阅读下列材料：
材料一

材料二 主要资本主义国家占世界工业生产总值的比重

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。
——《大国崛起》解说词
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。
——《世界通史》
请回答：
(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，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？

先进的生产工具或生产方式的出现给社会面貌与社会阶级结构带来了巨大的变化，阅读下列材料，回答问题：

材料一：春秋以来，由于--A--农具和--B--耕的使用和推广，大量荒地被开垦出来，一些奴隶主将开垦出来的田地变成私产并出租，他们转化为封建地主，……到了战国时期，新兴的地主阶级……先后在各国掀起了变法运动，其中，以秦国的商鞅变法效果最显著。

----摘自人教版八年级下册教材

材料二：北宋时，制成了指南针，并开始用于航海事业。南宋海外贸易发达，指南针广泛用于航海，还由阿拉伯人传入欧洲。这为后来欧洲航海家的航海活动，创造了条件。

----摘自人教版八下教材

材料三：

材料四：两次工业革命给人类社会带来了巨大变化，第一次工业革命中，瓦特蒸汽机出现以后，极大促进了大工厂生产的发展。1840年前后，美国--C--生产已成为工业生产的主要方式……在第二次工业革命的推动下，资本主义生产力迅猛发展，资笨主叉国家并始从自由资本主义向--D--资本主义即帝国主义阶段过渡。

史实一：现代美国是在内战（1861—1865年），到美国——西班牙战争（1898年）的这四十年关键时期兴起的。这个重新塑造了国家生活方方面面的关键时期，于1890年达到了顶峰。

史实二：在十九世纪后期，落后于英国和法国技术的美国技术，突然获得了大发展，并以电灯、打字机、电话以及三样革命性进展——电、汽车和飞机——改变了世界。

——选自沃尔特·拉菲伯《美国世纪》

史实三：1938年，一位美国经济学家评论罗斯福“新政”时说：这个国家昨天还是个不干涉主义，或处于守势的国家，现在，它却从事建设和开发工厂，买卖货物和劳务，储贷货币，开办航运。

——洛克《今日美国的问题》