于涛《科学史》教案05－06

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1、教案序号:教学课题第十章电气技术革命（两节）施教时间教学目标知识：了解冇线电报、冇线电话的发明过程，理解冇线电通讯的实践意义；了解电照明的发展历史，理解强电技术对各个领域的影响。能力：培养学生分析、归纳问题的能力。思想：培养学生联系的、发展思想意识。教学重点、难点重点:有线电报、有线电话的发明过程及实践意义；强电技术的发展历史，及对各个领域的影响。难点：有线电报、有线电话原理及意义；强电技术对各个领域的影响。教学准备相关资料教学过程设计导入：从19世纪中叶至第一次世界大战，欧美发达国家陆续完成了工业革命。随着生产的发展，对■于动力、材料、通讯等技

2、术乂不断提出新的要求，原有的蒸汽动力为中心的技术体系的才盾也日益表而化。19世纪以来自然科学在各自领域的全而发展，特别是电磁理论的发展，使一此工程技术专家敏锐的意识到电力技术对人类生活的意义，纷纷投身于电力开发、传输和利用方面的研究，山此触发了技术发展史上乂一次技术革命，史称以电气为中心的技术革命。新课：第一节电能一技术革命的主角从19世纪屮叶开始到20世纪初，是整个社会的技术休系结构发牛革命的过渡时期。钢铁技术的发展，不仅适应了蒸汽一机器时代对材料的需要，又为新技术体系的形成提供了物质棊础；内燃机的发明和应用，是蒸汽动力技术发展的继续，同时乂为

3、新技术体系提供了一种崭新的动力。然而无论哪种技术上的发明和应用，都不能和电的发明和应用相比拟。它不仅可以为工业革命提供一的动力，而在电能所能达到的一切领域，都使那里的技术发生根本性变化。电能是一种易于传输的工业动力，同时乂是极为有效可靠的信息载体。因此，电力革命主要体现在动力传输与信息传输两方面。与动力传输系统相关联，出现了人型发电机、高压输电网、各种各样的电动机和照明电灯；与信息传输相关联，出现了出现了电报、电话和无线电通讯。电的应用不仅促进了能源动力的改革，它在改善人类生活方面也比蒸汽机作出了更大的贡献。一、有线电报与电话1、德国科学家高斯和

4、韦伯建起第一条投入实际应用的电磁式有线电报电从科学研究进入大规模实际应用迈开的笫一步是从有线电报开始的。电学研究在19世纪以前还只处在静电学的研究阶段。以伏特电池的发明为标志开始了动电的研究。不过在静电研究阶段，由于人们已经到电的传递速度极高，冇人就试图利用静电来通讯。1753年，冇人进行了一种试验，用26根线代表26个字母，在发送端，代表要发送字母的导线和起电机接触；在接收端，每根导线卜•挂一小球。若该线有电，则小球受电作用而被吸取。最初的电报就是通过这种电磁方式來完成信息传递工作的。但当时效率很低不能得到应用。直到1816年，英国人罗纳徳还曾

5、试验用莱顿瓶作电源，用验电器作接收机，进行有线通讯。但由于传输信号微弱也未能成功。1800年，伏特以发明了电池后，不仅为人们提供了稳定的电源，而且使人们认识到电与化学的关系。曾进行过静电电报研究的西班牙工程师沙尔伐于1804年利用刚发明的伏特电池作电源，以电解水装置作接收装置，制成了电解式电信机，但未获实际应用。随著电学的发展电通讯的探索不断収得新的进展。1820年奥斯特发现了电的磁效应之后，人们又开始了利用电磁效应进行电通讯的设1829年，俄国人西林按照这一设想制造出一种电信机。它用6条导线同时传递电信号，在接受端用6根磁针偏转状况的不同组合来

6、表示不同的信息。但这种电磁式通讯装置也未获得应用。第一条实际投入应用的电磁式有线电报是德国科学家高斯和韦伯设计出来的。1833年，通过1.5公里长的电线在格廷根大学的物理研究所与气象台Z间进行通讯联系。高斯和韦们曾向莱比锡—徳勒斯顿铁路公司提供此项发明，公司不感兴趣。1836年，英国发明家库克制成了儿种形式的电磁电报机，其中Z—被安装在菲利汕至曼彻斯特的恢路上。通过电报，在车站与车站Z间可以通知火车运行情况。后來由于库克遇到了困难，便与惠斯特结成伙伴共同研究，制造出了与西林的电磁式通讯装査类似的五个磁针和四个磁针的电报机。以后乂制成乂针式电报机，

7、于1838年5月用于长达13英里的电报线上。这一成功推动了英国电报业的发展，这也是电报从科学研究投入实际应用而迈开的笫一步。2、莫尔斯电报的发明，使电报开始了在工业和商业等各个领域的应用在英国发明家致力于电磁式电报机的时候，美国的莫尔斯开始了一种新型电报机的研究。莫尔斯是个画家，在产生了设计电报机的想法之后，为电的神奇力量所吸收，并放弃绘画，开始了用电传递信息的研究。1835年，他制成了第一台电报机的最初样品。经过几年努力，又发明了一种用点、划代表字母和数字的一套符号一莫尔斯电码，并设计了一套线路，。在美国政府资助下，从华盛顿到巴尔的摩之间安装了

8、64公里长的试验电线，于1844年用莫尔斯的这一套电报系统开始通报。从此电报开始了它在工业、商业等各个领域的广泛应用。莫尔斯电报的发明和