初中人教版（2024）第5课 第二次工业革命学案

这是一份初中人教版（2024）第5课 第二次工业革命学案，共9页。
在第二次工业革命的浪潮中，托马斯・阿尔瓦・爱迪生无疑是一颗最为璀璨的明星，而他发明电灯的历程，堪称一部充满坚韧、智慧与创新的壮丽史诗。
19 世纪 70 年代，当时的照明工具主要是蜡烛、油灯和煤气灯，这些照明方式不仅昏暗、不稳定，而且存在诸多安全隐患。爱迪生怀揣着为人类带来光明的伟大梦想，毅然投身于电灯的研发工作。他在位于新泽西州门罗公园的实验室里，组建了一支由科学家、工程师和技术人员组成的精英团队，开始了一场漫长而艰辛的探索之旅。
爱迪生最初尝试使用铂丝作为灯丝材料。他认为铂丝具有较高的熔点，能够在高温下发光而不易熔化。然而，经过无数次的实验，他发现铂丝虽然能够发光，但发光效率极低，且成本高昂，根本无法大规模应用。尽管遭遇了挫折，但爱迪生并没有气馁，他坚信只要坚持不懈，就一定能够找到合适的灯丝材料。
在接下来的几年里，爱迪生和他的团队对各种材料进行了测试，几乎试遍了所有已知的金属和非金属材料，包括碳丝、铱丝、锇丝等。他们不断调整材料的成分、形状和处理工艺，试图提高灯丝的发光效率和寿命。在这个过程中，实验室里堆满了各种实验器材和失败的样品，每天都要进行数百次甚至上千次的实验。
1879 年的一个秋日，经过了数千次的实验失败后，爱迪生和他的助手们终于迎来了历史性的突破。他们发现，将碳化后的竹丝作为灯丝材料，能够在真空环境中持续发光长达 1200 小时以上。这一发现让整个实验室沸腾了起来，爱迪生也激动得难以自已。他深知，这一发明将彻底改变人类的生活方式，开启一个全新的电气照明时代。
然而，爱迪生并没有满足于此。他意识到，要使电灯真正普及到千家万户，还需要解决一系列的技术和工程问题，如电源的稳定性、灯泡的批量生产工艺、输电线路的建设等。于是，他又投入了大量的精力和资源，对电灯系统进行了全面的优化和完善。
为了展示电灯的神奇魅力，爱迪生在门罗公园进行了一次大规模的电灯照明实验。他在园区内安装了数百盏电灯，当夜幕降临，所有电灯同时亮起的那一刻，整个园区宛如白昼，明亮而璀璨。这次实验吸引了来自世界各地的记者、企业家和科学家前来参观，电灯的发明瞬间轰动了全球。
在随后的几年里，爱迪生成立了爱迪生电气照明公司，致力于电灯的生产和推广。他不断改进灯泡的生产工艺，降低成本，提高质量，使电灯逐渐走进了城市的大街小巷、工厂车间和普通家庭。电灯的发明，不仅极大地改善了人们的生活条件，延长了人们的工作时间和娱乐时间，还促进了城市的发展和繁荣，催生了一系列与之相关的新兴产业，如电力工业、电器制造业等。
爱迪生发明电灯的故事，成为了第二次工业革命中创新精神的象征。他的坚持、执着和勇于探索的精神，激励着一代又一代的科学家和发明家，为推动人类科技进步而不懈努力。
电话的诞生：贝尔的通讯变革
在 19 世纪中叶，随着工业革命的推进，人们对远距离即时通讯的需求日益迫切。亚历山大・格雷厄姆・贝尔，一位对声音传播有着浓厚兴趣的发明家，踏上了改变世界通讯方式的征程。
贝尔出生于英国，后移居美国。他的父亲是一位著名的语音学家，受父亲的影响，贝尔从小就对声音的产生和传播原理有着深入的研究。在研究过程中，贝尔发现，通过电流可以将声音信号转化为电信号，并在远距离传输后再还原为声音。基于这一原理，贝尔开始了电话的发明工作。
1875 年的一天，贝尔和他的助手托马斯・沃森在实验室里进行电报机的实验。当他们在调试电报机时，贝尔意外地发现，当电流通过一个装置时，旁边的另一个装置会发出微弱的声音，这个声音与他们正在调试的电报信号频率相同。贝尔敏锐地意识到，这可能是实现声音远距离传输的关键。
在接下来的几个月里，贝尔和沃森全身心地投入到电话的研发中。他们不断改进装置的设计，试图提高声音的传输质量和清晰度。经过无数次的实验和调试，他们终于在 1876 年制造出了世界上第一台实用的电话。
这台电话看起来十分简陋，它由一个话筒、一个听筒和一根连接两者的电线组成。当贝尔对着话筒说话时，声音通过话筒内的振动膜片转化为电信号，电信号通过电线传输到听筒，听筒内的电磁铁将电信号还原为声音，从而实现了远距离的声音传输。
为了展示电话的神奇功能，贝尔在 1876 年美国费城举办的世界博览会上进行了公开演示。他在博览会上设立了一个电话亭，邀请参观者前来体验。当人们拿起听筒，听到从另一端传来的清晰声音时，无不惊叹不已。这次演示引起了巨大的轰动，电话的发明迅速传遍了世界。
电话的诞生，彻底改变了人们的通讯方式。它使人们能够在瞬间与远在千里之外的人进行交流，大大缩短了人与人之间的距离，促进了信息的快速传递和交流。随着电话技术的不断发展和普及，电话逐渐成为了人们生活和工作中不可或缺的通讯工具，对社会、经济和文化的发展产生了深远的影响。
贝尔也因其对电话的发明而成为了世界著名的发明家。他的名字与电话紧密相连，成为了第二次工业革命中通讯技术创新的标志性人物。他的发明不仅为现代通讯技术的发展奠定了基础，也为人类社会的进步和全球化进程做出了不可磨灭的贡献。
汽车的兴起：福特与 T 型车传奇
在第二次工业革命的浪潮中，汽车的发明和普及无疑是交通运输领域的一场伟大革命。而亨利・福特，这位具有远见卓识和创新精神的企业家，通过他的 T 型车，将汽车带入了寻常百姓家，彻底改变了人们的出行方式。
19 世纪末 20 世纪初，汽车已经开始在一些发达国家出现，但当时的汽车大多是手工制造，产量极低，价格昂贵，只有少数富人和贵族能够拥有。福特意识到，要使汽车得到广泛的普及，必须采用大规模生产的方式，降低成本，提高产量。
福特对汽车制造技术进行了深入的研究和创新。他引入了流水线生产方式，将汽车的生产过程分解为多个简单的工序，每个工人只负责其中的一个工序，从而大大提高了生产效率。在这种生产方式下，汽车的生产时间从原来的十几个小时缩短到了几个小时，产量也得到了大幅提升。
1908 年，福特推出了他的 T 型车。这款车以其简洁实用、性能可靠、价格低廉而著称。T 型车采用了四缸发动机，最高时速可达 45 英里，能够满足人们日常出行的需求。而且，福特通过大规模生产和成本控制，将 T 型车的价格降到了普通工人能够承受的范围之内。
T 型车的推出，立即在市场上引起了巨大的轰动。人们纷纷涌向福特的汽车销售点，抢购这款物美价廉的汽车。在随后的几年里，T 型车的销量持续增长，成为了世界上最畅销的汽车。福特也因此成为了世界著名的汽车制造商，他的公司成为了全球汽车工业的领军企业。
福特的成功，不仅在于他的技术创新和生产方式的变革，还在于他对市场需求的敏锐洞察和对消费者的关注。他深知，只有满足消费者的需求，才能使企业在市场竞争中立于不败之地。因此，他不断对 T 型车进行改进和升级，提高其性能和质量，同时还提供了完善的售后服务。
随着 T 型车的普及，汽车逐渐成为了人们生活中不可或缺的交通工具。它改变了人们的出行方式，使人们能够更加自由地出行，拓宽了人们的生活半径。同时，汽车工业的发展也带动了相关产业的发展，如钢铁、橡胶、石油等行业，对经济的增长起到了巨大的推动作用。
福特与 T 型车的传奇故事，成为了第二次工业革命中工业创新和商业成功的典范。它展示了技术创新、生产方式变革和市场需求导向相结合的巨大力量，为现代工业的发展提供了宝贵的经验和启示。
飞机的发明：莱特兄弟的蓝天梦想
在人类历史的长河中，翱翔蓝天一直是人类的梦想。而在第二次工业革命期间，美国的莱特兄弟 —— 威尔伯・莱特和奥维尔・莱特，凭借着他们的智慧、勇气和不懈努力，将这一梦想变成了现实。
莱特兄弟从小就对机械和飞行充满了浓厚的兴趣。他们通过观察鸟类的飞行，研究空气动力学原理，试图找到一种能够让人类在空中飞行的方法。在 19 世纪末 20 世纪初，虽然已经有一些人在进行飞行试验，但都没有取得实质性的成功。
莱特兄弟从 1899 年开始进行滑翔机的实验。他们在北卡罗来纳州的基蒂霍克进行了多次滑翔飞行，不断改进滑翔机的设计和操控性能。在这个过程中，他们积累了宝贵的飞行经验，对空气动力学原理有了更深入的理解。
1903 年，莱特兄弟开始着手研制动力飞机。他们自己设计制造了一台轻型汽油发动机，并将其安装在滑翔机上。经过无数次的调试和改进，他们终于在 1903 年 12 月 17 日，在基蒂霍克进行了世界上第一次有动力、载人、持续、稳定和可操纵的飞机飞行。
那天清晨，奥维尔・莱特登上飞机，发动了发动机。飞机在跑道上缓缓滑行，然后逐渐加速，最终腾空而起。这次飞行持续了 12 秒，飞行距离约 36 米。虽然飞行时间很短，距离也不长，但这却是人类航空史上的一个里程碑。它标志着人类从此进入了航空时代。
在随后的几年里，莱特兄弟继续对飞机进行改进和完善。他们不断提高飞机的性能，增加飞行时间和距离，使其更加安全和可靠。他们还进行了多次公开演示，向世人展示飞机的神奇魅力。
飞机的发明，对人类社会产生了深远的影响。它不仅改变了人们的交通方式，使长途旅行变得更加快捷和便利，还在军事、通信、科学研究等领域发挥了重要作用。在军事上，飞机成为了一种强大的武器，改变了战争的形态；在通信方面，飞机可以用于航空邮件的运输，加快了信息的传递速度；在科学研究上，飞机为气象观测、地理勘探等提供了新的手段。
莱特兄弟的蓝天梦想，激励着无数后来者投身于航空事业。他们的发明成为了人类追求自由和探索未知的象征，为现代航空工业的发展奠定了坚实的基础。在他们之后，飞机技术不断发展进步，飞机的速度、航程、载客量等都得到了极大的提高，航空业成为了世界经济的重要组成部分。
化学工业的突破：杜邦家族与尼龙的诞生
在第二次工业革命的化学工业领域，杜邦家族扮演了极为重要的角色，而尼龙的诞生更是其众多创新成果中的一颗耀眼明珠。
杜邦家族在 19 世纪初就开始涉足化学工业，经过几代人的努力，逐渐发展成为世界著名的化学工业巨头。在 20 世纪 30 年代，杜邦公司的研究团队在华莱士・卡罗瑟斯的带领下，开始致力于合成纤维的研究。
当时，人们对天然纤维如棉花、羊毛等的需求日益增长，但天然纤维的产量受到土地、气候等因素的限制，难以满足市场的需求。卡罗瑟斯及其团队希望能够通过化学合成的方法，制造出一种性能优良的人造纤维。
他们从研究高分子化合物入手，经过多年的实验和探索，终于在 1935 年成功合成了聚酰胺 66，这就是后来被称为尼龙的材料。尼龙具有许多优异的性能，它强度高、耐磨、耐腐蚀、弹性好，而且易于加工成型。
杜邦公司对尼龙的发明极为重视，迅速投入大量资源进行工业化生产。1938 年，杜邦公司开始大规模生产尼龙纤维，并将其应用于纺织、服装、工业等多个领域。尼龙丝袜的推出，在市场上引起了巨大的轰动。尼龙丝袜相比传统的丝袜，更加轻薄、透明、耐用，深受女性消费者的喜爱。一时间，尼龙丝袜成为了时尚的象征，供不应求。
除了丝袜，尼龙还被广泛应用于制造降落伞、绳索、渔网、轮胎帘子线等工业产品。在第二次世界大战期间，尼龙更是发挥了重要作用。大量的尼龙被用于制造降落伞、军用帐篷、军装等军需物资，为战争的胜利做出了贡献。
尼龙的诞生，不仅推动了化学工业的发展，也对纺织、服装、工业等多个行业产生了深远的影响。它开创了合成纤维的新时代，为人们提供了更多样化、高性能的材料选择。杜邦家族凭借尼龙的发明，进一步巩固了其在化学工业领域的领先地位，成为了世界化学工业史上的传奇家族。
随着时间的推移，尼龙的应用领域不断拓展，其性能也在不断改进和提高。如今，尼龙已经成为了一种广泛应用于日常生活和工业生产各个领域的重要材料，从服装、家居用品到汽车、航空航天等高科技领域，都能看到尼龙的身影。它的发明和发展，充分展示了第二次工业革命时期化学工业的巨大创新能力和对人类社会的深刻影响。