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科技與社會

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第 2 節

能源利用與生活型態

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一、傳統能源利用:草木燃料

  • 人類利用草木作為燃料

→烹飪、取暖

  • 動力來源:人力、獸力、水力、風力

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二、工業革命後的能源利用

(一)第一次工業革命(十八世紀~1840年代):

煤炭成為主要能源

1.煤炭的應用

(1) 以煤煉鐵

工業革命

煉鐵需要

大量木材

英國森林面積大幅減少

煤炭取代木材

工業發展需要大量的鐵

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(一)第一次工業革命(十八世紀~1840年代):

煤炭成為主要能源

1.煤炭的應用

(2)運用在蒸汽機

1776年:瓦特改良蒸汽機

→提升效率、減少燃料的耗費

能源能被更好的應用

擴及各種機械和交通工具�→開啟「動力時代」

瓦特的蒸汽機

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(一)第一次工業革命(十八世紀~1840年代):

煤炭成為主要能源

1.煤炭的應用

(3)應用於生活上

十八世紀

英國人提煉煤氣、焦炭

十九世紀

→煤氣常被用來做街

道和家庭照明的能源

→煤氣可透過管線

輸送到各地

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煤氣燈在歐洲普及

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(一)第一次工業革命(十八世紀~1840年代):

煤炭成為主要能源

2. 使用煤炭帶來的影響

勞動環境問題

  • 礦場坑道窄小�→資本家雇用薪資較低體型瘦小的女工或童工
  • 工作環境危險

中產階級

生活模式改變

  • 煤氣燈在歐洲普及

→改變「日落而息」

生活模式

  • 燃燒煤炭產生

空氣汙染問題

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當夜晚綻放光明

在西方的歷史文化中,黑夜長久以來多具有較負面的印象人們也常將魔鬼、巫術與黑夜聯想在一起。然而在十九世紀煤氣燈、電燈等照明技術逐漸發展後,人們對黑夜的態度逐漸有了轉變。伴隨著都市化的興起,照明應用於娛樂場所,促使夜生活蓬勃發展,夜晚成為人們可以享樂的時光。例如巴黎的夜生活主要集中在「皇家宮殿」(Palais Royal)一帶,這裡聚集了全巴黎最一流的餐廳,吸引了來自世界各地的人們;

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上方覆蓋玻璃屋頂的拱廊街裡有成排的購物商店,並設置天頂照明,夜晚燈光從上方投射下來,成為市民在晚間逛街、購物的好去處。在當時,巴黎主要大街的店鋪營業時間可到晚上10點鐘。在倫敦,一些商家投入大量資金在照明上,燦爛的燈火將店門裝飾得富麗堂皇,以吸引民眾前往消費;酒館、咖啡館、劇院等多數娛樂場所也通宵營業。(參考資料:俞金堯,〈資本擴張與近代歐洲的黑夜史〉,《歷史研究》,2020年第4期)

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參考

答案

照明技術的發展使夜晚有了新的意義。請問夜生活除了改變人們的生活型態之外,還有哪些面向的影響?

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在歐洲的傳統文化中,對於黑夜的態度多是畏懼、危險,古代基督教文化中時常將白晝與夜晚、光明與黑暗作為正邪二元的對比,希臘神話中也認為黑夜是痛苦、謀殺、厄運等惡神誕生之處。因此在中世紀,人們往往認為夜晚是巫師、魔鬼出沒作惡的時間,不敢在晚上出門工作。另一方面,為了治安考量,中世紀的封建王國也經常採行宵禁制度,不允許行人於夜晚在室外行走,也不允許在室內進行勞動。但隨著照明技術的進步,人們開始出現在夜晚活動的習慣,夜生活逐漸解開人們過去在宗教、文化與治安方面對夜晚的禁忌。

歷史思考+ 參考答案

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夜生活的另一個重要影響在於使夜間經濟活動更活躍。十七、十八世紀,宵禁令逐漸放寬,音樂會、舞會等娛樂活動於晚上舉行,還興起讓人們在夜間聚集的俱樂部。十九世紀開始,煤氣燈設立於街道之上,並進入各種建築物之中,各式商店、劇場、電影院、音樂廳、舞廳在夜間燈火通明,能在夜間用餐的咖啡廳、酒館林立,人們的生活型態有了大幅度的改變。

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  • 英國科學家開始進行電的研究
  • 富蘭克林成功收集到閃電時所產生的電
  • 義大利科學家�伏特發明電池�→取得穩定而�持續供給的電流

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二、工業革命後的能源利用

(二)第二次工業革命

(1870年代~二十世紀中):進入電的時代

1.電的研發

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臺灣的電力發展在日治時期已有相當基礎,1905年龜山電廠啟用後,其他發電廠也陸續完工並開始運作,除了提供民生用電,也得以發展工業用電。1934年,日月潭第一水力發電廠完工,其發電量為亞洲最大,也滿足了當時日本軍需工業的用電需求。

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在二次大戰中,由於日人建立的變電所和送電線路多為盟軍優先轟炸的戰略目標,1946年時臺灣的發電量僅剩下1943年的四分之一,日人撤離臺灣之際,曾認為臺灣很快就會陷入漆黑一片。1947年,國民政府派遣孫運璿(1913~2006)來臺重建電力系統,僅僅五個月便恢復了80%的供電系統,爾後又陸續建造新的變電所。

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當1950年代美援進入臺灣後,孫運璿也擔當與美籍顧問工程師溝通的任務。大陸來臺技術人員的努力下,戰後臺灣才有穩定的電力可用,需要大量電力的工業才能進而發展,繼續帶動臺灣的建設。(參考資料:楊艾俐,《孫運璿傳》,天下雜誌社/

林蘭芳,〈戰後初期資源委員會對臺電之接收(1945-1952)以技術與人才為中心〉

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參考答案

從盟軍將電力設施列為優先轟炸的目標,以及戰後中華民國政府對電力設施的重視,想想電力對統治當局為何如此重要?�缺電對臺灣的發展又會造成什麼影響?

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日治時期,為了配合母國對外擴張的需要,總督府推動「工業臺灣,農業南洋」的政策,致力於軍需工業的開展,欲將臺灣打造為「南進基地」。而電力是工業的基礎,尤其是軍需工業等重工業,更是需要大量、穩定的電力支持,因此總督府積極在臺灣建設電力設施,如日月潭第一水力發電廠等。一旦電力供應出現問題,便會阻礙工業的進展,連帶影響國家的發展,故盟軍才會將電力設施列為優先轟炸的目標,中華民國政府更是積極重建電力系統,以利於後續對臺灣的建設。

想想臺灣 參考答案

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愛迪生發明電燈

發展電力輸送系統

研發交流電馬達

→運用電力驅動� 機器

電力成為供應工業動力的主力

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(二)第二次工業革命

(1870年代~二十世紀中):進入電的時代

2.電的應用

1878年

特斯拉

二十世紀初

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(二)第二次工業革命

(1870年代~二十世紀中):進入電的時代

2.電的應用

電報、電話使訊息傳播更快速

電車出現

汽車使用電瓶發動引擎

電冰箱、洗衣機走入生活

→家戶革命

電對日常生活的影響

訊息傳播

交通

家用電器

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The End

本公司已儘力解決著作權,倘有疏漏,請著作權持有者向本公司編輯部洽詢。

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課本圖片

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課本圖片

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課本圖片

此次博覽會的主題是世紀回顧,展示了十九世紀的重大發明。其中電宮建築的正面組裝了7,200 顆白熾燈泡,其電力來源為建築內部的蒸汽發電機,壯觀的景象使參觀民眾嘆為觀止。�圖為電宮於晚上閃閃發亮的模樣。1900年繪製

圖2-10 1900年巴黎世界博覽會的電宮 

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課本圖片

萊頓瓶

為一玻璃容器,內外包覆導電的金屬箔,瓶口有球形電極,可將靜電導入儲存。

伏特向拿破崙展示伏特電堆

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1887年,愛迪生利用交流電設計出電椅,用以執行死刑,企圖透過這樣的形式強調交流電的危險性。

1893年,西屋公司擊敗愛迪生,取得芝加哥哥倫布博覽會標案,象徵交流電在電流戰爭中贏得勝利。

1880~1890年代

隨著輸電系統的普及,電力逐漸成為主要能源

愛迪生的直流電系統與西屋公司的交流電系統在電力傳輸上產生激烈的商業競爭

課本圖片

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參考

答案

請問為何電力傳輸的開發會演變成一種商業競爭?

你認為電力對當時的社會而言有何重要性?

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參考答案

十九世紀末,隨著技術的發展,電力已逐漸成為美國城市中最重要的動力來源,因此擁有一座城市的供電系統的公司,就等同於獨占整座城市分量的能源市場。當時愛迪生與西屋公司是全世界最大的電力公司,分別擁有直流電系統與交流電系統的專利,在發明專利尚未到期的當時,這兩間公司可以實質上瓜分整個電力供應市場,但若是能成功打壓另一種輸電系統,自己就可以獨占市場。因此,愛迪生與西屋公司分別代表不同的輸電系統展開激烈的「電流戰爭」,最後由西屋公司的交流電獲得全面勝利。

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電力除了提供照明以外,更可以驅動機械,相較於原本的煤炭而言,是更為方便、便宜的能源。除了工業以外,電話、電報等通訊也都需要電力,因此對於十九世紀末的人而言,電力已經是生活中不可或缺的一部分了。

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  • 十八世紀工業革命開始�有了大量童工
  • 童工優勢:�1.新興工廠需要大量、廉價� 的勞力來源�2.採用機器降低對勞動者體力和技術的要求
  • 當時新興的紡織工業特別需要手指細小而靈巧的兒童�礦場需要身型較小的兒童進入坑道內部運煤

補充資料

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補充資料

班傑明.富蘭克林

  • 1706年出生於英屬北美麻薩諸塞州波士頓
  • 美國開國元勛之一,身兼政治家、外交家、科學家、發明家、出版商、印刷商、記者、作家、慈善家、共濟會的成員於一身

100美元紙幣

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補充資料

  • 1752年,富蘭克林在雷暴下放風箏,示範證明「雷電」是由電力造成
  • 富蘭克林的風箏實驗中發明了避雷針,並推動費城學院(今賓州大學)於1752年安裝了避雷針

「班傑明.富蘭克林取電於天」� 繪於1816年,費城藝術博物館

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補充資料

湯瑪斯.阿爾瓦.愛迪生

  • 愛迪生一生中擁有超過一千項發明的專利,包括:電燈泡、留聲機、活動電影攝影機、直流電力系統、蠟製印刷滾筒等
  • 12歲的愛迪生因疾病副作用一耳完全失去聽力,這也讓他可以專注於研究與發明

愛迪生與他早期發明的留聲機

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補充資料

  • 愛迪生的主要發明誕生在紐澤西州的門洛帕克實驗室�這是第一個設立以專門用於技術革新和改善現有技術為目的的機構
  • 雖然大多數的發明不是完全原創,而是改善不完善的產品,並使之商業化

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"砷"排放量創歷史新高

七成來自燃煤發電

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伏特電堆與金屬電

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某地曾發生這樣的變化:短短數十年間,國家面貌發生了變化。幾世紀以來未曾圈圍的空地和公共牧場,現在均以柵籬設防;村落發展成人口密集的城鎮;煙囪聳立,睥睨古老的尖閣。公路經過整修,顯得筆直、堅固而寬廣。鐵軌首次鋪設,蒸汽船也開始航行於河、海之中。這應是下列何者的景觀?造成此一變化的原因為何?

99指考

(A)十八世紀後期的美國;獨立戰爭

(B)十九世紀前期的英國;工業革命

(C)十九世紀後期的日本;明治維新

(D)二十世紀初期的臺灣;自強運動

答案

解析

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由題幹中「鐵軌首次鋪設,蒸汽船也開始航行於河、�海之中」,可知此為工業革命之後所發生的景象。�「幾世紀以來未曾圈圍的空地和公共牧場,現在均以柵籬設防」,可知此為圈地運動所形成的景觀,四個選項中僅有英國實施過圈地運動,故答案為(B)。�(A)美國在1830年代出現火車,其目的是為了開發西部地區;�(C)日本1872年在橫濱修築了第一條鐵路,是受到1868年開始的明治維新積極發展工業之影響;�(D)臺灣的第一條鐵路修建於劉銘傳擔任巡撫期間,時間為1891-1893年,是受到自強運動的影響。

解析

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1846年,中國某地一家飯店開業,因地點相當偏僻,交通不便,初期的經營狀況不佳。十九世紀後期,該飯店卻成了中國最早接受現代事物的場所:1867年,該飯店最早使用煤氣;1882年安裝電燈,引來許多好奇的人潮;1883年,最早使用自來水。這個飯店應位於何處?

(A)北京 (B)上海

(C)天津 (D)澳門

97指考

答案

解析

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根據題幹所述,該地區原先相當偏僻,但卻成為中國最早接受現代事物的場所,可知是上海的發展史。上海在1840年鴉片戰爭以前只是一個小漁村,通港之後因為地理位置得天獨厚,成為中國最繁榮的港口城市,上海也是世界上最早有電、煤氣、電話及其他現代化設施的都市之一。故本題答案為(B)。�(A)北京是清代首都,地點上不應有偏僻、交通不便之處,故不選;�(C)天津是出入北京的門戶,交通上也不應有不便之處,故不選;�(D)澳門地處中國南方海濱,地點、交通雖略符合題幹,但澳門始終未發展成兼容新舊文化的大都會,故不選。

解析

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一部小說中有下列的情節:「海港都市中,大蒸汽船帶來許多遠洋的新奇貨物,街上有許多新式建築,而城中商家販賣許多外國商品,有一種自鳴鐘,吸引了居民的注意。一家著名的藥材店新裝了電燈,許多客人感到非常驚喜。」下列那一個項目最足以判斷這部小說寫作的確實時間?

(A)電燈 (B)新式建築 �(C)大蒸汽船 (D)自鳴鐘

93學測

答案

解析

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根據題幹的描述,其中新式建築是指使用水泥的建築,水泥的使用在近代以來日益普遍;而大蒸汽船則是十九世紀中葉開始出現;自鳴鍾此類複雜的鐘錶技術在啟蒙時代的歐洲已經相當發達;最後電燈的發明是建立在使用電力技術的基礎之上,最早起源於十九世紀末葉,所以相較之下電燈是最晚出現的產品,故選(A)。

解析