富爾頓發(fā)明了什么，下面是學(xué)習(xí)啦小編給大家整理的相關(guān)資料，歡迎大家閱讀!

　　發(fā)明過(guò)程

　　有一天，天氣晴朗，河水清澈。小富爾頓和鄰居大叔一起駕著小船到河的上游去找活干。他們開(kāi)始悠閑地?fù)沃荩媪鞫稀Ｐ「粻栴D到離開(kāi)自己村莊的外地去，心情格外高興，情不自禁地唱著美國(guó)鄉(xiāng)村的民謠。河水的“嘩嘩”聲和小富爾頓的悠揚(yáng)、婉轉(zhuǎn)的歌聲交織在一起，令人心醉。早晨的太陽(yáng)愈升愈高了，陽(yáng)光灑在水波中，像碎銀灑在綠色的緞帶上。突然，水流湍急，小船在河中打轉(zhuǎn)，富爾頓和鄰居大叔拼命地?fù)胃?，汗水濕透了他們的衣服，但船僅能艱難地移動(dòng)。小富爾頓心里想：撐篙太費(fèi)力了，假如有一種東西能讓船自動(dòng)行走，該多么好啊!他想象的翅膀在河中飛翔，他好像看見(jiàn)在河中出現(xiàn)了一只自動(dòng)行駛的船。他的神思又回到現(xiàn)實(shí)中來(lái)，對(duì)鄰居大叔說(shuō)：“大叔，撐篙又費(fèi)勁，又緩慢，如果有一種東西能讓船自動(dòng)行走，該多么好啊!”

　　鄰居大叔正用力撐著篙，聽(tīng)了小富爾頓的話，情不自禁地笑了。他用手背擦擦自己臉上的汗水，笑著說(shuō)：“假如有一種東西能讓船自動(dòng)行走，那這樣?xùn)|西是什么呢?”

　　“是啊，這東西是什么呢?”小富爾頓的臉剎那間紅了起來(lái)，他用勁地?fù)瘟艘幌赂荩拖铝祟^，又陷入了沉思。

　　自此以后，“怎樣使船自動(dòng)行走?”就成了小富爾頓苦思冥想的中心問(wèn)題。致使他長(zhǎng)大以后，努力奮斗，終于成為制造人類(lèi)第一只蒸汽機(jī)輪船——“克萊蒙脫號(hào)”的著名科學(xué)家。

　　延伸閱讀：

　　世界上第一臺(tái)蒸汽機(jī)是由古希臘數(shù)學(xué)家亞歷山大港的希羅(HeroofAlexandria)于1世紀(jì)發(fā)明的汽轉(zhuǎn)球(Aeolipile)，是蒸汽機(jī)的雛形。

　　約1679年法國(guó)物理學(xué)家丹尼斯·巴本在觀察蒸汽逃離他的高壓鍋后制造了第一臺(tái)蒸汽機(jī)的工作模型。約與此同時(shí)薩繆爾·莫蘭也提出了蒸汽機(jī)的主意。

　　1698年托馬斯·塞維利、1712年托馬斯·紐科門(mén)和1769年詹姆斯·瓦特制造了早期的工業(yè)蒸汽機(jī)，他們對(duì)蒸汽機(jī)的發(fā)展都做出了自己的貢獻(xiàn)。1807年羅伯特·富爾頓第一個(gè)成功地用蒸汽機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)輪船。瓦特并不是蒸汽機(jī)的發(fā)明者，在他之前，早就出現(xiàn)了蒸汽機(jī)，即紐科門(mén)蒸汽機(jī)，但它的耗煤量大、效率低。瓦特運(yùn)用科學(xué)理論，逐漸發(fā)現(xiàn)了這種蒸汽機(jī)的毛病所在。從1765年到1790年，他進(jìn)行了一系列發(fā)明，比如分離式冷凝器、汽缸外設(shè)置絕熱層、用油潤(rùn)滑活塞、行星式齒輪、平行運(yùn)動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)、離心式調(diào)速器、節(jié)氣閥、壓力計(jì)等等，使蒸汽機(jī)的效率提高到原來(lái)紐科門(mén)機(jī)的3倍多，最終發(fā)明出了現(xiàn)代意義上的蒸汽機(jī)。

　　16世紀(jì)末到17世紀(jì)后期，英國(guó)的采礦業(yè)，特別是煤礦，已發(fā)展到相當(dāng)?shù)囊?guī)模，單靠人力、畜力已難以滿足排除礦井地下水的要求，而現(xiàn)場(chǎng)又有豐富而廉價(jià)的煤作為燃料?，F(xiàn)實(shí)的需要促使許多人，如英國(guó)的帕潘、薩弗里、紐科門(mén)等就致力于“以火力提水”的探索和試驗(yàn)。

　　最初的真空蒸汽機(jī)被用來(lái)將礦井里的水抽出來(lái)。紐科門(mén)的蒸汽機(jī)將蒸汽引入氣缸后閥門(mén)被關(guān)閉，然后冷水被撒入汽缸，蒸汽凝結(jié)時(shí)造成真空?；钊硪幻娴目諝鈮毫ν苿?dòng)活塞。在礦井中聯(lián)結(jié)一根深入豎井的桿來(lái)驅(qū)動(dòng)一個(gè)泵。蒸汽機(jī)活塞的運(yùn)動(dòng)通過(guò)這根桿傳到泵的活塞來(lái)將水抽到井外。

　　第一個(gè)巨大的改善是將氣缸與凝結(jié)缸通過(guò)一個(gè)閥門(mén)分開(kāi)。瓦特在伯明翰發(fā)明了這個(gè)改進(jìn)。這個(gè)改進(jìn)提高了蒸汽機(jī)的效率。下一個(gè)改進(jìn)是將閥門(mén)的操作自動(dòng)化。

　　這些早期的真空蒸汽機(jī)的效率有限，但它們比較安全，因?yàn)樗鼈兊膲毫Ρ容^低，在物質(zhì)發(fā)生損壞的情況下機(jī)器向內(nèi)收縮，而不是向外爆炸。它們的效率受外部氣壓、氣缸變形、燃燒和沸騰的效率和凝結(jié)能力的限制。理論最高效率受水在普通大氣壓下比較低的沸騰溫度限制。使用高溫高壓的蒸汽為蒸汽機(jī)的效率帶來(lái)了巨大的提高。但這種蒸汽機(jī)比真空蒸汽機(jī)危險(xiǎn)得多。鍋爐和機(jī)器的爆炸造成了許多大事故。安全閥在這里帶來(lái)了很大的改進(jìn)，在壓力過(guò)高的情況下安全閥放氣減壓。但真正保證安全只有依靠建造、運(yùn)行和維護(hù)的經(jīng)驗(yàn)和安全規(guī)則。

　　薩弗里制成的世界上第一臺(tái)實(shí)用的蒸汽提水機(jī)，在1698年取得標(biāo)名為“礦工之友”的英國(guó)專(zhuān)利。他將一個(gè)蛋形容器先充滿蒸汽，然后關(guān)閉進(jìn)汽閥，在容器外噴淋冷水使容器內(nèi)蒸汽冷凝而形成真空。打開(kāi)進(jìn)水閥，礦井底的水受大氣壓力作用經(jīng)進(jìn)水管吸入容器中;關(guān)閉進(jìn)水閥，重開(kāi)進(jìn)汽閥，靠蒸汽壓力將容器中的水經(jīng)排水閥壓出。待容器中的水被排空而充滿蒸汽時(shí)，關(guān)閉進(jìn)汽閥和排水閥，重新噴水使蒸汽冷凝。如此反復(fù)循環(huán)，用兩個(gè)蛋形容器交替工作，可連續(xù)排水。

　　薩弗里的提水機(jī)依靠真空的吸力汲水，汲水深度不能超過(guò)六米。為了從幾十米深的礦井汲水，須將提水機(jī)裝在礦井深處，用較高的蒸汽壓力才能將水壓到地面上，這在當(dāng)時(shí)無(wú)疑是困難而又危險(xiǎn)的。

　　紐可門(mén)及其助手卡利在1705年發(fā)明了大氣式蒸汽機(jī)，用以驅(qū)動(dòng)獨(dú)立的提水泵，被稱(chēng)為紐科門(mén)大氣式蒸汽機(jī)。這種蒸汽機(jī)先在英國(guó)，后來(lái)在歐洲大陸得到迅速推廣，它的改型產(chǎn)品直到19世紀(jì)初還在制造。紐科門(mén)大氣式蒸汽機(jī)的熱效率很低，這主要是由于蒸汽進(jìn)入汽缸時(shí)，在剛被水冷卻過(guò)的汽缸壁上冷凝而損失掉大量熱量，只在煤價(jià)低廉的產(chǎn)煤區(qū)才得到推廣。1764年，英國(guó)的儀器修理工詹姆斯·瓦特為格拉斯哥大學(xué)修理紐可門(mén)蒸汽機(jī)模型時(shí)，注意到了這一缺點(diǎn)，并于1765年發(fā)明了設(shè)有與汽缸壁分開(kāi)的凝汽器的蒸汽機(jī)，并于1769年取得了英國(guó)的專(zhuān)利。初期的瓦特蒸汽機(jī)仍用平衡杠桿和拉桿機(jī)構(gòu)來(lái)驅(qū)動(dòng)提水泵，為了從凝汽器中抽除凝結(jié)水和空氣，瓦特裝設(shè)了抽氣泵。他還在汽缸外壁加裝夾層，用蒸汽加熱汽缸壁，以減少冷凝損失。

　　瓦特的創(chuàng)造性工作使蒸汽機(jī)迅速地發(fā)展，他使原來(lái)只能提水的機(jī)械，成為了可以普遍應(yīng)用的蒸汽機(jī)，并使蒸汽機(jī)的熱效率成倍提高，煤耗大大下降。因此瓦特是蒸汽機(jī)的改良者。

　　自18世紀(jì)晚期起，蒸汽機(jī)不僅在采礦業(yè)中得到廣泛應(yīng)用，在冶煉、紡織、機(jī)器制造等行業(yè)中也都獲得迅速推廣。它使英國(guó)的紡織品產(chǎn)量在20多年內(nèi)(從1766年到1789年)增長(zhǎng)了5倍，為市場(chǎng)提供了大量消費(fèi)商品，加速了資金的積累，并對(duì)運(yùn)輸業(yè)提出了迫切要求。

　　在船舶上采用蒸汽機(jī)作為推進(jìn)動(dòng)力的實(shí)驗(yàn)始于1776年,經(jīng)過(guò)不斷改進(jìn)，至1807年，美國(guó)的富爾頓制成了第一艘實(shí)用的明輪推進(jìn)的蒸汽機(jī)船“克萊蒙”號(hào)。此后，蒸汽機(jī)在船舶上作為推進(jìn)動(dòng)力歷百余年之久。

　　1800年，英國(guó)的特里維西克設(shè)計(jì)了可安裝在較大車(chē)體上的高壓蒸汽機(jī)。1803年，他把它用來(lái)推動(dòng)在一條環(huán)形軌道上開(kāi)動(dòng)的機(jī)車(chē)，找來(lái)喜歡新奇玩意兒的人乘坐，向他們收費(fèi)，這就是機(jī)車(chē)的雛型。英國(guó)的史蒂芬孫將機(jī)車(chē)不斷改進(jìn)，于1829年創(chuàng)造了“火箭”號(hào)蒸汽機(jī)車(chē)，該機(jī)車(chē)拖帶一節(jié)載有30位乘客的車(chē)廂，時(shí)速達(dá)46公里/時(shí)，引起了各國(guó)的重視，開(kāi)創(chuàng)了鐵路時(shí)代。

　　19世紀(jì)末，隨著電力應(yīng)用的興起，蒸汽機(jī)曾一度作為電站中的主要?jiǎng)恿C(jī)械。1900年，美國(guó)紐約曾有單機(jī)功率達(dá)五兆瓦的蒸汽機(jī)電站。

　　蒸汽機(jī)的發(fā)展在20世紀(jì)初達(dá)到了頂峰。它具有恒扭矩、可變速、可逆轉(zhuǎn)、運(yùn)行可靠、制造和維修方便等優(yōu)點(diǎn)，因此曾被廣泛用于電站、工廠、機(jī)車(chē)和船舶等各個(gè)領(lǐng)域中，特別在軍艦上成了當(dāng)時(shí)唯一的原動(dòng)機(jī)。

　　需要特別注意的是，許多教科書(shū)上(歷史書(shū)、物理書(shū))說(shuō)瓦特是蒸汽機(jī)的發(fā)明者。這是誤傳。蒸汽機(jī)是英國(guó)人薩維利(Savery)于1698年、紐可門(mén)(Newcomen)于1705年各自獨(dú)立發(fā)明的，用于礦井抽水。當(dāng)時(shí)效率很低。1765年，瓦特在修理紐可門(mén)機(jī)的基礎(chǔ)上，對(duì)蒸汽機(jī)做了重大改進(jìn)，使冷凝器與汽缸分離，發(fā)明曲軸和齒輪傳動(dòng)以及離心調(diào)速器等，使蒸汽機(jī)實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)代化，大大提高了蒸汽機(jī)的效率。瓦特的這些發(fā)明，仍使用在現(xiàn)代蒸汽機(jī)中，為紀(jì)念瓦特的貢獻(xiàn)，功率的單位名稱(chēng)以其姓氏命名。(《物理學(xué)(第五版)》)

　　史蒂芬孫

　　概述

　　在陸路交通方面，人們開(kāi)始研制一種能以蒸汽機(jī)推動(dòng)車(chē)輛快速行進(jìn)的運(yùn)輸工具。其中，英國(guó)的史蒂芬孫(GeorgeStephenson,1781-1848)率先取得了突破性成果。

　　史蒂芬孫是一位煤礦工人的兒子，從小熟悉礦井里用來(lái)抽水的蒸汽機(jī)，后來(lái)立志從事交通工具的發(fā)明創(chuàng)造。1814年，他研制的第一輛蒸汽機(jī)車(chē)“布拉策號(hào)”(以普魯士布拉策的名字命名，他曾經(jīng)幫助英國(guó)打擊拿破侖軍隊(duì))試運(yùn)行成功。1825年9月27日，史蒂芬孫親自駕駛他同別人合作設(shè)計(jì)制造的“旅行者號(hào)”蒸汽機(jī)車(chē)在新鋪設(shè)的鐵路上試車(chē)，并獲得成功。蒸汽機(jī)在交通運(yùn)輸業(yè)中的應(yīng)用，使人類(lèi)邁入了“火車(chē)時(shí)代”，迅速的擴(kuò)大了人類(lèi)的活動(dòng)范圍。

　　史蒂芬遜的蒸汽機(jī)車(chē)發(fā)展史

　　1814年史蒂芬遜在試運(yùn)行“布拉策號(hào)”機(jī)車(chē)時(shí)，雖然取得了成功，但也暴露出許多問(wèn)題，如噪音太大，振動(dòng)強(qiáng)烈，蒸汽機(jī)隨時(shí)都有爆炸的可能。火車(chē)開(kāi)動(dòng)時(shí)，濃煙滾滾，車(chē)輪摩擦鐵軌時(shí)火星四濺;坐在車(chē)上的人則滿面煙塵，被顛得筋疲力盡。蒸汽機(jī)冒出的火焰把附近的樹(shù)木都燒焦了，這也許就是當(dāng)時(shí)人們把它稱(chēng)為“火車(chē)”的緣故吧。但是，史蒂芬孫沒(méi)有氣餒，而是不斷進(jìn)行改進(jìn)。他在車(chē)廂下面加裝了減震的彈簧，用熟鐵代替生鐵作鐵軌的材料，在枕木下加鋪了小石子，增加車(chē)頭和車(chē)廂的車(chē)輪數(shù)量，把蒸汽機(jī)安裝在車(chē)頭以減少發(fā)生危險(xiǎn)時(shí)的損害等。到1825年史蒂芬孫試運(yùn)行“旅行者號(hào)”機(jī)車(chē)時(shí)，情況已經(jīng)有了相當(dāng)大的改善。“旅行者號(hào)”牽引著6節(jié)煤車(chē)、20節(jié)擠滿乘客的車(chē)廂，載重達(dá)90噸，時(shí)速15英里。這一壯觀場(chǎng)面吸引了眾多的人前來(lái)觀看。鐵路兩旁人山人海;還有人騎著馬，打著紅旗走在火車(chē)前面開(kāi)道。隨著火車(chē)的一聲?shū)Q叫，它向全世界宣告了鐵路時(shí)代的到來(lái)。

　　1829年，史蒂芬孫試制成功了更為先進(jìn)的“火箭號(hào)”機(jī)車(chē)。