材料一

材料二   下图是主要资本主义国家占世界工业生产总值的比重比重(％) 

材料三  （美国）仅1865年至1900年，被正式批准登记的发明专利就达到了64万多种……为促进科学和实用技艺的普及，对作家和发明家的著作和发明，在一定期限内给予专利权的保障……美国人第一次把专利权写入了宪法，用国家的根本大法来保护发明创造。 
材料四    科技方面，英国工业界满足于第一次工业革命的成就，坐享其成的思想日趋严重……在新技术成果应用方面英国日趋落后。政府在科技投入方面也存在诸多问题，经费少，实验设备不足，管理混乱，科技人员地位低和待遇差成为普遍现象。
（1）根据材料一中的三幅图片，分别写出两次工业革命中的重大发明成果的名称。
（2）根据材料二，比较1870年与1913年英美两国在世界工业生产总值中所占的比重，说明美国经济地位发生了什么变化？并结合材料三及所学知识，分析发生这种变化的主要原因。
（3）根据材料四，概括导致英国经济地位衰落在科技方面的原因。
（4）从美英两国经济地位兴衰的对比中，你获得什么认识？

材料一：工业革命之所以在英国率先起步，与“光荣革命”后相对宽松的政治和社会环境、岛国的独特地理位置、殖民扩张带来的资本积累、庞大的海外市场、圈地运动等因素有直接关系。……工业革命不仅表现为各行业的技术变革及生产增长，同时也表现为交通运输业的进步。

——钱乘旦《英国通史》

材料二：第二次工业革命为资产阶级“征服世界”提供了更加空前强大的经济实力和物质手段，……新的通讯手段的使用，带来了铁路、轮船等交通工具的革命性变革，使得远程运输更为广泛、安全、便捷。……随着垄断资本主义阶段的到来，资本输出成为向全球扩张的主要经济手段，……列强最终将世界瓜分完毕。

——王斯德《工业文明的兴盛——16-19世纪的世界史》

材料三：19世纪后期德国工业化的速度异常迅速，英国和德国之间展开了最为激烈的经济竞争，……经济上的竞争和国内的困难还激起了对殖民地的争夺……这些殖民地的竞争转而又促成了互相冲突的联盟体系的形成，这些联盟体系在很大程度上导致了战争的到来。

——[美]斯塔夫里阿诺斯《全球通史》

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