2023學(xué)年完整公開課版蒸汽的力量

追溯與變量

—“蒸汽”的力量授課教師：管榮偉

公元17世紀(jì)伍斯特侯爵

？

？公元前1世紀(jì)

赫羅資料來源于江曉原、劉曉榮主編：《文化視野中的科學(xué)史》

第一部分：蒸汽之探索

設(shè)計出最早的蒸汽雛形，即將一口煮鍋的蒸汽注入中空的圓球，蒸汽再從圓球的兩個噴嘴噴出，使球轉(zhuǎn)動

這些裝置并無實用價值，可以說是一些玩具生活生產(chǎn)

發(fā)明出蒸汽噴泉，并邀請當(dāng)時的意大利托斯坎尼大公前往參觀?！翓|俊太郎《科學(xué)技術(shù)史詞典》光明出版社1689英國軍事工程師薩弗里發(fā)明蒸汽水泵，用于礦井抽水，但是存在著動作緩慢、力量有限、危險易爆的問題

1712英國德文郡鐵匠紐卡門對薩弗里蒸汽泵進(jìn)行了重大改革，1705年獲得專利。1712年投入使用。除用于礦山抽水、還可用于提水、供水，但是也存在缺點，耗煤量過大且只能做上下運動，不能做旋轉(zhuǎn)圓周運動。17651769系遠(yuǎn)德玉，丁云龍編著《科學(xué)技術(shù)發(fā)展簡史》，沈陽：東北大學(xué)出版社，2000年。整理而來1821

第二部分：蒸汽之改造英國人瓦特運用潛熱概念，為減少熱損失，于該年研制成一種外冷凝器，大大減少所消耗的熱量，終于發(fā)明了一種可供實用的蒸汽機(jī)。英國人瓦特的蒸汽機(jī)與阿克萊特的紡織機(jī)兩者同時在1769年獲得專利，此次改造帶有冷凝器的蒸汽機(jī)，僅僅具備單向作用，只是適用于礦山，至1780年，制成40臺。17821800獲得了又一項專利，即雙向動作的蒸汽機(jī)，此蒸汽機(jī)的活塞往復(fù)運動均由蒸汽來推動，可以適用于各種工作機(jī)的動力。隨著連桿、飛輪、離心調(diào)速器的使用，實現(xiàn)了技術(shù)史的重大突破。該年瓦特專利失效后，無數(shù)生產(chǎn)蒸汽機(jī)廠紛紛建立起來，蒸汽機(jī)廣泛應(yīng)用于采礦、冶金、機(jī)械工業(yè)等部門。在英國已有1500臺蒸汽機(jī)投入使用問：緣何英國人如此執(zhí)著？？？

隨著新航路開辟，先后對荷蘭、法國取得戰(zhàn)爭的勝利，擴(kuò)大了貿(mào)易霸權(quán)。

在殖民地除了實行“不墊支一個銅板”的殖民政策。據(jù)統(tǒng)計,僅侵入印度后的1757—1851年就從印度掠奪財產(chǎn)達(dá)10億英鎊。17—18世紀(jì)以來資金與國外市場

第二部分：蒸汽之需求根源資料來源于宋淑君：《工業(yè)革命首先在英國發(fā)生的原因探析》圈地運動15世紀(jì)晚期

第二部分：蒸汽之需求根源

從15世紀(jì)晚期起，“圈地運動”催生了大量的“剩余人口”，于是英王采取許多干涉政策,頒布多次懲治流民的血腥法令,迫使那些成批流落街頭的破產(chǎn)農(nóng)民到新興的手工工場去工作。圈地運動后,大批生產(chǎn)者被剝奪,只得購買各種必需品,對市場需求大大增加。這就是一個不容鄉(xiāng)情的社會

資料來源于（英）霍布斯鮑姆：《工業(yè)與帝國:英國的現(xiàn)代化歷程》勞動力與國內(nèi)市場技術(shù)積累16世紀(jì)

第二部分：蒸汽之需求根源

手工工場的作用非常明顯,細(xì)致的勞動分工,每個人專門從事簡單的機(jī)械工作,使肢體在單方面發(fā)展,使工人勞動獲得技術(shù)上日益完善的熟練程度,久之出現(xiàn)了對一操作具有特長和熟練工人與技師。他們經(jīng)驗豐富,具有發(fā)明和使用機(jī)器的能力。

資料來源于孫海鵬：《論近代早期英國集中制手工工場的發(fā)展》

英國議會下院(眾議院)由選舉產(chǎn)生,有產(chǎn)者才能當(dāng)議員。資產(chǎn)階級利用國家政權(quán)推行符合他們利益的土地政策、殖民政策、稅收及貿(mào)易政策等,掠奪本國及殖民地國家人民,促進(jìn)英國資本主義原始積累,使產(chǎn)業(yè)革命的各種條件迅速形成。

17—18世紀(jì)以來政治保障

第二部分：蒸汽之需求根源資料來源于宋淑君：《工業(yè)革命首先在英國發(fā)生的原因探析》1689英國軍事工程師薩弗里發(fā)明蒸汽水泵，用于礦井抽水，但是存在著動作緩慢、力量有限、危險易爆的問題

1712英國德文郡鐵匠紐卡門對薩弗里蒸汽泵進(jìn)行了重大改革，1705年獲得專利。1712年投入使用。除用于礦山抽水、還可用于提水、供水，但是也存在缺點，耗煤量過大且只能做上下運動，不能做旋轉(zhuǎn)圓周運動。17651769系遠(yuǎn)德玉，丁云龍編著《科學(xué)技術(shù)發(fā)展簡史》，沈陽：東北大學(xué)出版社，2000年。整理而來1821

第二部分：蒸汽之改造英國人瓦特運用潛熱概念，為減少熱損失，于該年研制成一種外冷凝器，大大減少所消耗的熱量，終于發(fā)明了一種可供實用的蒸汽機(jī)。英國人瓦特的蒸汽機(jī)與阿克萊特的紡織機(jī)兩者同時在1769年獲得專利，此次改造帶有冷凝器的蒸汽機(jī)，僅僅具備單向作用，只是適用于礦山，至1780年，制成40臺。17821800獲得了又一項專利，即雙向動作的蒸汽機(jī)，此蒸汽機(jī)的活塞往復(fù)運動均由蒸汽來推動，可以適用于各種工作機(jī)的動力。隨著連桿、飛輪、離心調(diào)速器的使用，實現(xiàn)了技術(shù)史的重大突破。該年瓦特專利失效后，無數(shù)生產(chǎn)蒸汽機(jī)廠紛紛建立起來，蒸汽機(jī)廣泛應(yīng)用于采礦、冶金、機(jī)械工業(yè)等部門。在英國已有1500臺蒸汽機(jī)投入使用緣何英國如此執(zhí)著？？？17世紀(jì)初專利、科技17—18世紀(jì)代議制確立15世紀(jì)以來圈地運動16-17世紀(jì)海外擴(kuò)張

工業(yè)革命孕育因素正在英國生長……政治保障勞動力與市場資金、市場突破

就某一方面條件，或某些條件來說，在歐洲大陸也有比英國更好的國家——如荷蘭和法國，但是沒有哪個國家具有英國這樣好的綜合條件。

——馬克垚《世界文明史》技術(shù)積累16世紀(jì)初手工工場

制造業(yè)市場的需求與生產(chǎn)手段落后之間的矛盾首先在紡織業(yè)中體現(xiàn)出來。英國毛紡織業(yè)的生產(chǎn)過程僵化、定型,成為一個保守的、毫無生氣的、傳統(tǒng)的生產(chǎn)部門，而英國棉紡織業(yè)則不同,它是一個新興的工業(yè)部門，棉織業(yè)更適合于發(fā)明新機(jī)器,推廣新技術(shù),創(chuàng)造新產(chǎn)品。17—18世紀(jì)以來突破領(lǐng)域（行業(yè)優(yōu)勢）

第二部分：蒸汽之需求根源資料來源于王銘：《英國工業(yè)革命的前提條件》王士舫：《科學(xué)技術(shù)發(fā)展簡史》

“那些過去滿足于堅硬厚重而又單調(diào)的毛織物的婦人們，如今一個個都化身為用色彩斑斕的印度棉織物裝扮自己的優(yōu)雅淑女?！币l(fā)消費者對棉織物狂熱的另一魅力則在于價格的誘惑，日薪15便士的勞動者工作兩周后便可購買2丈棉布。

——愛德華·貝恩斯——《大英帝國棉紡織工業(yè)史》突破領(lǐng)域（棉布優(yōu)勢）強(qiáng)烈需求工作機(jī)工作組織形式紡織技術(shù)的變革引起了一系列的連鎖反應(yīng)機(jī)器紡紗機(jī)械起包漂洗印染——整理自王士舫：《科學(xué)技術(shù)發(fā)展簡史》機(jī)械凈棉梳棉機(jī)械運輸鐵制品需求旺盛燃料問題工業(yè)發(fā)展Vs動力沖突

當(dāng)時主要用畜力拉動唧筒抽水，甚至英國有的煤礦為此養(yǎng)了幾百匹馬

——張箭：《論蒸汽機(jī)在工業(yè)革命中的地位》

由于解決了動力的問題，一系列發(fā)明應(yīng)運而出人們將蒸汽動力技術(shù)稱之為主導(dǎo)技術(shù)或中心技術(shù)。在主導(dǎo)技術(shù)的帶動下，使之形成了各類技術(shù)相互聯(lián)結(jié)、相互依存的嶄新的工業(yè)技術(shù)體系。

——王士舫：《科學(xué)技術(shù)發(fā)展簡史》1782年，英國人威爾金發(fā)明了蒸汽錘，使鍛壓工藝走向了機(jī)械化的道路1800年，英國機(jī)械師莫茨利基本上完成了今天各種蒸汽機(jī)床的全套設(shè)計層出不窮的發(fā)明

第三部分：蒸汽的變量1808年，美國人富爾頓設(shè)計的蒸汽機(jī)船“克里孟梭”號試航成功1814年，英國人史蒂芬孫制造出第一臺有使用價值的鐵路蒸汽機(jī)車。1786年，大不列顛面粉廠裝備了兩臺蒸汽機(jī)，一周內(nèi)生產(chǎn)出了16000蒲式耳面粉。

產(chǎn)業(yè)、人口分布、交通、城市化、階級力量等諸多影響1835年，由于解決了動力問題，英國的棉紡織業(yè)突飛猛進(jìn)。本年英國工業(yè)消耗的棉花達(dá)31800萬磅（1780年僅550萬磅）。

1841，英國棉紡織業(yè)中心曼徹斯特的人口達(dá)到35萬人，而在1770年該城市僅有1萬人1845年，大量的資金流入鐵路制造業(yè)。本年12月份在倫敦證券交易所掛牌的鐵路股票不少于260種。1850年，從事鐵路制造業(yè)和運輸業(yè)的英國工人大約為60萬人1851年，英國人口約2100萬，其中農(nóng)業(yè)人口190萬，棉紡織業(yè)人口48.5萬,工人21.9萬,鐵礦工人2.8萬。1852年，英國的生鐵產(chǎn)量達(dá)到270.1萬噸，而1720年僅為2.5萬噸。1830年，英國全國新修了第一條商業(yè)鐵路。

第三部分：蒸汽的變量1782年，英國人威爾金發(fā)明了蒸汽錘，使鍛壓工藝走向了機(jī)械化的道路1800年，英國機(jī)械師莫茨利基本上完成了今天各種蒸汽機(jī)床的全套設(shè)計同時代的蒸汽1808年，美國人富爾頓設(shè)計的蒸汽機(jī)船“克里孟梭”號試航成功1814年，英國人史蒂芬孫制造出世界上第一臺有使用價值的鐵路蒸汽機(jī)車。

1825年，至關(guān)重要的一年，英國取消了包括蒸汽機(jī)在內(nèi)的機(jī)器的出口禁令1798年，惠特尼機(jī)器零部件標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)

第三部分：蒸汽的變量可替換可擴(kuò)散

禁令取消后，法國工廠使用蒸汽機(jī)的數(shù)量由1825年65座，增加到1830年的650座，19世紀(jì)30年代，開始自行生產(chǎn)蒸汽機(jī)，1852年共有蒸汽機(jī)6000臺，1869年增至2.6萬臺，1860年鐵路線9400千米，商船數(shù)量達(dá)1578艘，工農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值達(dá)到了195億法郎。

——

趙曉雷主編：《外國經(jīng)濟(jì)史》

禁令取消后，美國開始大量進(jìn)口英國機(jī)械，與此同時，還發(fā)明了一些農(nóng)業(yè)機(jī)械與輕工業(yè)機(jī)械，至60年代，機(jī)器制造業(yè)初具規(guī)模，此時，美國工廠總接近15萬家，制造業(yè)工廠總數(shù)為131萬人，產(chǎn)值達(dá)1.8億美金，近代冶金業(yè)已經(jīng)站穩(wěn)腳跟。

——齊世榮主編.《精粹世界史:推動歷史進(jìn)程的工業(yè)革命》

禁令取消后，正好為德意志工業(yè)發(fā)展提供了機(jī)遇與條件，渴望發(fā)展民族工業(yè)的資產(chǎn)階級掀起了工業(yè)生產(chǎn)的熱潮，1826年，開始在開姆尼茲設(shè)廠制造蒸汽機(jī)，對西里西亞紡織工業(yè)興起產(chǎn)生了重要影響。隨著蒸汽機(jī)的使用，促進(jìn)了冶金技術(shù)的進(jìn)步，也帶動了機(jī)器制造、鐵路、航運等方面的發(fā)展，1850鐵路里程已達(dá)6000里。

——陳振昌著：《德意志帝國》

歐美國家實力增強(qiáng)，交通運輸產(chǎn)業(yè)的發(fā)展

第三部分：蒸汽的變量放大1782年，英國人威爾金發(fā)明了蒸汽錘，使鍛壓工藝走向了機(jī)械化的道路1800年，英國機(jī)械師莫茨利基本上完成了今天各種蒸汽機(jī)床的全套設(shè)計同時代的蒸汽1808年，美國人富爾頓設(shè)計的蒸汽機(jī)船“克里孟梭”號試航成功1814年，英國人史蒂芬孫制造出世界上第一臺有使用價值的鐵路蒸汽機(jī)車。

1825年，至關(guān)重要的一年，英國取消了包括蒸汽機(jī)在內(nèi)的機(jī)器的出口禁令1798年，惠特尼機(jī)器零部件標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)1840年，鴉片戰(zhàn)爭爆發(fā)

第三部分：蒸汽的變量放大

但在鴉片戰(zhàn)爭一開始，英軍就派出4艘蒸汽動力的明輪船參戰(zhàn)，后來增加到14艘，這些蒸汽明輪船可以直線航行，不必根據(jù)風(fēng)向和水流曲折航行，也可以根據(jù)戰(zhàn)事快速進(jìn)退，機(jī)動性極好。見過蒸汽動力明輪船的琦善感嘆道：“行捷如飛，路徑循熟，隨處竄越?！薄┖＝ā短斐谋罎ⅰ?/p>

外國商人從中國收購大量農(nóng)、副、土、特產(chǎn)品。其中以絲、茶為大宗。中國絲、茶的大量出口，刺激了國內(nèi)絲、茶生產(chǎn)的發(fā)展。

——摘自《中國近代經(jīng)濟(jì)史》

自今以后，大皇帝恩準(zhǔn)英國人民帶同所屬家眷，寄居大清沿海之廣州、福州、廈門、寧波、上海等五處港口，貿(mào)易通商無礙；

——《海關(guān)中外條約·南京條約》卷1

可以發(fā)現(xiàn)是“工業(yè)革命標(biāo)志著有文字記錄以來世界歷史上最根本的一次人類生活轉(zhuǎn)型。在某個短暫時期內(nèi)，工業(yè)革命僅與一個國家即英國