材料二：在19世纪最后的三十年里，西方列强掀起了有史以来规模最大．范围最广的海外扩张狂潮，世界被列强瓜分完毕。列强在殖民地面积上所占位次情况如下：英国居第一位、法国居第二位、德国居第四位、美国居第五位。

——据《世界近现代史精要》整理

材料三：如图

根据以上材料和相关史实回答：

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？

科技的发展推动了人类社会的发展，科技与大国的兴衰有着密切的联系。阅读下列材料，结合所学知识回答下列问题。

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