技术创新.ppt
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1.2技术创新技术创新华中科技大学杨家军121技术创新是推动生产力发展的关键因素技术创新是推动生产力发展的关键因素n人类在在合成化工、能源与环保、材料与先进制造、航空航天、微电子与光电子、自动控制、计算机与通讯网络、科学仪器与生物医学工程、纳米技术与微机电系统等技术领域获得了前所未有的创新成就,n高新技术创新层出不穷,成为推动生产力发展和人类社会进步的决定性因素,极大地改变了人类的生产与生活方式;华中科技大学杨家军航天飞机航天飞机n航天飞机是可以重复使用的、往返于地球表面和近地轨道之间运送人员和货物的飞行器。
在轨道上运行时,可在机载有效载荷和乘员的配合下完成多种任务。
n航天飞机通常设计成火箭推进的飞机,返回地面时能像滑翔飞机或飞机那样下滑和着陆。
航天飞机的飞行轨道通常是近地轨道,高度在1000公里以下。
华中科技大学杨家军待待发发射射的的航航天天飞飞机机华中科技大学杨家军n技术创新技术创新促进了工业化与城市化的进程,缩小了三大差别,影响了人类社会的组织结构,人类的思维模式和观念;n为人类认识世界与改造世界提供了新的工具、方法与手段,使人类社会发生了巨大的变化与进步。
华中科技大学杨家军技术的目的性:
技术的目的性:
n技术总是技术总是从一定的具体目的出发,针对具体的从一定的具体目的出发,针对具体的问题,形成解决的方法,从而满足人们的某方问题,形成解决的方法,从而满足人们的某方面的具体需求。
面的具体需求。
n【案例分析:
助听器的发明案例分析:
助听器的发明】nn人类人类人类人类有目的、有计划、有步骤有目的、有计划、有步骤有目的、有计划、有步骤有目的、有计划、有步骤的技术活动的技术活动的技术活动的技术活动推进了推进了推进了推进了技术的不断发展技术的不断发展技术的不断发展技术的不断发展。
华中科技大学杨家军讨论助听器的发明:
1、从什么具体目的出发2、解决了什么具体问题3、满足了什么具体需求11、使听觉不太灵敏的人自如地听到外界的声音、使听觉不太灵敏的人自如地听到外界的声音、正常地与人交流正常地与人交流22、将声音放大、传入耳中,体积小巧、方便佩戴、将声音放大、传入耳中,体积小巧、方便佩戴33、使耳聋人方便地与外界进行语言交流、使耳聋人方便地与外界进行语言交流华中科技大学杨家军1现代技术的创新拓展了人类的现代技术的创新拓展了人类的脑力脑力人类的体力和脑力一般是通过创造和使用工具发挥作用的,生产工具进步的标志一般由制作工具的材料、结构、动力以及动力传递与控制这四个因素所决定。
华中科技大学杨家军技术的创新性n创新(INNOVATION)拉丁语n三层含义:
n更新n创造新的东西n改变华中科技大学杨家军什么是技术创新n讨论:
有人认为技术创新就是一项发明的第一次应用。
你是否赞同?
华中科技大学杨家军nn案例案例案例案例瓦特蒸汽机与第一次技术革命瓦特蒸汽机与第一次技术革命瓦特蒸汽机与第一次技术革命瓦特蒸汽机与第一次技术革命历史上重要的历史上重要的历史上重要的历史上重要的技术发明技术发明对技术发展具有强大的推动作用对技术发展具有强大的推动作用对技术发展具有强大的推动作用对技术发展具有强大的推动作用把生产引入狂飙时期的大力神把生产引入狂飙时期的大力神把生产引入狂飙时期的大力神把生产引入狂飙时期的大力神华中科技大学杨家军蒸汽机的发明、制造与使用华中科技大学杨家军蒸汽机被发明的原因近代以来,由于木材缺乏,煤开始作为燃料被广泛使用,煤近代以来,由于木材缺乏,煤开始作为燃料被广泛使用,煤的开采业因而越来越热。
但是,矿业主普遍面临一个头疼的问题的开采业因而越来越热。
但是,矿业主普遍面临一个头疼的问题是矿井的排水问题。
由于矿井越开越深,越开越大,用传统的提水是矿井的排水问题。
由于矿井越开越深,越开越大,用传统的提水机械来排水需要动用大量的人力和畜力,据说机械来排水需要动用大量的人力和畜力,据说17世纪晚期时,英世纪晚期时,英国有些矿国有些矿井的提水水泵需要井的提水水泵需要500匹马才能开动。
匹马才能开动。
这种情况迫使人们尽快研制用于矿井这种情况迫使人们尽快研制用于矿井排水的动力机械,这样蒸汽机就被发排水的动力机械,这样蒸汽机就被发明了。
明了。
华中科技大学杨家军蒸汽动力机的发展1.1.公元前公元前120120年,古埃及亚历山大的希罗,制成蒸汽的力量简单年,古埃及亚历山大的希罗,制成蒸汽的力量简单的机械传动装置。
的机械传动装置。
2.2.16791679年,法国工程师巴本年,法国工程师巴本(1647(1647一一17121712年年)研制出了一种研制出了一种“蒸煮蒸煮器器”,蒸煮器,蒸煮器”就是现代人们常用的高压锅。
就是现代人们常用的高压锅。
3.3.16901690年,巴本制成了第一台单缸活塞式蒸汽机。
年,巴本制成了第一台单缸活塞式蒸汽机。
4.4.16981698年,英国工程师萨弗里年,英国工程师萨弗里(16501715(16501715年年)又发明蒸汽泵。
它的又发明蒸汽泵。
它的直接目的是抽水。
蒸汽泵是第一台投入实用的蒸汽机。
直接目的是抽水。
蒸汽泵是第一台投入实用的蒸汽机。
5.5.17051705年,英国工程师纽可门年,英国工程师纽可门(16631729(16631729年年)与萨弗里本人一起探与萨弗里本人一起探讨改进方案,造出了一台蒸汽机。
讨改进方案,造出了一台蒸汽机。
6.6.17691769年,瓦特造出了第一台样机并不断改进蒸汽机年,瓦特造出了第一台样机并不断改进蒸汽机华中科技大学杨家军纽可门的蒸汽机17051705年英国铁匠托马斯年英国铁匠托马斯纽可门纽可门(1663(166317291729年年)发明制造了能应用于矿井排水和发明制造了能应用于矿井排水和农田灌溉的蒸汽机,称为农田灌溉的蒸汽机,称为“纽可门式纽可门式”蒸汽机,也叫蒸汽机,也叫“大气式大气式”蒸汽机。
这台蒸汽机。
这台机器吸取了巴本蒸汽机和萨弗里蒸汽泵机器吸取了巴本蒸汽机和萨弗里蒸汽泵的优点,它有一个带活塞的汽缸,但蒸的优点,它有一个带活塞的汽缸,但蒸气由另外的锅炉输入。
纽可门的创造在气由另外的锅炉输入。
纽可门的创造在于,为了提高冷凝速度,他在汽缸里装于,为了提高冷凝速度,他在汽缸里装了一个冷水喷射器,这大大提高了热效了一个冷水喷射器,这大大提高了热效率。
与萨弗里的蒸汽泵不同,纽可门的率。
与萨弗里的蒸汽泵不同,纽可门的机器依靠大气压力而不是蒸汽压力工作,机器依靠大气压力而不是蒸汽压力工作,不存在高压蒸汽的危险性。
不存在高压蒸汽的危险性。
纽可门提水蒸汽机纽可门提水蒸汽机华中科技大学杨家军瓦特与他的蒸汽机n瓦特与蒸汽机的发明原因n瓦特介绍n瓦特蒸汽机发明的进程华中科技大学杨家军瓦特与蒸汽机的发明原因纽可门的蒸汽机马上投入实用,纽可门的蒸汽机马上投入实用,效果十分良好,到了效果十分良好,到了17121712年年,英国的煤场和矿场基本上都英国的煤场和矿场基本上都用上了这种新式蒸汽机。
但用上了这种新式蒸汽机。
但“纽可门式纽可门式”蒸汽机存在不蒸汽机存在不少缺点:
效率低;每一分钟少缺点:
效率低;每一分钟最多只能作最多只能作2020个冲程;燃料个冲程;燃料耗费大,用费很高。
耗费大,用费很高。
到了工业革命时期,由于工到了工业革命时期,由于工业生产对于动力机的需要空业生产对于动力机的需要空前增长,但纽可门蒸汽机只前增长,但纽可门蒸汽机只能用于矿山抽水,不能满足能用于矿山抽水,不能满足新的需要;加上力学,机械新的需要;加上力学,机械学的发展,钢铁冶炼和制造学的发展,钢铁冶炼和制造工艺的提高,瓦特蒸汽机应工艺的提高,瓦特蒸汽机应运而生。
运而生。
华中科技大学杨家军1.1.17651765年,瓦特想出了在汽缸之后再加一个冷凝器的主意。
年,瓦特想出了在汽缸之后再加一个冷凝器的主意。
2.2.17691769年,瓦特造出了第一台样机,并获得发明冷凝器的专利。
年,瓦特造出了第一台样机,并获得发明冷凝器的专利。
3.3.17811781年,瓦特改变了蒸汽机只能直线做功的状态。
年,瓦特改变了蒸汽机只能直线做功的状态。
4.4.17821782年,瓦特进一步设计出了双向汽缸,使热效率又增加了一倍。
年,瓦特进一步设计出了双向汽缸,使热效率又增加了一倍。
5.5.17901790年,瓦特机几乎全部取代了老式的纽可门机年,瓦特机几乎全部取代了老式的纽可门机6.6.瓦特后来又发明了离心调节器,它使输入的蒸汽不致太多或太少。
瓦特后来又发明了离心调节器,它使输入的蒸汽不致太多或太少。
瓦特蒸汽机发明的进程华中科技大学杨家军瓦特改进过的纽可门蒸汽机华中科技大学杨家军瓦特设计的往复式蒸汽机华中科技大学杨家军瓦特设计的往复式蒸汽机华中科技大学杨家军2现代技术的创新拓展了人类活动的时空n继铁路运输业发展之后,汽车的发明和规模化生产以及高速公路的出现引发了交通运输领域的一场新的革命。
n其后果不仅扩展了人的活动范围,改变了人们的生产、流通和生活方式,也改变了城乡发展的整体格局,带动了制造技术与管理工程的现代化,推动了材料与制造产业的发展和工业化经济的持续繁荣。
n汽车和高速公路已成为国家与地区工业化、现代化的重要标志和不可逾越的发展阶段。
华中科技大学杨家军中国神舟五号载人飞船发射成功n,“神舟”五号顺利返回着陆,中国首次载人航天飞行获得圆满成功,n中国成为世界上第三个通过本国的力量将人类送入太空的国家,n中国人民为此欢呼雀跃。
华中科技大学杨家军3、现代技术的创新提高人类的生活质量n电视、洗衣机、吸尘器、微波炉等家用电器的不断创新,不但引起“厨房革命”,而且带来家庭分工角色、生活方式的改变,并且改善和提高人们的生活质量。
n20世纪,抗菌素和免疫疗法的发明与发展使人类基本摆脱了传染病的因扰;维生素和氨基酸的人工提取与合成提高了人类的营养水平;各种医疗诊断与治疗仪器及其技术的发明和发展使人类有可能从整体水平、器官水平、细胞水平乃至分子水平上,充分而准确地以数据和图像形式获取反映人体健康与病变所形成的结构与功能变化,显著提高了疾病的临床诊断和防治水平。
华中科技大学杨家军n案例案例:
显示器的革新与电视机的创新显示器的革新与电视机的创新世界第一台黑白电视机于1939年问世(黑白显示器)。
其显示器内部结构主要是由一支阴术极射线管构成。
华中科技大学杨家军世界第一台彩色电视机于1954年问世(球面显示器)。
它是在黑白电视机原理的基础上历经15年对其技术的变革和改进而研制出来的。
其显示器内部结构由原来的一支射线管变成三支阴极射线管(红、绿、蓝三基极)。
华中科技大学杨家军n由于技术的原因,直到20世纪的80年代后,纯平面色电视机才迟迟问世。
n与球面色电视机相比,画面更为清晰,大屏幕立体感强,并带遥控系统。
华中科技大学杨家军n等离子彩色电视机,它的研制过程属于创新发明。
等离子电视机是利用两块特殊的玻璃板其内部充满无数个微小的惰气灯泡,在真空状态下,通过高温高压,使气体电离,产生紫外线,轰击荧光粉发光,继而产生画面。
特点:
又薄又轻,画面的清晰度高、易实现屏幕的大型化和数字化。
华中科技大学杨家军液晶彩色显示器,它的研制过程属于创新发明。
液晶液晶电视屏幕的构造简单地说,就是用2块特殊的玻璃夹住液晶体,通过巴比特驱动电路和高效背灯系统来调节成像的。
特点:
又薄又轻,没有射线辐射,易实现屏幕的小型化、微型化和数字化。
华中科技大学杨家军n电视机的技术的进步发展,从黑白电视机彩色电视机等离子彩色电视机液晶彩色电视机,n每一阶段的技术进步都离不开创新的支撑。
所以说,创新是技术发展的核心动力。
技术的革新是通向技术发展之路的重要机制华中科技大学杨家军4现代技术的创新提高了人类开发利用自然资源的水平n20世纪,人类除了开发利用传统的自然资源农产品、矿产业化石能源满足人类在衣、食、住、行方面越来越多的需求以外,最值得一提的是以煤化工和石油化工为基础的高分子合成材料的发明与发展。
n性能多样的金属材料、高等陶瓷、功能晶体、碳素材料以及复合材料的发明相继问世,并已成为现代能源、运载工具以及一切民用与国防装备的基石。
至今世界上的结构与功能材
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