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第 一 章 走进技术世界

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第 一 章 走进技术世界

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  1. 第一章 走进技术世界

  2. 晚上要停电了,你们会用什么来照明?

  3. 想一想 远古时代,我们的祖先是用什么照明? 从火到灯的故事

  4. 一种能可靠地发出光线,满足人类从事各种活动时对光线需求的照明器具 灯,却承载着历史,文化和文明

  5. 远古时代,由于没有照明工具, 人类只能“日升而作,日落而息”

  6. 那时,在夜里人类利用星星和 月亮投射而来的微弱的光亮照明 “月光”照明法“moon”lighting;来源www.lightingsd.com

  7. 一、人类自身的需要 是技术发明的源泉 为了生存,人类一直 在寻找实现照明的技术

  8. 1、大约在170万年前,人类才发现雷击或火山爆发所产生的天然火可以照明.还发现吃被火烧过的食物不容易生病.1、大约在170万年前,人类才发现雷击或火山爆发所产生的天然火可以照明.还发现吃被火烧过的食物不容易生病. 埃特纳火山(MountEtna,意大利著名的活火山)产生的火苗 2009.6.20日发生在杭州余杭区的一次雷击发出闪亮的光

  9. 2、为了生存,人类需要保存火种. 早期,人类祖先将火种引入洞穴,用不断 燃烧植物的办法维持火苗,达到保存火种的 目的.也促使人类思考更好地利用火来烧烤 食物。 神话:米修斯从宙斯手中偷取火种 北京猿人洞中用火

  10. 二、技术具有保护人、 解放人、发展人的作用 火的利用,不仅解决了照明,也使人类脱离了生吃肉食的时代,这一技术的发明,改变了人类的饮食方式,也促使人类的生产和生活方式的重大改变;保护了人类, 人类社会向文明社会迈进了一步. 火山爆发时的火焰

  11. 想一想 利用天然火存在什么缺点? ①是火种不易获取 ②是难以长久保存

  12. 三、技术是为了满足自身的 需要对大自然进行的改造 为了方便地获得火种,人类发明了人工 取火技术,实现了“随时随地” 获得和使用火种目的 1.石击石取火技术(俗称火镰) 2.钻木取火技术. 石击石取火 钻木取火

  13. 3、钻木取火的发展 后来,人们发现利用坚硬的钻头钻木比较容易取火,并且快速旋转的钻头很容易把木头烧着. 冶炼技术发明后, 采用金属来制做钻头. 为了实现快速旋转,人们进行了技术革新,设计了一种”弓”形工具,将慢直线运动转换成了快速转动. 最后,发展成了木工常用的一件钻孔工具.是现代手电钻的鼻祖

  14. 4、你能想象一下远古时的 皇帝是如何用火的吗? 有记载称,赤帝祝融是以击石取火获得火种的 5、今天,你会以什么方式获得火种呢? 液体打火机 电子打火机 火柴 电子灶 煤气灶 ------ 赤帝祝融击石取火图

  15. 四、技术革新是通向 技术发展之路的重要机制 1、为了利用火实现移动照明,人类对燃烧植物进行了技术革新,制做了火把.这种技术应用至今.但照明时间较短. 用竹子火扎的火把 利用火把照明

  16. 2、“火” 照明技术的发展,改变了人类的劳作习惯,拓展了人类的生活空间,促进了社会和文化的发展. 火把节标志 “火把节”是彝族、白族、纳西族、拉祜族、哈尼族、普米族等民族古老而重要传统节日,有着深厚的民俗文化内涵,骚声海内外,被称为“东方的狂欢节”.彝族、纳西族、基诺族在农历六月二十四举行,白族在六月二十五举行,拉祜族在六月二十举行,节期二三天

  17. 3、为了延长照明时间,人类祖先 不断地进行探索和发现.大约在旧石器时代, 人类在煮食动物时发现动物油脂易燃, 并将 动物油脂盛在空心石头或海螺里点燃,它比 火把燃烧时间更长更方便. 这就是原始的“灯”

  18. 4、人们甚至用刀具砍伐竹子,并 削成段.用火加温熔化油脂, 并用 空心圆竹盛装.用空气和水冷却,把油脂固化成圆柱体. 发明了蜡烛. 5、现在,人们可以设计各种各样的模具,制作出各式各样的蜡烛,其用途已经超越了照明的本意. 现代工艺蜡烛 圆竹筒 圆蜡烛

  19. 五、技术是综合知识的活动 1、对灯的需求,又促使炼油技术和油灯制作技术得到了发展.人们用陶土,玻璃等材料,通过烧烤烘焙等方式制作灯.这项技术和产品仍在使用. 宋朝青花瓷省油灯 五代时期省油灯 青铜油灯 花丝油灯 古代拜占 庭灯具 煤油灯

  20. 2、十七世纪,随着“电”科学原理的发现,为照明带来了新的课题:2、十七世纪,随着“电”科学原理的发现,为照明带来了新的课题: 如何利用“电”来实现照明?

  21. 3、制造电灯的关键技术 ①制造能耐高温的灯丝 ②使灯泡内高真空 寻找能耐高温材料成为了关键 现在我们知道灯丝的耐温 应在3000K以上. 第一只白炽灯 爱迪生在1876年费城世博会

  22. 头发可以作灯丝吗? 为了找到做灯丝的材料,爱迪生已经做了2万多次实验,均告失败. 一天,当他太太叫他吃饭时,看到太太飘逸的头发,爱迪生突发奇想:头发可以作灯丝吗?于是,他立即向他太太要了几根头发,回到了实验室.结果还是失败了. 爱迪生与太太合影

  23. 4、电灯的发明 1879年10月21日,经过长期的反复试验,爱迪生终于用钨丝制作了电灯,点燃了世界上第一盏有实用价值的电灯。被后人赞誉为“发明大王” “发明大王”爱迪生

  24. 电灯的发明,改善了光照度,也使大量灯具长时间的照明成为了现实。人们可以在夜里进行着甚至和白天相同的生产生活, 这一发明带动了社会,经济和文化的繁荣发展. 黑夜如昼

  25. “电”的发现和应用,使人类摆脱了手工和体力的低效率劳动,解放了人。同时,推动着人们发明更多的应用电的技术,如电气工业的迅速发展。这些发明,使生产效率大幅度提高,解放了生产力,促使社会生产力和生产关系发生了重大改变.人类社会进入了工业化和物质丰富的文明时代.“电”的发现和应用,使人类摆脱了手工和体力的低效率劳动,解放了人。同时,推动着人们发明更多的应用电的技术,如电气工业的迅速发展。这些发明,使生产效率大幅度提高,解放了生产力,促使社会生产力和生产关系发生了重大改变.人类社会进入了工业化和物质丰富的文明时代. 技术发明推动着技术的发展 也促进了人类文明的进步 19世纪末的福特T型车流水线

  26. 然而,白炽灯效率很低 只有12%-18%可转化为光能 工作温度在2200K-2700K 照度也低 寿命通常不超过1000小时

  27. 1、随着能源问题成为焦点,节能 减排被提上议事日程.过去辉煌的白 炽灯, 因为高能耗对社会发展形成 了阻碍 2009年于丹麦举行的 哥本哈根会议 主题:节能减排 节能减排会标

  28. 2、全球白炽灯禁用时间表

  29. 3、为了实现节能减排,科学家们 在不断地寻求新的”灯” ???

  30. 4、荧光灯科学原理 20世纪初,人类对原子结构和规律的科学研究发现,汞原子在吸收能量后跃迁产生电离,会发出253.7nm的紫外线,紫外线可以激发荧光粉发出近似日光的白光.这一发现直接导致了一种新型的照明灯----荧光灯的发明 技术参数: 耗电量为普通白炽灯的1/5-1/4 工作温度1160K左右 寿命5000小时以上 光照度每瓦50流明以上. 故又称节能灯

  31. 技术发明推动技术发展 5、1938年,美国通用电子公司的伊曼发明了节电的荧光灯 荧光灯是一根玻璃管,管内充进一定量的水银,管的内壁有荧光粉。在灯管的两端各有一个灯丝做电极。当通电后,首先是水银蒸汽放电,同时产生紫外线,紫外线激发管内壁的荧光物质而发出可见光

  32. 荧光灯的发明,将人类社会 带进入了节能时代 荧光灯照明技术从发明至今天,仍然是最为常用的照明灯具 教学楼里的灯光

  33. 6、荧光灯的回收与环境保护 ①技术都是具有两面性的.一只普通的节能灯包含汞量约5毫克,仅够沾满一个圆珠笔尖,但渗入地下后可造成1800吨水受污染. *2010年4月15日<南方周末> “2亿只节能灯的后遗症”

  34. ②汞沸点低,常温下即可蒸发,节能灯管破碎后,瞬间可使周围空气中的汞超标上百倍.而一旦进入人体的汞超标,会破坏人的中枢神经系统. 人体一次吸入2.5克汞蒸汽即可致死.

  35. ③我国对废旧节能灯的回收体系还 处于空白.大量废旧节能灯被当作 为普通生活垃圾处理时,成为生态隐形杀手 欧盟对生产节能灯的质量标准近乎苛刻,有CE认证,WEEE指令,特别是ROHS指令中对有害物质含量有严格的标准要求.

  36. 七、技术的发展挑战伦理道德观念 人类使用技术的前题是符合自然规律 我们怎么办? 我们怎么办? 我们怎么办? 行动起来,从我做起.发明技术, 创新方法,保护环境,保护人类 荧光灯回收标志

  37. 1994年和1995年,日本日亚化工公司(Nichia Chemical Industries Ltd.)的研发人员中村修二先生(Shuj Nakamura) 在氮化镓(GaN)研究方面获得重大突破,并取得震惊全球的专利--由此诞生了LED照明技术 LED( light emitting diode)

  38. 提交申请 专利受理 初审阶段 公布阶段 审查阶段 授权阶段 专利权(Patent Right),简称 “专利”。发明创造人或其权利受让 人对特定的发明创造在一定期限内依法享有的专用权与独占权。知识产权的一种。 专利申请分6个阶段

  39. LED( light emitting diode)简 介 LED又称为发光二极管,由一块电致发光的半导体材 料可直接发出红、黄、绿、青、橙、紫、白色的光 发光效率可以达到80%-90%。是白炽灯的4-8倍 没有热量,没有辐射,属于典型的绿色照明光源 耗电量为普通白炽灯的1/8-1/10,荧光灯的1/2-1/4 标准寿命是10万小时。一位长命百岁的人,一生最多也就用2只灯。 适用范围广,响应时间短 废弃物可回收,没有污染

  40. LED的应用 今天,小到微型手电,大到高楼大厦,都有LED应用的范例.随着技术的发展,应用将更加广泛 LED照明灯 汽车灯光 上海世博轴上的LED照明

  41. 八.未来的照明技术---智能照明 随着全球能源危机和环境污染的日益严重,节能和绿色能源的开发与应用引起了世界各国政府的关注和重视.但是,荧光灯调光技术还是一个世界级的难题,而LED照明技术虽然调光容易但照度不足等预示着它们并不是最好的照明技术.

  42. 人类正在寻找新的照明“灯” 未来光源技术特点 全自动调光 自然光源的充分利用 照度的一致性 光环境场景智能转换 运行中节能 延长光源寿命 未来照明设计示意图

  43. 总结与拓展 • 技术(Technology) 是人类为满足自身的需求和愿望对大自然进行的改造. • 价值\性质\未来 科学(Science)解决 “是什么?” “为什么?” 技术(Technology)解决“怎么办?” 科技以人为本