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19世纪末在水力利用方面发生了一场大变革，主要原因：径流式汽轮机
（公元1849年）、蒸汽机（公元1850年）和发电机（公元1867年）相继问
世；小型水力发电站在慕尼黑展出（公元1882年）；实验证明可将电力传输
到相当远的距离（公元1891年）等等。在德国，水利工程师O·英策（公元
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1843—1904年）成了这方面的先驱。他是最先制订合理利用水力方案者之
一。19世纪90年代发生的一场洪水，促使他提出兴建山谷水库的建议并付
诸行动。出于对附近居民的关心，他把这项计划同水力的利用一并加以考虑。
1904年，在他领导下，艾弗境内的乌尔夫特山谷水库开始动工。这时，远距
离供电才为人们所重视。
在这段时期，水力的利用仅限于那些高 （度）差较大的地点，换言之，
水力的利用受地理条件的限制，尼亚加拉瀑布便是一例。1922年峻工的“瓦
尔庆湖”水电站是拥有蓄水池的少数几个“高水头水电站”（即“落差”大
的水电站）之一。
电炉的由来
电炉并不是真正的炉火，因为在电炉里并不烧什么。不到100年以前，
电炉在美国由W·夹福·巴尔顿博士首创。巴尔顿的电炉灶像一张矮桌子，
下面有短铁腿，可惜有一个缺点，这样的电炉看起来很不舒适。C·R·贝林
先生是第一个试着使电炉像真正的炉火的人。他的电炉里有一个红灯发出淡
淡的红光，有一个坐水壶的三角架，炉内有一个烤箱。后来他又开始制造带
假煤块或假木柴的电炉。现代仿他的制品的电炉常常非常逼真，很难说和室
外生的火堆有什么两样。
地热发电的由来
人类利用地热能已有 2000多年的历史。但由于地热资源地域分布不均
匀，地热能既不能长距离输送，又不能长期储存，致使偏僻地区地热资源，
多年来一直难以得到大规模的开发利用。蒸汽机的发明，也促使地热能的利
用取得了突破性的进展。1904年，科学家们在意大利的拉瑞罗地热田，利用
地热蒸汽试验发电成功，于 1913年建成世界上第一座大型地热电站。半个世
纪以后，新西兰、美国、墨西哥、日本等国家的地热电站相继投入运行，目
前已有 14个国家在利用地热发电。美国加利福尼亚州的盖瑟斯地热蒸汽电
站，是世界上最大的地热电站，已有17台机组运行，装机容量达113万千瓦。
近年来，由于利用干热岩地热资源进行发电的技术获得成功，大大加快了地
热发电的发展速度。干热岩发电技术，就是在深埋地下的灼热岩体上打两眼
大口径的钻井，利用水的压力使地下深部岩石产生裂隙。利用一口井向地下
灌水，待地下水加热后，从另一口钻井中将加热后的地下水抽出，通过发电
装置转化为电能。我国利用地热发电始于1970年。
电木的由来
电木是美国科学家培克兰博士1909年发明出来的。
1909年的一天，培克兰正在紧张地研究一种新的树脂，在他的实验室里
老鼠很猖狂，常常啃坏他的记事本，碰倒了试管等。培克兰只得从市场上买
来了捕老鼠的夹子。
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一天晚上，他特意在捕鼠夹子上放了一块奶酪，作为诱饵，并且把捕鼠
夹子放在老鼠活动频繁的药架上。第二天早晨，培克兰走进实验室一看，发
现今天的情况比每天都糟，许多化学器具歪七竖八，好像猫鼠双方在这里有
一场大战似的。培克兰只好动手清理，当清理到药架时，发现一个装着蚁醛
的瓶子被碰倒，蚁醛流满了药架，奶酪上也涂上了一层。培克兰去拿那块奶
酪，奇怪的是，软软的奶酪，居然硬得像块木头。本来十分气愤的培克兰，
却让这新奇的现象一下吸引住了，他什么也不顾了，拿起放大镜，反复观察
这块变了质的奶酪。培克兰确信这块变了质的奶酪是一种还没有为人们所发
现的新物质。
培克兰通过一系列实验，发现这种物质不仅能防酸、防碱、不怕腐蚀，
而且在加热后非常容易成型，便于制造各种生活用品，同时它又具有另一种
重要性能，就是不导电。这就是我们今天所说的“电木”。
电动机的由来
电动机的设计是在H·CH·奥斯忒的实验完成后不久开始的。1829年，
捷克人耶德利茨卡开始设计电动机；S·达尔内格罗约于同时研制成一种能使
齿轮步进的电磁驱动式自动控制摆。
最有希望的首推M·H·雅各比的研究成果。他于1834年设计了一台能
运转的电动机，后来他又对这种电动机作了改进，以致到了1838年竟能驱动
一艘载客18人的小艇。但这些试验意义不大，主要因高功率电源不足。当时
其他研究人员的成就也莫不如此，如G·弗罗门特搞成的轮式电动机或美国
人TH·达文波特所作的种种试验。
维尔纳·西门子于1866年发现电动原理（根据此原理遂可设计高功率发
电机）之后，电动机开始飞速发展。其时，发电机和电动机相互促进，共同
发展，并使用部分相同的构件 （例如鼓形电机、工字形电枢）。
交流电技术的过渡，使电动机的发展获得了新的动力。G·费拉里斯在研
究了旋转磁场之后，终于在1888年试制出第一台交流电动机。1887年，N·泰
斯拉也为自己设计的交流电动机申请了专利。至于交流电动机领域中具有重
大意义的发明，则是M·O·多利沃—多勃罗沃尔斯基于1889年试制成的三
相交流鼠笼式电动机。它可算是目前最流行的交流电动机。
水轮机的由来
水轮机又名“水力涡轮机”。水轮机的原理可上溯至菲隆。可是最早使
之实现的却是J·A·塞格纳于1750年介绍的那种水轮。至于水轮机的理论
基础，则是D·伯努利于1730年奠定的。1751年—1754年，L·奥伊勒作过
一些让水经由弯曲的通道输向叶轮的试验，因此奥伊勒应被视为“导向装置”
的发明者。塞格纳水轮利用的是从轮缘切向地喷出的水流的反冲力。从塞格
纳的发明，产生了如今常见的那种水轮机——反动式涡轮机 （即反击式水轮
机）。
“涡轮机”这一名称，据说最早是C·比尔丁（公元1824年）为他自己
设计的原型水轮机起的名字。1827年，B·富尔内隆设计的水力发动机被公
认为第一台真正的水轮机。在俄国，最早设计水轮机的，据说是乌拉尔地区
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的堤坝督察I·J·萨法诺夫。若干年后，俄国采矿工程师W·J·罗希科夫继
续萨法诺夫的未竞之业，并于1856年设计出了一种以其本人姓氏命名的水轮
机。
1837年，机械师K·A·亨舍尔父子在卡塞尔向当局申请他们发明的轴流
反击式水轮机专利权。翌年，美国人S·B·豪德也获得了另一种反击式水轮
机的专利权。除了其他著名的水轮机设计师和技师以外，美国人J·B·弗朗
西斯对改善反击式水轮机的性能也作出了很大贡献。第一个设计出具有吸气
管的径向进气涡轮机的是他（公元1849年）；经多次改进后，至今仍是最常
见的水轮机类型之一戴雷兹于1952年设计的水轮机，由于既可当作涡轮、又
可当作泵使用，故对泵水储能水电站尤其适宜。
燃汽轮机的由来
法国人阿芒戈，为使汽轮机的优点同燃气发动机的优点相结合，于1904
年按照英国人约翰·巴伯早在1791年就已获得的一项未加利用的专利，设计
了第一台燃气轮机。在德国，霍尔茨瓦尔特公司于1905年对它们生产的1000
马力燃气轮机（约740千瓦）正式试车；由于当时出现的材料和设计问题未
能予以解决，该公司决定于1914年中止试验。可是，该公司却于30年代搞
成了一种2000千瓦的试验用燃气轮机，并于1940年以后对功率更大的燃气
轮机 （5000千瓦）进行试车。
1930—1933年，W·M·马科夫斯基在前苏联创办了一个研究所，以开展
燃气轮机的研制工作。在这个研究所里设计出了一台1000马力的固定式燃气
轮机 （约740千瓦），并积累了设计这种发电机组的丰富经验。在德国如今
也有了燃气轮机动力装置，它们主要用在高峰负荷发电厂中。
除发展固定式燃气轮机以外，燃气轮机从30年代起就作为飞机发动机而
受到重视。其实，燃气轮机发动机的前身早在 1909年就出现在俄国工程师
N·格拉西莫夫的设计方案中（该方案当时未能实现）。1924年，前苏联的
w·I·巴萨罗夫试制成了第一台压气式涡轮喷气发动机。1929年，前苏联科
学家B·S·斯捷希金发表了他的巨著《空气权的是英国人F·惠特尔（公元
1930年）。后来，在德国、英国、美国、苏联等国家相继开展对燃气轮机发
动机 （涡轮发动机、喷气发动机等）的研究。此外，在苏联和德国还在进行
冲压式空气喷气发动机和火箭发动机的研制。
播种机的由来
播种机是播种机械的总称。播种机按播种方法不同，分为条播机、点播
机、撒播机等；按适用的作物不同分为谷物播种机、蔬菜播种机等。播种机
源于英国。
17世纪下半叶，英国人杰恩罗·塔尔在牛津郡的一个农场，看到农民耕
地用的是木犁。拉犁的是牛或马，犁地农民随身带一个大木槌，一边犁，一
边将大而硬的土块砸碎。之后，拖着树枝在地里走一遍算是耙地。而播种只
是把种子仍在犁沟里，种子用量很大，面对这种落后的耕作方法，他决心发
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明播种机。他试验和比较了各种机械的设计方案，最后他利用风琴共振板上
的凹槽、榫舌和弹簧，另外又从其他两件与农业无关的机具上拆下一些部件，
经过改制组装，制成了世界上最早的播种机。它的工作效率十分令人满意。
几个世纪里，人们继承改进了塔尔发明的农具。
脱粒机的由来
脱粒机亦称“打谷机”。为使谷物脱粒机械化而作的初步试验，终于产
生了捣击式脱粒机（它模仿牛马等动物的踩踏动作）或连枷式脱粒机（它仿
效打谷棒的工作方式）。苏格兰人A·米克尔于1780年创造了一种嵌有击片
的脱粒滚筒式脱粒装置。这第一台脱粒机终于在1786年获得应用。值得注意
的，是按两个相对旋转的滚筒形式设计的自动递送器。1789年已给这种脱粒
机装备了“逐蒿器”。以美国诺福克的脱粒机而言，为改善脱粒作用，脱粒
凹板做得可以移动，同时增加击片的数目，并将脱粒滚筒的转速提高到 150
—200转/分。
1840年在英国出现了格栅振动筛，这种振动筛大多由曲轴带动。1850
年在英国还出现了第一台“宽辗面脱粒机”。
美国人S·特纳于1831年设计了一台挺杆式脱粒机。1844年，美国的塔
克斯福特已将装有振动器和清理器的第一台组合式轻便脱粒机投放市场。这
种脱粒机是为了适应蒸汽驱动而改装的。迄今还在使用的击片 （即半圆形斜
缺口铁条）应归功于J。戈切尔（1860年）。此后在德国，兰茨和沃尔夫两人
对脱粒滚筒的轴承、逐蒿器和谷粒清理器作了改进。
机械进料装置的首创者大概是杜 （184O年）。19世纪末、20世纪初出
现的自动进料机是一项重大发明。1950年以后试制成了一种新式脱粒滚筒—
—在这种脱粒滚筒上，以螺旋形式安装了一些狭长的锤杆而不用过去那种直
通的击片，故可进行所谓螺旋状脱粒。谷物之类的庄稼从转轴那里盘旋通过
脱粒滚筒。
柴油机的由来
柴油机是由法国人狄塞尔发明的。还在大学期间，他就对物理学和热力
学两门功课最感兴趣。他发现那时的蒸汽机工作效率太低、消耗燃料太多。
他决心发明一台高效、低耗的发动机。毕业后，他致力于发动机研究。在工
作中他发现，不仅蒸气发动机利用高温可以提高效率，而且所有的内燃机利
用高温都能大大节省燃料，提高效率。这样他开始研究内燃机。经过两年多
艰苦奋战，1892年他提出了压缩点火式内燃机的原始设计。后来又经不断试
制改进，1897年在德国奥古斯堡工厂制成以煤油为燃料的压缩点火式内燃
机。不久很快又发展成为以柴油为燃料的压缩点火式内燃机。
狄塞尔发明的内燃机以廉价的柴油为燃料，所以在我国习惯叫做柴油
机，而许多国家则叫狄塞尔发动机。
纺纱机的由来
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18世纪60年代初期，英国北郎卡郡莱克本地区有一对哈格里沃斯夫妇，
一个在织布，一个在纺纱。纺着，纺着，纺车忽然倾倒，纺锤 （纱锭）由水
平状态变成直立，却依然转动不停，这个有趣的现象引起了哈格里沃斯的思
索。他想，一个人用这种纺车纺纱，只能纺出一根纱，多慢啊！无论如何赶
不上我织布的需要。如果能有一架许多纺锤并列的纺纱机该有多好！从此以
后，这个没有多少文化的纺织手工业劳动者，进行了反复的琢磨和试验，终
于在1764年成功地制造了一部只需要一个人操作，就可以同时带动16个到
18个纺锤的纺织机，并用他爱女的名字命名为“珍妮纺织机”。
过了不久，英国北郎卡郡普累斯顿地区的一个理发师理查·阿克莱发明
了水力纺纱机。1776年，郎卡郡菲尔伍德地区的赛米尔·克伦普顿又综合了
珍妮纺纱机和水力纺纱机特点，发明了驼机。它纺出的纱精细又结实，一次
可以转动三四百个乃至更多的纱绽。
电子的由来
世界上第一个发现电子的科学家是英国物理学家约瑟夫·约翰·汤姆生。
这是他在物理学上最重要的贡献。在此以前，关于电的本质是什么，它是怎
样产生的，许多科学家，都一直在探索着，但始终未能得出正确的结论。后
来，英国物理学家法拉第提出了对气体放电现象的研究，为电学研究指明了
正确的途径。不久，英国物理学家克鲁克斯等人发现了阴极射线，使欧洲物
理学界的研究达到了高峰，尤其是对阴极射线究竟是由什么组成的问题展开
了激烈的争论。以英国物理学家克鲁克斯和法国物理学家佩兰为代表的一派
认为，阴极射线是一种带负电的粒子流；而以德国著名物理学家赫兹和戈尔
茨坦为代表的一派认为，阴极射线是一种电磁辐射。这两种对立的观点相持
争论了20多年，结果谁也没有说服谁。
1897年，英国科学促进最高委员会决定，请当时担任卡文迪许实验室主
任的汤姆生查明阴极射线到底是什么东西组成的。汤姆生接受这个光荣而又
艰巨的任务后，立即投入了紧张的试验工作。他设计了一个巧妙的实验方法，
准确地测定了阴极射线微粒流的速度和它的电荷与质量之比 （即现称为电子
的荷质比e/m）是一个恒定值，从而证实了电子的存在。当时汤姆生把这种
微粒流叫做“阴极微粒”。他证明阴极微粒（即现称的电子）是带有一定电
荷和具有一定质量的粒子。这种粒子的运行速度是每秒10万公里；它的质量
－10
只有氢原子质量的1/1840；它的电荷为4。8×10 静电单位。从此，电子
是电的不连续性结构的最小粒子的观点被确认了。电子不再只是一个概念，
而是已被人们发现了的实实在在的物质粒子了。
电子管的由来