Ⅰ 三大動力機是怎樣發明的
蒸汽機
世界上第一台蒸汽機是由古希臘數學家亞歷山大港的希羅（Hero of Alexandria）於1世紀發明的汽轉球（Aeolipile），不過它只不過是一個玩具而已。 約1679年法國物理學家丹尼斯·巴本在觀察蒸汽逃離他的高壓鍋後製造了第一台蒸汽機的工作模型。約與此同時薩繆爾·莫蘭也提出了蒸汽機的主意。1698年托馬斯·塞維利、1712年托馬斯·紐科門和1769年詹姆斯·瓦特製造了早期的工業蒸汽機，他們對蒸汽機的發展都做出了自己的貢獻。1807年羅伯特·富爾頓第一個成功地用蒸汽機來驅動輪船。瓦特並不是蒸汽機的發明者，在他之前，早就出現了蒸汽機，即紐科門蒸汽機，但它的耗煤量大、效率低。瓦特運用科學理論，逐漸發現了這種蒸汽機的毛病所在。從1765年到1790年，他進行了一系列發明，比如分離式冷凝器、汽缸外設置絕熱層、用油潤滑活塞、行星式齒輪、平行運動連桿機構、離心式調速器、節氣閥、壓力計等等，使蒸汽機的效率提高到原來紐科門機的3倍多，最終發明出了現代意義上的蒸汽機。
16世紀末到17世紀後期，英國的采礦業，特別是煤礦，已發展到相當的規模，單靠人力、畜力已難以滿足排除礦井地下水的要求，而現場又有豐富而廉價的煤作為燃料。現實的需要促使許多人，如英國的帕潘、薩弗里、紐科門等就致力於「以火力提水」的探索和試驗。
最初的真空蒸汽機被用來將礦井裡的水抽出來。紐科門的蒸汽機將蒸汽引入氣缸後閥門被關閉，然後冷水被撒入汽缸，蒸汽凝結時造成真空。活塞另一面的空氣壓力推動活塞。在礦井中聯結一根深入豎井的桿來驅動一個泵。蒸汽機活塞的運動通過這根桿傳到泵的活塞來將水抽到井外。
第一個巨大的改善是將氣缸與凝結缸通過一個閥門分開。瓦特在伯明翰發明了這個改進。這個改進提高了蒸汽機的效率。下一個改進是將閥門的操作自動化。
這些早期的真空蒸汽機的效率有限，但它們比較安全，因為它們的壓力比較低，在物質發生損壞的情況下機器向內收縮，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的效率帶來了巨大的提高。但這種蒸汽機比真空蒸汽機危險得多。鍋爐和機器的爆炸造成了許多大事故。安全閥在這里帶來了很大的改進，在壓力過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、運行和維護的經驗和安全規則。
薩弗里製成的世界上第一台實用的蒸汽提水機，在1698年取得標名為「礦工之友」的英國專利。他將一個蛋形容器先充滿蒸汽，然後關閉進汽閥，在容器外噴淋冷水使容器內蒸汽冷凝而形成真空。打開進水閥，礦井底的水受大氣壓力作用經進水管吸入容器中；關閉進水閥，重開進汽閥，靠蒸汽壓力將容器中的水經排水閥壓出。待容器中的水被排空而充滿蒸汽時，關閉進汽閥和排水閥，重新噴水使蒸汽冷凝。如此反復循環，用兩個蛋形容器交替工作，可連續排水。
薩弗里的提水機依靠真空的吸力汲水，汲水深度不能超過六米。為了從幾十米深的礦井汲水，須將提水機裝在礦井深處，用較高的蒸汽壓力才能將水壓到地面上，這在當時無疑是困難而又危險的。
紐可門及其助手卡利在1705年發明了大氣式蒸汽機，用以驅動獨立的提水泵，被稱為紐科門大氣式蒸汽機。這種蒸汽機先在英國，後來在歐洲大陸得到迅速推廣，它的改型產品直到19世紀初還在製造。紐科門大氣式蒸汽機的熱效率很低，這主要是由於蒸汽進入汽缸時，在剛被水冷卻過的汽缸壁上冷凝而損失掉大量熱量，只在煤價低廉的產煤區才得到推廣。
1764年，英國的儀器修理工詹姆斯·瓦特為格拉斯哥大學修理紐可門蒸汽機模型時，注意到了這一缺點，並於1765年發明了設有與汽缸壁分開的凝汽器的蒸汽機，並於1769年取得了英國的專利。初期的瓦特蒸汽機仍用平衡杠桿和拉桿機構來驅動提水泵，為了從凝汽器中抽除凝結水和空氣，瓦特裝設了抽氣泵。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。
瓦特的創造性工作使蒸汽機迅速地發展，他使原來只能提水的機械，成為了可以普遍應用的蒸汽機，並使蒸汽機的熱效率成倍提高，煤耗大大下降。因此瓦特是蒸汽機的改良者。
自18世紀晚期起，蒸汽機不僅在采礦業中得到廣泛應用，在冶煉、紡織、機器製造等行業中也都獲得迅速推廣。它使英國的紡織品產量在20多年內(從1766年到1789年)增長了5倍，為市場提供了大量消費商品，加速了資金的積累，並對運輸業提出了迫切要求。
在船舶上採用蒸汽機作為推進動力的實驗始於1776年,經過不斷改進，至1807年，美國的富爾頓製成了第一艘實用的明輪推進的蒸汽機船「克萊蒙」號。此後，蒸汽機在船舶上作為推進動力歷百餘年之久。
1800年，英國的特里維西克設計了可安裝在較大車體上的高壓蒸汽機。1803年，他把它用來推動在一條環形軌道上開動的機車，找來喜歡新奇玩意兒的人乘坐，向他們收費，這就是機車的雛型。英國的史蒂芬孫將機車不斷改進，於1829年創造了「火箭」號蒸汽機車，該機車拖帶一節載有30位乘客的車廂，時速達46公里/時，引起了各國的重視，開創了鐵路時代。
19世紀末，隨著電力應用的興起，蒸汽機曾一度作為電站中的主要動力機械。1900年，美國紐約曾有單機功率達五兆瓦的蒸汽機電站。
蒸汽機的發展在20世紀初達到了頂峰。它具有恆扭矩、可變速、可逆轉、運行可靠、製造和維修方便等優點，因此曾被廣泛用於電站、工廠、機車和船舶等各個領域中，特別在軍艦上成了當時唯一的原動機。
需要特別注意的是，許多教科書上（歷史書、物理書）說瓦特是蒸汽機的發明者。這是誤傳。蒸汽機是英國人薩維利（Savery）於1698年、紐可門（Newcomen）於1705年各自獨立發明的，用於礦井抽水。當時效率很低。1765年，瓦特在修理紐可門機的基礎上，對蒸汽機做了重大改進，使冷凝器與汽缸分離，發明曲軸和齒輪傳動以及離心調速器等，使蒸汽機實現了現代化，大大提高了蒸汽機的效率。瓦特的這些發明，仍使用在現代蒸汽機中，為紀念瓦特的貢獻，功率的單位名稱以其姓氏命名。
內燃機
19世紀中期，科學家完善了通過燃燒煤氣，汽油和柴油等產生的熱轉化機械動力的理論。這為內燃機的發明奠定了基礎。活塞式內燃機自19世紀60年代問世以來，經過不斷改進和發展，已是比較完善的機械。它熱效率高、功率和轉速范圍寬、配套方便、機動性好，所以獲得了廣泛的應用。全世界各種類型的汽車、拖拉機、農業機械、工程機械、小型移動電站和戰車等都以內燃機為動力。海上商船、內河船舶和常規艦艇，以及某些小型飛機也都由內燃機來推進。世界上內燃機的保有量在動力機械中居首位，它在人類活動中佔有非常重要的地位。
活塞式內燃機起源於用火葯爆炸獲取動力，但因火葯燃燒難以控制而未獲成功。1794年，英國人斯特里特提出從燃料的燃燒中獲取動力，並且第一次提出了燃料與空氣混合的概念。1833年，英國人賴特提出了直接利用燃燒壓力推動活塞作功的設計。
之後人們又提出過各種各樣的內燃機方案，但在十九世紀中葉以前均未付諸實用。直到1860年，法國的勒努瓦模仿蒸汽機的結構，設計製造出第一台實用的煤氣機。這是一種無壓縮、電點火、使用照明煤氣的內燃機。勒努瓦首先在內燃機中採用了彈力活塞環。這台煤氣機的熱效率為4%左右。
英國的巴尼特曾提倡將可燃混合氣在點火之前進行壓縮，隨後又有人著文論述對可燃混合氣進行壓縮的重要作用，並且指出壓縮可以大大提高勒努瓦內燃機的效率。1862年，法國科學家羅沙對內燃機熱力過程進行理論分析之後，提出提高內燃機效率的要求，這就是最早的四沖程工作循環。
1876年，德國發明家奧托（Otto）運用羅沙的原理，創製成功第一台往復活塞式、單缸、卧式、3.2千瓦(4.4馬力)的四沖程內燃機，仍以煤氣為燃料，採用火焰點火，轉速為156.7轉/分，壓縮比為2.66，熱效率達到14%，運轉平穩。在當時，無論是功率還是熱效率，它都是最高的。
奧托內燃機獲得推廣，性能也在提高。1880年單機功率達到11～15千瓦(15～20馬力)，到1893年又提高到150千瓦。由於壓縮比的提高，熱效率也隨之增高，1886年熱效率為15.5%，1897年已高達20～26%。1881年，英國工程師克拉克研製成功第一台二沖程的煤氣機，並在巴黎博覽會上展出。
隨著石油的開發，比煤氣易於運輸攜帶的汽油和柴油引起了人們的注意，首先獲得試用的是易於揮發的汽油。1883年，德國的戴姆勒（Daimler）創製成功第一台立式汽油機，它的特點是輕型和高速。當時其他內燃機的轉速不超過200轉/分，它卻一躍而達到800轉/分，特別適應交通動輸機械的要求。1885～1886年，汽油機作為汽車動力運行成功，大大推動了汽車的發展。同時，汽車的發展又促進了汽油機的改進和提高。不久汽油機又用作了小船的動力。
1892年，德國工程師狄塞爾（Diesel）受麵粉廠粉塵爆炸的啟發，設想將吸入氣缸的空氣高度壓縮，使其溫度超過燃料的自燃溫度，再用高壓空氣將燃料吹入氣缸，使之著火燃燒。他首創的壓縮點火式內燃機(柴油機)於1897年研製成功，為內燃機的發展開拓了新途徑。
狄塞爾開始力圖使內燃機實現卡諾循環，以求獲得最高的熱效率，但實際上做到的是近似的等壓燃燒，其熱效率達26%。壓縮點火式內燃機的問世，引起了世界機械業的極大興趣，壓縮點火式內燃機也以發明者而命名為狄塞爾引擎。
這種內燃機以後大多用柴油為燃料，故又稱為柴油機。1898年，柴油機首先用於固定式發電機組，1903年用作商船動力，1904年裝於艦艇，1913年第一台以柴油機為動力的內燃機車製成，1920年左右開始用於汽車和農業機械。
早在往復活塞式內燃機誕生以前，人們就曾致力於創造旋轉活塞式的內燃機，但均未獲成功。直到1954年，聯邦德國工程師汪克爾（Wankel）解決了密封問題後，才於1957年研製出旋轉活塞式發動機，被稱為汪克爾發動機。它具有近似三角形的旋轉活塞，在特定型面的氣缸內作旋轉運動，按奧托循環工作。這種發動機功率高、體積小、振動小、運轉平穩、結構簡單、維修方便，但由於它燃料經濟性較差、低速扭矩低、排氣性能不理想，所以還只是在個別型號的轎車上得到採用。
汽輪機
公元1世紀，亞歷山大的希羅記述的利用蒸汽反作用力而旋轉的汽轉球，又稱為風神輪，是最早的反動式汽輪機的雛形。1629年，義大利的Gde布蘭卡提出由一股蒸汽沖擊葉片而旋轉的轉輪。1882年，瑞典的C.G.Pde拉瓦爾製成第一台5馬力（3.67千瓦）的單級沖動式汽輪機。1884年，英國的C.A.帕森斯製成第一台10馬力（7.35千瓦）的多級反動式汽輪機。1910年，瑞典的B.& F.容克斯川兄弟製成輻流的反動式汽輪機。
19世紀末，瑞典拉瓦爾和英國帕森斯分別創制了實用的汽輪機。拉瓦爾於1882年製成了第一台5馬力(3.67千瓦)的單級沖動式汽輪機，並解決了有關的噴嘴設計和強度設計問題。單級沖動式汽輪機功率很小，現在已很少採用。
20世紀初，法國拉托和瑞士佐萊分別製造了多級沖動式汽輪機。多級結構為增大汽輪機功率開拓了道路，已被廣泛採用，機組功率不斷增大。帕森斯在1884年取得英國專利，製成了第一台10馬力的多級反動式汽輪機，這台汽輪機的功率和效率在當時都佔領先地位。
20世紀初，美國的柯蒂斯製成多個速度級的汽輪機，每個速度級一般有兩列動葉，在第一列動葉後在汽缸上裝有導向葉片，將汽流導向第二列動葉。現在速度級的汽輪機只用於小型的汽輪機上，主要驅動泵、鼓風機等，也常用作中小型多級汽輪機的第一級。
Ⅱ 第二次工業革命中提供動力技術的發明是什麼
1、第二次工業革命的動力來源：內燃機和電動機。
2、簡介
第二版次工業革命是指19世紀中期，權歐洲國家和美國、日本的資產階級革命或改革的完成，促進了經濟的發展。19世紀70年代，開始第二次工業革命。人類進入了「電氣時代」。
3、影響
第二次工業革命極大的推動了社會生產力的發展，對人類社會的經濟、政治、文化、軍事，科技、和生產力產生了深遠的影響。資本主義生產的社會化大大加強，壟斷組織應運而生。
第二次工業革命，使得資本主義各國在經濟、文化、政治、軍事等各個方面，發展不平衡，帝國主義爭奪市場經濟和爭奪世界霸權的斗爭更加激烈。第二次工業革命，促進了世界殖民體系的形成，使得資本主義世界體系的最終確立，世界逐漸成為一個整體。
Ⅲ 物理動力小發明
創新小發明製作方法1、自製羽毛球
准備材料:空飲料瓶一隻,泡沫水果網套兩只,橡皮筋一根,玻璃彈子一隻。
製作過程:
1.取250毫升空飲料瓶一隻,將瓶子的上半部分剪下;
2.將剪下的部分均分為8份,用剪刀剪至瓶頸處,然後,將每一份剪成大小一致的花瓣形狀;
3.將泡沫水果網套套在瓶身外,用橡皮筋固定在瓶口處;
4.將另一隻泡沫水果網套裹住一粒玻璃彈子,塞進瓶口,塞緊並露出1厘米左右;
5.剪下半隻乒乓球,將半球底面覆在瓶口上,四邊剪成須狀,蓋住瓶口後用橡皮筋固定住。
6.美化修飾後,一隻自製羽毛球完成了。用羽毛球拍打一打,看看效果怎麼樣?
2、自製香皂紙
製作材料和工具:
吸濕性較好的白紙,小塊香皂,一支毛筆和一次性飲料罐。
製作方法:
先把香皂切碎後放在罐里,盛上適量的水後把杯子放在爐上加熱,等香皂融化,將白紙裁成火柴盒大小,一張張塗透皂液,再取出陰干就成了香皂紙。
3、自製熱氣球
1.首先我們用軟紙裁出6～8個葉狀的紙片。
2.將它們對折並用膠水將它們的邊粘在一起作成一個氣球。
3.用膠帶將四根連線粘到氣球底部。用橡皮泥將線的另外一端固定在桌子上。
4.盡量將電吹風的速度調的很慢。將吹風口向上對准底部的開口並且打開開關。氣球會慢慢變大拉緊細線並且離開桌面。
4、自製手電筒
具體製作方法是:將一隻廢易拉罐(如露露飲料罐)起掉一頭蓋子,另一頭用圓頭榔頭敲凹。用厚瓦楞紙板捲起兩節一號電池,電池正極朝上、負極朝下裝入罐中。找一個合適的塑料蓋(如神奇大大卷的盒蓋正好可以扣在露露飲料罐上),在盒蓋中央挖一個圓形小洞,洞的大小以使燈泡插緊為宜。將燈泡底座插入小洞。取一段尋線兩端剝去線皮,一端繞在燈座上,另一端從塑料蓋側面扎一個小孔穿出。將塑料蓋蓋在易拉罐上。檢查一下,燈泡、電池是不是緊密接觸。到這里一次性手電筒就做好了。使用時,用大拇指把從側壁穿出的導線按在從拉罐無油漆的焊縫上,手電筒就會發光,大拇指離開導線跳起,手電筒就滅了,使用非常方便。
5、自製太陽灶
找一個大號手電筒上的凹面反光碗,用硬質泡沫塑料或木料削一根長約4厘米的圓柱體,直徑以正好能緊緊塞進反光碗的圓孔為宜。在圓柱的一端橫向鑽一個細孔,穿入一根直徑相當於孔徑的鐵絲,然後將露在圓柱外的鐵絲兩頭扳折成90°,各留5厘米即可。把圓柱塞入反光碗的圓孔內,再將鐵絲兩端插在一塊泡沫塑料或木質底板上。將一根細竹簽的兩頭削尖,一頭插在反光碗中央的圓柱上,另一頭插上一小塊土豆。把該裝置放在太陽下,讓反光碗朝著太陽方向,然後,耐心調節竹簽長度,讓插上去的土豆正好位於發光焦點上。要不了多久,土豆就會被太陽光烤熟,發出香味。
6、自製 彩色蠟燭
材料:彩色蠟筆、蠟
製作方法:
1.找一個廢棄的罐裝飲料桶(如1.25升的可樂瓶子),整齊地剪去蓋子的部分,把蠟削入桶中。
2.把桶放人熱水中,並攪拌裡面的蠟,使之全部熔化。最好用開水。不過要請父母幫忙,或在父母的監護下進行這個步驟。
3.把熔化的液體倒人一個形狀好看的容器(比如放小塊兒巧克乃的心形框)中。不要倒得太多喲。至於原因嘛,往下看。當然了,你要先在容器中放入作蠟燭芯的線。
4.原來的蠟冷卻悟,阿依照卜面的方法把熔化的彩色蠟筆液倒入其中(彩色蠟筆這個時候派上用場了)。這樣把不同顏色的蠟一層層加上去,好看的蠟燭就做成了。
7、自製壁掛花籃
材料與工具:雪碧飲料瓶兩個、膠水、刻刀、剪刀。
製作方法:
1. 將一隻雪碧飲料瓶的綠色底套取下,剪成蓮花狀,翻轉向下和瓶身粘成底座。
2. 在綠色底套上截取2厘米寬的綠色環,仍套在瓶身上。
3. 去掉瓶頸,在瓶上剪出13厘米長8厘寬的寬頻一條,和3厘米寬的窄帶若干條。
4. 用刻刀在3厘米窄條上刻出花紋如圖 3,然後將這些窄條向外翻折,由下向上插入綠色環中。
5. 取另一隻飲料瓶,利用瓶身,用剪刀剪出6片17厘米長的蒴葉。
6. 將花籃釘在牆上,插入葉子、鮮花,壁掛式花籃就做成了。
8、自製蟑螂捕捉盒
取一張220×150(mm)的硬紙板。
捕捉盒最重要的部分為捕捉面。取一張塑料膜,剪成與盒底相同大小,塗上粘合劑鋪在盒底上。蟑螂能否被捉,關鍵在於粘合劑。粘合劑有兩個作用:一是將蟑螂引入盒內,二是將其粘牢在捕捉面上。引誘劑的調制:將40%的肉粉、50%的麵粉、10%的豆餅混合,總量在20克左右,拌好待用。粘合劑是20克松香與10克菜油混合,加熱至膠狀後,把引誘劑與粘合劑混合攪拌均勻,即製成了粘合劑。
把調好的上述糊狀物均勻地塗在已襯上塑料膜的捕捉面上,再按原先畫好的虛線向內折,最後把舌片b插在凹口a內。
由於松香與菜油混合物的不幹性,可使誘餌的粘性長達一個星期。將捕捉盒置於蟑螂出沒的地方,因為盒內較暗,兼有蟑螂喜歡的誘餌,所以蟑螂會爬進盒內爭食誘餌,被粘其上。粘滿後,既可將紙盒壓扁棄之,又可揭去塑料膜,調換塗有誘餌的塑料膜,使盒子得以再次利用。
若將捕捉盒的尺寸擴大,並將粘合劑的成分稍作調整,加厚塗層便能製成紙制捕鼠器。
Ⅳ 工業革命動力機械發明
第一次工業革命發明了蒸汽機（瓦特的單缸蒸汽機、雙缸蒸汽機）。
第二次工業革命格拉姆發明電動機、西門子發明發電機，卡爾本茨發明內燃機。
Ⅳ 工業革命中，在動力的發明和使用上，具有開創意義的成就是
答案C
解題關鍵是理解「開創意義的成就」。工業革命是從發明和使用機器開始的，是機器就應有動力，人力、水力、蒸汽都是動力，用人力作動力，既浪費了勞動資源，也難以提高勞動生產率，用水力帶動機器受自然條件的制約，而蒸汽則是一種更有效、更方便的動力，它的發明，把人類帶入了蒸汽時代。故C為正確答案。
Ⅵ 最早的動力飛機是誰發明的
有兩位青年既沒有受過高等教育，也沒有金錢。只有火一樣的熱情和百折不撓的毅力，他們專就是萊特屬兄弟。1899年，他們從斯密遜協會取得資料和文獻以後，就開始研究。在以後的三年中，他們測試了翼端捲曲、裝有活動方向舵的滑翔機，進行了3次試驗。測量了風壓和氣流，記錄了詳細的數據。一再改進機翼和方向舵的形狀結構，取得了初步的成功。
一個陰沉的冬天，275千克的「飛行者」號在北卡洛萊納州基地霍克沙丘上作首次飛行，到場觀眾包括威伯爾，只有5人。「飛行者」號由奧威爾駕駛，在空中飛行了約35米，時間是12秒。這是世界歷史上第一次成功的動力載人飛行。
Ⅶ 發明，是推動車輪前進的動力；發明，是（ ）；發明，是（ ）。
發明是推動歷史車輪前進的動力；發明是人類智慧和汗水的結晶；發明是創造美好未來的鑰匙。
冥思苦想搗鼓出來這兩句非粘貼。。。。希望幫到你
Ⅷ 發動機是誰發明的
應該是卡爾本茨
發動機最早誕生在英國，所以，發動機概念也源於英語，它專的本義是指那種屬「產生動力的機械裝置」。隨著科技的進步，人們不斷地研製出不同用途多種類型的發動機，但是，不管哪種發動機，它的基本前提都是要以某種燃料燃燒來產生動力。用作汽車動力的發動機。絕大多數汽車使用以汽油或輕質柴油為燃料的往復活塞式內燃機。汽車主要用於運輸﹐要求有質小﹑輕巧﹑省燃料﹑適應性好且可靠耐用的動力裝置。汽油機升功率(每升氣缸排量的功率)高﹐比質量(每單位功率的質量)小﹐起動方便﹐振動和雜訊小﹐用於絕大部分轎車和輕型貨車﹑部分中型客車和貨車。柴油機燃料消耗率低﹐大修里程長﹐用於重型汽車和大部分中型貨車﹐也用於客車。由於能源關系﹐柴油機的使用范圍不斷擴大。
Ⅸ 什麼是普通應用動力機的發明
瓦特的蒸汽機與紐可門蒸汽機相比，耗煤量減少了3/4，效率卻提高了6倍，其他各項性能均得到明顯改善。但由於它仍是一部「單向式」的蒸汽機（即只在活塞一端進汽，靠大氣壓力實現反向運動），所以它只能滿足礦山排水的需求，還無法作為一般動力機在工業各部門普遍應用。
此時的英國，正處於技術大變革的前夜，一場人類歷史上空前的工業革命正在這里拉開序幕。這場革命的開端是由紡織機的改進開始的。一批工匠出身的傑出發明家如凱依、哈格里沃斯、阿克萊特等人，相繼發明了飛梭、珍妮紡紗機、水力織布機等等，使英國紡織業的勞動生產率提高了幾十倍甚至上百倍。但是，就它們的動力來看，還主要是人力和水力，由於受生理極限、地理、季節等因素的限制，使動力問題成為制約勞動生產率進一步提高的「瓶頸」。
這樣一種社會環境促使許多人開始注意能否用蒸汽機為紡織業提供動力的問題。這當然也是瓦特完成了對蒸汽機的初步改進之後所關心的首要問題。事實上，瓦特在改進了單向式蒸汽機後並沒有停步，他又全身心地投入了新的研究試驗當中。經過十多年的努力，1782年瓦特終於發明了具有偉大歷史意義的「雙向式」蒸汽機。這種蒸汽機通過一個滑動閥的控制，在活塞的兩端輪流進汽、排汽，推動活塞作連續而均勻的往復運動。瓦特在1784年4月為「雙向式」蒸汽機填寫的說明書中，不再把它的蒸汽機看作是為特殊目的所進行的發明，而是把它看作是大工業可以普遍應用的動力機。
為了實現蒸汽機在工業上的普遍應用，還必須把活塞的往復直線運動轉變為旋轉運動。因此，瓦特同時又發明了曲柄連桿機構。這樣，活塞的往復運動，通過曲柄連桿就轉化成了主軸上的旋轉運動。「雙向式」蒸汽機和曲柄連桿機械的結合，使蒸汽機成為名副其實的「萬能發動機」，即可普遍適用於工業生產。這兩項發明成為瓦特對蒸汽機的第二大貢獻。
除此之外，瓦特還為使蒸汽機的功能達到完善化而作了大量的工作。例如，採用空氣泵來排除汽缸中殘存的空氣和水；使用塗油的襯墊來提高活塞的密封性能；在汽缸和汽缸外罩之間設置蒸汽夾套來防止散熱，以便保持汽缸的溫度；採用高於大汽壓的蒸汽，使它在汽缸中膨脹來作功，為大幅度提高蒸汽機的效率開辟了新的途徑；他還發明了示功器，可以將蒸汽的壓力與其體積的關系描繪成一個圖。此外，瓦特還有一項值得提及的重要發明，這就是離心式調速器。這是一種利用離心原理自動調節汽缸的進氣量，從而保證蒸汽機主輛轉速保持穩定的裝置。這種裝置的工作原理是：在一根能夠旋轉的垂直軸上系有兩個金屬球，用蒸汽使垂直軸旋轉。當垂直軸開始旋轉時，由於離心作用，金屬球就會上升。汽缸里蒸汽過多時，調節器的垂直軸的旋轉就加快，金屬球於是就上升得更高，從而使閥門部分閉合，進入汽缸里的蒸汽也隨之減少。蒸汽壓力小了，垂直軸的轉速也隨之減慢，於是金屬球在重力作用下開始下降，閥門又被打開，更多的蒸汽又進入汽缸。這樣，進入汽缸里的蒸汽量得到了調節，可以基本保持不變，蒸汽機有了不斷修正自己「錯誤」的「頭腦」。因此，它可以說是最早的「自動控制」裝置。它的意義也許並不限於裝置本身，更重要的是，它所體現出來的「自動控制」原理給後輩技術發明家以深刻啟迪。美國著名科普作家阿西莫夫據此認為，瓦特是「點燃兩次工業革命的導火線」的人，即他不但以蒸汽機的改進發明而推動了第一次工業革命，而且當代正在經歷的「自動化革命」也可追溯到他那裡。
眾所周知，早在遠古時期，人類的祖先就學會了利用機械能來獲得熱能——鑽木取火，這是人類向利用自然能邁出的第一步。第二步是其逆過程，即熱能轉化為機械能。蒸汽機的發明，特別是瓦特蒸汽機的發明標志著人類真正掌握了一種巨大的自然能源。這一步整整跨越了近百萬年。瓦特蒸汽機的發明，使人類獲得一種穩定可靠地把熱運動轉化為機械運動的機械裝置，找到了一種效率高、能力大且燃料來源容易的原動機。瓦特蒸汽機發明後，迅速在采礦、紡織、冶金、機器製造、磨坊等各種行業中被廣泛應用，大大提高了勞動生產率，促進了舊的工場手工業向機器大工業的迅速過渡，直接推動了18世紀的工業革命的深入開展。也由於瓦特蒸汽機的出現，才導致了火車、輪船的發明，使人類社會進入工業文明時代。因此，瓦特蒸汽機不但是科技史上有偉大意義的發明，而且是人類社會發展史上的一個重要里程碑。恩格斯對蒸汽機的發明曾給予高度評價：「蒸汽機是第一個真正國際性的發明，它使工場手工業時代遲慢的發展進程變成了生產中真正的狂飆時期」，「是社會領域中實現了巨大的解放性的變革。」