不清。芬奇设计的机械究竟有多少种？那只能说非常多数不清。如果按达芬奇画的草图装配传递运动所使用的齿轮的话，就会发现正如果按达芬奇画的草图装配传递运动所使用的齿轮的话，就会发现正是我们今天使用原理的出色应用。是我们今天使用原理的出色应用。6 6）莱纳尔德）莱纳尔德 达达 芬奇对科学技术的研究芬奇对科学技术的研究 达达 芬奇和机械芬奇和机械l 对于制造机械的机械，即工作母机，他也下了一番功夫，并画对于制造机械的机械，即工作母机，他
44、也下了一番功夫，并画出了切削圆木的车床、切削螺纹的螺纹加工机、挖空木材中心出了切削圆木的车床、切削螺纹的螺纹加工机、挖空木材中心的镗床、切断用的自动锯等草图。的镗床、切断用的自动锯等草图。6 6）莱纳尔德）莱纳尔德 达达 芬奇对科学技术的研究芬奇对科学技术的研究 达达 芬奇和机械芬奇和机械l 另外，他所设计的变速装置等，也被原样地应用到今天的汽车另外，他所设计的变速装置等，也被原样地应用到今天的汽车技术中，此外，还有大量的关于印刷机、钟表、汽缸研磨机、技术中，此外，还有大量的关于印刷机、钟表、汽缸研磨机、压缩机、起重机、卷扬机货币制造机、制粉机等的草图。压缩机、起重机、卷扬机货币制造机、制粉机
45、等的草图。l 除此之外，达芬奇还研究了滚筒、锉刀制作机、拔钉机、自动除此之外，达芬奇还研究了滚筒、锉刀制作机、拔钉机、自动烧肉机、坩埚、反射炉等。同时，他还画了大量的机械草图。烧肉机、坩埚、反射炉等。同时，他还画了大量的机械草图。l 有关达芬奇，大家有机会在各种情况下涉及到他，不只是他的有关达芬奇，大家有机会在各种情况下涉及到他，不只是他的绘画，就科学和技术来说，他也画了很多出色的画，对机械原绘画，就科学和技术来说，他也画了很多出色的画，对机械原理他也进行了大量的研究。我们应该记住这一点。理他也进行了大量的研究。我们应该记住这一点。2 2、工业革命、工业革命2 2、工业革命、工业革命l 操作织
46、布机械是一项十分操作织布机械是一项十分繁重、而且又费时间的劳繁重、而且又费时间的劳动，只要用手投梭就不能动，只要用手投梭就不能织出宽幅的布来。织出宽幅的布来。l 17331733年英国的呢绒制造年英国的呢绒制造工约翰工约翰 凯伊对织布时的投凯伊对织布时的投梭法进行了改进，制造出梭法进行了改进，制造出一种十分出色的飞梭，工一种十分出色的飞梭，工人最困苦的工作人最困苦的工作手工手工穿梭得到了改善。而且织穿梭得到了改善。而且织出了宽幅布。出了宽幅布。1 1）从手动到自动）从手动到自动 约翰约翰 凯伊的飞梭凯伊的飞梭2 2、工业革命、工业革命l 但是飞梭并没有得到实际应用，是因为工匠们担但是飞梭并没有
47、得到实际应用，是因为工匠们担心会失掉工作，而在各地掀起了反对运动，捣毁心会失掉工作，而在各地掀起了反对运动，捣毁了凯伊的家和工作店铺。企业家们高兴地使用这了凯伊的家和工作店铺。企业家们高兴地使用这种方便的机械，完全忽视了发明家的权利，凯伊种方便的机械，完全忽视了发明家的权利，凯伊完全破产了，最后不得不永远离开英国。而且完完全破产了，最后不得不永远离开英国。而且完全不被人所知，在贫苦中死去。全不被人所知，在贫苦中死去。1 1）从手动到自动）从手动到自动 约翰约翰 凯伊的飞梭凯伊的飞梭2 2、工业革命、工业革命l 英国木匠约翰英国木匠约翰怀特设计了新怀特设计了新的纺织机械，请求工厂主路易的纺织机械
48、，请求工厂主路易斯斯鲍尔给予资金支持，制作鲍尔给予资金支持，制作自己发明的机械。自己发明的机械。l 1738年，路易斯年，路易斯 鲍尔获得了鲍尔获得了最初的纺织机的专利，这种专最初的纺织机的专利，这种专利是这样的：捆上棉花纤维，利是这样的：捆上棉花纤维，使其穿过滚筒或汽缸之间，滚使其穿过滚筒或汽缸之间，滚筒作旋转运动，通过适当的旋筒作旋转运动，通过适当的旋转速度差，就可以将棉花或羊转速度差，就可以将棉花或羊毛拉成所需要的粗细。毛拉成所需要的粗细。1 1）从手动到自动）从手动到自动怀特怀特 鲍尔的滚筒鲍尔的滚筒2 2、工业革命、工业革命l 1740年鲍尔和怀特在伯明翰建了一个只有一台纺织年鲍尔和
49、怀特在伯明翰建了一个只有一台纺织机的机的 小型工厂，因资金不足，很快倒闭了。小型工厂，因资金不足，很快倒闭了。l 十年之后，鲍尔的亲属在北安普顿建了一个比较大十年之后，鲍尔的亲属在北安普顿建了一个比较大的工厂，安装有五台附有八十个锭纺锤的纺织机械，的工厂，安装有五台附有八十个锭纺锤的纺织机械，但是很快也关闭了。但是很快也关闭了。l 怀特和鲍尔这项发明很出色，但是并没有给纤维生怀特和鲍尔这项发明很出色，但是并没有给纤维生产技术带来多大的影响。这是因为当时从事纺织的产技术带来多大的影响。这是因为当时从事纺织的都是分散的个体家庭手工业作坊，这些作坊不能使都是分散的个体家庭手工业作坊，这些作坊不能使用
50、这些机械。用这些机械。1 1）从手动到自动）从手动到自动怀特怀特 鲍尔的滚筒鲍尔的滚筒2 2、工业革命、工业革命l 1760年左右，手织机得到年左右，手织机得到改进，开始大量使用凯伊改进，开始大量使用凯伊的飞梭了，手织机的效率的飞梭了，手织机的效率提高了两倍，纱线的需求提高了两倍，纱线的需求量迅速增加，使用老式的量迅速增加，使用老式的脚踏式纺车满足不了需要，脚踏式纺车满足不了需要，而出现纺纱危机这就促进而出现纺纱危机这就促进纺纱工业进行技术性的改纺纱工业进行技术性的改进。进。1 1）从手动到自动）从手动到自动哈格里沃斯的珍妮机哈格里沃斯的珍妮机2 2、工业革命、工业革命l 1764年，哈格里沃
