美国科学技术发展史复习题Word文件下载.doc
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他认为摩擦起电只是使电火转移而不是创生,这个思想后来发展为电学中的基本定律之即电荷守恒定律;
他证明了人工电和自然雷电的同一性,使人类从对雷电的冥思苦想和畏惧中解放出来;
他最早提出了电流的理论,认为电会沿着导体从正极流动到负极。
他创造的许多专业词汇直到今天我们还在使用,如正电、负电、电池等等。
他发明了避雷针,这是他广泛实验后的成果。
避雷针的发明不仅可以防止闪电所招致的严重危害,同时也破除了迷信,揭示了自然力的真实性质;
在数学方面:
他创造了八次和十六次幻方,这两种幻方性质特殊,变化复杂,至今尚为学者称道;
在热学中:
他改良了取暖的炉子,可以节省四分之三燃料,被称为“富兰克林炉”;
他和剑桥大学的哈特莱共同利用醚的蒸发得到零下二十五度(摄氏)的低温,创造了蒸发致冷的理论。
在光学方面:
他发明了老年人用的双焦距眼镜,戴上这种眼镜既可以看清近处的东西,也可看清远处的东西。
他对于气象、地资、海洋、航行、声学、潮汐、日中黑斑以及经、人口、语言等方面的个别题都有过研究。
十八世纪的美洲,科学文化远远落后于欧洲大陆,富兰克林在科学上所做的这些具体研究工作和他在当时发起创办的若干文化及教育机构,例如美国哲学学会、宾夕法尼亚大学等等,都可以看作他对美洲科技文化撒下的良好的种子。
3.为什么说惠特尼是美国现代工业之父?
美国作为这个最早出现现代化工厂的国家,为此贡献了两个最重要的理念:
“可替换零件”和“标准化生产”。
而伊莱·
惠特尼是第一个提出这两个理念并在他工厂中实现的人。
几乎所有有关美国历史的著作都会提惠特尼发明的轧棉机,以及轧棉机在美国南方及社会经济发展中的巨大作用。
但从更广的意义上说,惠特尼对美国工业乃至现代发展更重要的贡献不在于他设计的某一工具或机器,而是他提出并大胆尝试了一种全新理念,将产品或机器分解成独立的部分,按照相同的标准将各个部件分别制作并组装成完整的机器。
他是第一个成功地将可替换部件的思想演绎成一种生产方式。
他的标准化生产对美国制造业和现代工业发展有着重要的影响。
诚然,他只是将他的可替换部件的理念用于滑膛枪的枪机,而不是整枝枪的生产,他也没有将这种方法运用到其他工业制品。
然而他的生产理念满足了美国建国初期劳动力严重缺乏、工业急需大发展的严峻形势。
新的思想闸门一旦打开,产生的效果总是难以估计的。
他开辟了美国工业生产的新时代,而他的同时代人成功地将这种思想推广到其他制造领域并取得了巨大成就。
后人在他们的基础上前进,进一步发明制造了大量实用的新机器。
至19世纪60年代,美国制造业主己经用机器取代了手工,将原材料加工制造成各种形状产品的各个基本生产环节,至1900年,美国人“到达了技术世界的希望之乡”
所以说惠特尼是美国现代工业之父
4.美国修筑伊利运河有什么意义?
在修建伊利运河前,美国还没有受过训练的工程人员,通过修建伊利运河,锻炼出了一支具有扎实工程技术的队伍及工程师,为以后的运河工程奠定了基础。
伊利运河被认为是美国工程史上的一个奇迹,被认为是美国人早期利用和改造自然的典范作品,被认为是美国人民智慧的结晶,这些都极大的鼓舞了美国人民,增强了美国人民的自豪感,它开启了美国的民族精神—乐观、自豪的共和制度,已经变成美国进步的标.
伊利运河使得纽约因此而发迹,成为美国的大都会,世界的商业金融中心,对此虽然太平洋铁路有重大贡献,但无论如何也抹杀不了伊利运河的功绩。
伊利运河的成功极大地鼓舞了其他各州开挖自己的运河,这些运河与天然河流结合起来,把大西洋、大湖区、密西西比河及其支流连成一个巨大的水路网,在一段时间内,给美国带来了巨大的繁荣。
通过这条东西向的水运系统,方便了美国西部与东部之间的交流,促进了美国西部大开发运动,增强了纽约与中部地区的联系,刺激了美国的经济繁荣。
由于伊利运河修建,促进了纽约市工商业的繁荣,使巴尔的摩市的贸易和工业基础受到损害,但却坚定了巴尔的摩商人开辟新道路的决心,在客观上推动了巴尔的摩到俄亥俄州的铁路的建设。
伊利运河为投资者带来了巨大投资回报,造就美国股市第一次大牛市。
经济上的繁荣在某种程度上也巩固了联邦政府的地位和对西部的控制权。
5.美国修筑横贯北美大陆的铁路有什么意义?
美国东部到西部加利福尼亚州之间距离超过4500公里,在1869年美国中央太平洋铁路修通之前,美国东西部被崇山峻岭,浩瀚沙漠阻碍,没有一条便利的交通线路。
巴拿马运河也没有开通,美国人从纽约到旧金山需要乘船绕行南美洲合恩角,最短的时间也要六个月。
西部广阔、肥沃的土地等着更多的人前去开垦、耕种,大大小小的金矿银矿也缺人开采,而东部反过来又为西部的各种自然资源提供了加工地和市场。
但美国当时没有一条贯通东西的交通运输线路,东部人要冒着巨大的生命以及财产危险才能到西部去,同时,加州的物产也很难运到东部来。
地理和交通的原因使得西部成了美国相对独立的地区,不仅经济发展受到影响,也成为国家稳定统一的隐患。
在中央太平洋铁路建成以前,美国东部已经有了非常密集的铁路交通网,但在密西西比河以西几乎是一片空白。
该铁路的建设极大地促进了西部社会经济的发展,不仅使美国大陆在经济运行上开始连成一体,推动美国成为联结太平洋和大西洋的经济大国,而且使美国从一个只在名义上统一,实际处于地域分割状态的国家,变成了一个真正完全统一的国家。
6.曼哈顿工程及其意义
曼哈顿工程:
曼哈顿计划(ManhattanProject)是第二次世界大战期间,由美国领头,有英国、加拿大参与的一项研究核武器的绝密计划。
在1942到1946年间,该计划由美国陆军工程兵团的莱斯利·
格罗夫少将领导,其负责人为美国物理学家罗伯特·
奥本海默;
整个计划的经费是20亿美元,其最终目标是赶在战争结束以前造出原子弹。
总的说来是为第二次世界大战的胜利服务的一项军事工程。
意义:
通过该项目的实施,大大提高美国的整体科学技术水平,增强了国家的实力。
由国家组织的极其复杂的大科学项目顺利完成,从而创造出新的科学发展模式,并从中积累了对于大科学项目的管理经验。
建立了一批新的国家实验室,包括劳伦斯伯克利国家实验室、洛斯阿拉莫斯国家实验室、橡树岭国家实验室、阿贡国家实验室和艾姆斯实验室等,并加强了原有的很多大学实验室(芝加哥大学、哥伦比亚大学实验室等,极大地推动了大科学的发展。
培养出大批科技和管理人才。
在次工程中应用了系统工程的思路和方法,大大缩短了工程所耗时间,这一工程的成功促进了第二次世界大战后系统工程的发展。
7.美国国家创新体系及它是如何形成的?
美国的国家创新体系也称为美国的国家科技系统。
它包括四大科技系统:
政府科技系统、学院科技系统、工业科技系统和非营利机构系统。
它具有多元化、自主性和市场导向的特点。
多元化:
美国的科学技术体系从一开始就是多元性的,没有哪个单独的系统(包括联邦政府)能够单独起到支配性作用。
自主性:
各系统内的机构很大程度上都有很强的自主性。
市场导向:
为满足市场需求而设置并发展起来。
政府科技系统:
美国自建国之后,联邦政府就开始关注科学技术对经济发展的推动问题。
到十九世纪末,美国政府的科技系统基本成形。
从法律、政策、机构和工作人员等多个方面形都已经成全国性的科技系统。
第一次世界大战,美国政府就以军事科技的研发为契机,逐渐开始加大了对科技活动的介入和资助强度。
到第二次世界大战期间,由于政府全力推进军事科技研发,成立了一系列国家实验室,从而推动了大科学的诞生和发展。
二战后,以科学基金会的成立为标志,美国联邦政府对科学的资助完全规范化。
学院科技系统:
虽然早在殖民地时期,美国就开始了高等教育的尝试,但其高等教育与科技发展建立起紧密的促进关系,则是在1876年约翰·
霍普金斯大学成立以后。
在这以后大学的办学方针有很大的改变,不在重视培养绅士和牧师,而是以先进科学为指导的实用技术的教学和研究得到了极大的重视,并创办了相应的研究院,从而逐渐形成了美国学院科技系统。
工业科技系统:
自美国西部大开发所带动的运河、铁路、钢铁、纺织、电讯、汽车、电力、石油等工业相继兴起后,工业企业的科技创新活动就不断壮大起来。
美国的现代工业实验室起源于爱迪生1876年在门罗公园创办的实验室,和贝尔稍后创办的贝尔电话实验室。
在随后的几十年间,工业研究机构大量出现。
工业实验室在促进美国技术创新和经济发展方面,起到了相当关键性的作用。
同时,在基础科学研究方面,也是一支活跃的生力军。
其代表就是贝尔实验室,曾涌现出十多个诺贝尔奖获得者。
工业科技系统也是美国研究与发展投入最多的部门。
非盈利机构科技系统:
主要包括两大类:
科技社团和基金会。
代表性的科技社团主要有:
美国学者学会、美国科学促进会、史密森学社和美国国家科学院等。
基金会主要有两类:
国家基金会和私人基金会。
美国建国时的科技社团总数不超过20个,数量少、规模小且很分散,而且大部分存在时间也很短。
但经过一个世纪的发展,到19世纪末,美国已有近4000个科学学会和专业团体。
到今天,美国的各种各类科技社团总数超过10万个,成为世界上科技社团最多的国家。
十九世纪后期,当经济发展到一定程度后,从私人基金开始起步。
最早有卡内基、洛克菲勒和摩根基金会成立。
到现在,美国的私人基金会总数超过5万家,提供的总经费大约在500亿美元/年。
美国国家基金会成立于1950年,现在成为基础科学研究的标准和风向标
8.莱特兄弟怎样发明的飞机?
一天,出差回来的父亲给莱特兄弟带来一件礼物:
一个会飞的蝴蝶。
父亲轻轻地给玩具上了上劲,小东西便在空中飞舞起来。
小兄弟俩高兴得不得了,但是他们觉得它飞的不够远,于是仿造玩具的样子又做了几个更大一些的,这些仿制品有的能够飞越树梢,有的飞了几十米远,但兄弟俩的一个尺寸很大的仿制品却遭到了失败。
但这没有让他们难过,反而激起了俩兄弟制造飞机的念头。
1896年开始接触并研制滑翔机,到1900年10月,他们的第一架滑翔机试飞了,但是,试飞的结果不尽人意,飞机只能勉强升空而且很不稳定,问题出在哪儿呢?
经过认真的分析才知道,原来他们所沿用的前人数据有理论上的错误。
于是,他们制造了一个风洞,以便通过实验修正数据,设计飞机。
这个风洞仅仅是一个6尺长,每边12寸宽的木箱,箱子的一端,鼓风机以一定的速度向里吹气。
与现代的高速风洞相比,它真是简陋至极,然而就是这个小小的辅助工具却帮了兄弟俩大忙,他们通过它得出了许多新的结论。
根据它,俩兄弟设计出的第三架滑翔机获得了成功,无论是在强风还是微风的情况下,它都可以安全而平稳地飞行。
滑翔机的留空时间毕竟有限,但假如给飞机加装动力并带上足够的燃料,那么它就可以白由地飞翔、起降。
到1902年已积累了有关机翼升力、空中姿态稳定和转向
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