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。          
——摘自《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，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：如果从近代科学的角度看，正是牛顿开启了工业革命的大门……1765年，牛顿去世30多年后，一种全新的蒸汽机在瓦特手中诞生了，使人类从此开始拥有自己创造的动力，而不再受制于大自然。

——摘编自《大国崛起》解说词

材料二：

材料三：随着第二次工业革命的兴起，美国抛弃了英国模式，转向重工业发展……凭借其在科学技术上的领先，以及生产技术和生产能力上无法比拟的优势，成为了新的“世界工厂”。

——周斌、李水凤《中国：做真正意义上的“世界工厂”》

图一

图二

图三