許多人都認(rèn)為詹姆士、瓦特(James Watt)發(fā)明了蒸汽機(jī),，但這不是事實,。蒸汽機(jī)不是瓦特發(fā)明的，然而瓦特在改良蒸汽機(jī)的過程中,，確曾作出最重要的貢獻(xiàn),。

　　近代比較像樣的蒸汽機(jī)，可以從17世紀(jì)晚期湯姆士,、塞維利(Thomas Savery)設(shè)計的蒸汽機(jī)談起,。起初的這具蒸汽機(jī)，利用封閉容器中的水蒸汽,，將煤礦中的積水排出,，接著冷卻該封閉容器,，在容器中形成低壓狀態(tài)，以便再度使礦坑中的積水進(jìn)入該容器中,，重復(fù)這樣的過程就能發(fā)揮抽水的功能,。

　　1712年湯姆士、紐科門(Thomas Newcomen)改進(jìn)了塞維利的設(shè)計,，利用壓力較大的蒸汽推動汽缸中的活塞,，接著冷卻汽缸，形成低壓的狀態(tài)而推回活塞,，這活塞再經(jīng)過連桿拉動抽水裝置,，可以抽出更深的礦井積水。

　　紐科門蒸汽機(jī)可以說得上是瓦特蒸汽機(jī)的前身,。1763年瓦特在格拉斯古大學(xué)(Glasgow University)修理紐科門蒸汽機(jī),，發(fā)現(xiàn)了紐科門蒸汽機(jī)有許多缺點。瓦特首先將冷卻蒸汽的過程改放在另外的冷凝器中進(jìn)行,，大大提高了使用熱能的效率,，并在往后三十年間持續(xù)改良蒸汽機(jī)，發(fā)展出有曲柄,、飛輪的往復(fù)式蒸汽機(jī),。

　　往復(fù)式蒸汽機(jī)構(gòu)造精巧，運(yùn)轉(zhuǎn)時各部零件一起連動,，力與美的結(jié)合相當(dāng)引人入勝,。在課堂上演示一具主要活動零件 (包括活塞、氣閥等)均可透視的透明蒸汽機(jī)(見圖1),，一定可以調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,。這具蒸汽機(jī)的汽缸是玻璃制的，活塞則用厚紙板制成,，分流盒的部分構(gòu)造則以透明壓克力包覆,，務(wù)求內(nèi)部構(gòu)造一目了然(見圖2)，凸顯和協(xié)律動之美,。為了安全和維修方便起見,，這具蒸汽機(jī)不用蒸汽推動，而改用空氣推動,。在這具透明蒸汽機(jī)的蒸汽出口處接上吸塵器,，則大氣從進(jìn)口灌入蒸汽機(jī)中，就像水蒸汽灌入蒸汽機(jī)一樣,，也能驅(qū)動這具用不同材料拼湊起來的蒸汽機(jī)快速運(yùn)轉(zhuǎn),。(如果實驗室中有吹氣機(jī)，例如：氣墊軌要用的吹氣機(jī),，在這具透明蒸汽機(jī)的蒸汽進(jìn)口處直接接上吹氣機(jī),，也能驅(qū)動這具蒸汽機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn),。)

　　所需的材料如下：

　　(1)內(nèi)直6 cm，長12 cm的玻璃管一支,。

　　(2)厚約2 mm的壓克力板一片,。

　　(3)硅膠管(軟的管子即可)。

　　(4)軸承(培林)兩個,，內(nèi)徑4 mm,。

　　(5)木板二塊，木條若干支,。

　　(6)直徑4 mm,、2 mm的木桿若干支。

　　(7)厚紙一片,。

　　制作過程：

　　甲,、汽缸的部份：

　　將厚紙剪成直徑恰略小于玻璃管內(nèi)徑的圓片，此圓片即作為活塞,。可想而知,，此圓片不可能完全密封玻璃管,，但只要大致能與玻璃管內(nèi)徑一致，且可于玻璃管中輕易滑動即可,。圓片中心鉆一個直徑4 mm的小孔,。在另一小片木板上鉆一直徑4 mm的小孔，藉由此小片木板,，將圓厚紙活塞與直徑4mm木桿制成的連桿(見圖3 ) 結(jié)合在一起,，而且使圓厚紙片垂直木質(zhì)連桿。

　再用兩片木板制作此玻璃管汽缸的支架,，其中之一鉆一個直徑4.5 mm的小孔,，并在旁邊鉆一個直徑13 mm的小孔;另一片則鉆一個直徑13 mm的小孔即可，先將紙活塞和木連桿放在玻璃汽缸中,，讓木連桿從木板支架上4mm直徑的孔伸出,，再用AB膠，將玻璃管與木材支架密接,，于是把紙活塞密封在玻璃管汽缸中,。將木板支架用AB膠黏在木板底座上，直徑4 mm的連桿從木支架上的孔穿出后,，要再立一個直立于底座的小支架,，此小支架上端有一個直徑約4.5 mm的孔，可容納連桿的另一端(見圖4 ) ,。

　　乙,、分流盒的部分：

　　分流盒的構(gòu)造如圖5所示的透視圖,，其主要的功能是:利用口形木框的往復(fù)移動，改變空氣的通道,，使空氣改變流動的路徑,，而能往復(fù)推動玻璃汽缸中的紙活塞。一共動用五片木板制作分流閥盒子,。下方一片,，兩側(cè)木板之一的上半部鉆一個直徑13 mm的孔，另一側(cè)木板的下半部則鉆三個直徑13 mm的孔(此三孔中之左右分別經(jīng)硅膠管連通玻璃汽缸支架上直徑13 mm的小孔),。再用兩木板作黏在前后,，其中一片木板上鉆一個直徑4.5 mm的小孔。