历史故事大全(一)

詹姆斯·瓦特是英国着名的发明家，是工业革命时期的重要人物，英国皇家学会会员和法兰西科学院外籍院士。他对当时已出现的蒸汽机原始雏形做了一系列的重大改进，发明了单缸单动式和单缸双动式蒸汽机，提高了蒸汽机的热效率和运行可靠性，对当时社会生产力的发展做出了杰出贡献。他改良了蒸汽机，发明了气压表、汽动锤。后人为了纪念他，将功率和辐射能通量的计量单位称为瓦特，常用符号“W”表示。在瓦特的讣告中，人们对他发明的蒸汽机有这样的赞颂：“它武装了人类，使虚弱无力的双手变得力大无穷，健全了人类的大脑以处理一切难题。它为机械动力在未来创造奇迹打下了坚实的基础，将有助并报偿后代的劳动。”

随着智育的发展，瓦特对客观存在的一些事物都发生了浓厚的兴趣，产生了好奇和钻研之心，这为他以后发明蒸汽机打下了良好的基础。在瓦特故乡的小镇子上，家家户户都是生火烧水做饭。对这种司空见惯的事，有谁留过心呢?瓦特就留了心。他在厨房里看祖母做饭，灶上坐着一壶开水。开水在沸腾，壶盖“啪啪啪”地作响，不停地往上跳动。瓦特观察好半天，感到很奇怪，猜不透这是什么缘故，就问祖母说：“什么玩意使壶盖跳动呢?”祖母回答说：“水开了，就这样。”瓦特没有满足，又追问：“为什么水开了壶盖就跳动?是什么东西推动它吗?”可能是祖母太忙了，没有功夫答复他，便不耐烦地说：“不知道。小孩子刨根问底地问这些有什么意思呢?”瓦特在他祖母那里不但没有找到答案，反而受到了冤枉的批评，心里很不舒服，可他并不灰心。连续几天，每当做饭时，他就蹲在火炉旁边细心地观察着。起初，壶盖很安稳，隔了一会儿，水要开了，发出“哗哗”的响声。蓦地，壶里的水蒸气冒出来，推动壶盖跳动了。蒸汽不住地往上冒，壶盖也不停地跳动着，好像里边藏着个魔术师在变戏法似的。瓦特高兴了，几乎叫出声来。他把壶盖揭开盖上，盖上又揭开，反复验证。他还把杯子、调羹遮在水蒸气喷出的地方。瓦特终于弄清楚了，是水蒸气推动壶盖跳动，这水蒸气的力量还真不小呢。就在瓦特兴高采烈的时候，祖母又开腔了：“你这孩子，不知好歹，水壶有什么好玩的，快给我走开!”他的祖母过于急躁和主观了，这随随便便不放在心上的话，险些挫伤了瓦特的自尊心和探求科学知识的积极性。年迈的老人啊，根本不理解瓦特的心，不知“水蒸气”对瓦特有多么大的启示!水蒸气推动壶盖跳动的物理现象，不正是瓦特发明蒸汽机的认识源泉吗?

1764年，学校请瓦特修理一台纽可门式蒸汽机，在修理的过程中，瓦特熟悉了蒸汽机的构造和原理，并且发现了这种蒸汽机的两大缺点：活塞动作不连续而且慢;蒸汽利用率低，浪费原料。此后，瓦特开始思考改进的办法。1765年的春天，在一次散步时，瓦特想到，既然纽可门蒸汽机的热效率低是蒸汽在缸内冷凝造成的，那么为什么不能让蒸汽在缸外冷凝呢?瓦特产生了采用分离冷凝器的最初设想。在产生这种设想以后，瓦特在同年设计了一种带有分离冷凝器的蒸汽机。按照设计，产生这种设想以后，瓦特在同年设计了一种带有分离冷凝器的蒸汽机。按照设计，冷凝器与汽缸之间有一个调节阀门相连，使它们既能连通又能分开。这样，既能把做功后的蒸汽引入汽缸外的冷凝器，又可以使汽缸内产生同样的真空，避免了汽缸在一冷一热过程中热量消耗。据瓦特理论计算，这种新的蒸汽机的热效率将是纽可门蒸汽机的三倍。从理论上说，瓦特的这种带有分离器冷凝器的蒸汽机显然优于纽可门蒸汽机。但是，要把理论上的东西变为实际上的东西，把图纸上的蒸汽机变为实在的蒸汽机，还要走很长的路。瓦特辛辛苦苦造出了几台蒸汽机，但效果反而不如纽可门蒸汽机好，甚至还四处漏气，无法开动。尽管耗资巨大的实验使他债台高筑，但他没有在困难面前停步，继续进行试验。当布莱克知道瓦特的奋斗目标和困难处境时，他把瓦特介绍给了自己一个十分富有的朋友——化工技师罗巴克。当时罗巴克是一个十分富有的企业家，他在苏格兰的卡隆开办了第一座规模较大的炼铁厂。虽然当时罗巴克已近50岁，但对科学技术的新发明仍然倾注着极大的热情。他对当时只有三十来岁的瓦特的新装置很是赞许，当即与瓦特签订合同，赞助瓦特进行新式蒸汽机的试制。从1766年开始，在三年多的时间里，瓦特克服了在材料和工艺等各方面的困难，终于在1769年制出了第一台样机。同年，瓦特因发明冷凝器而获得他在革新纽可门蒸汽机过程中的第一项专利。第一台带有冷凝器的蒸汽机虽然试制成功了，但它同纽可门蒸汽机相比，除了热效率有显着提高外，在作为动力机来带动其他工作机的性能方面仍未取得实质性进展。就是说，瓦特的这种蒸汽机还是无法作为真正的动力机。

自1769年试制出带有分离冷凝器的蒸汽机样机之后，瓦特就已看出热效率低已不是他的蒸汽机的主要弊病，而活塞只能做往返的直线运动才是它的根本局限。1781年，瓦特参加圆月学社的活动，也许在聚会中会员们提到天文学家赫舍尔在当年发现的天王星以及由此引出的行星绕日的圆周运动启发了他，也许是钟表中的齿轮的圆周运动启发了他，他想到了把活塞往返直线运动变为旋转的圆周运动就可以使动力传给任何工作机。同年，他研制出了一套被称为“太阳和行星”的齿轮联动装置，终于把活塞的往返直线运动转变为齿轮的旋转运动。为了使轮轴的旋轴增加惯性，从而使圆周运动更加均匀，瓦特还在轮轴上加装了一个飞轮。由于对传统机构的这一重大革新，瓦特的这种蒸汽机才真正成为了能带动一切工作的动力机。机构的这一重大革新，瓦特的这种蒸汽机才真正成为了能带动一切工作的动力机。1781年底，瓦特以发明带有齿轮和拉杆的机械联动装置获得第二个专利。由于这种蒸汽机加上了轮轴和飞轮，这时的蒸汽机在把活塞的往返直线运动转变为轮轴的旋转运动时，多消耗了不少能量。这样，蒸汽机的效率不是很高，动力不是很大。为了进一步提高蒸汽机的效率，瓦特在发明齿轮联动装置之后，对汽缸本身进行了研究。他发现，虽然把纽可门蒸汽机的内部冷凝变成了外部冷凝，使蒸汽机的热效率有了显着提高，但他的蒸汽机中蒸汽推动活塞的冲程工艺与纽可门蒸汽机没有不同。两者的蒸汽都是单项运动，从一端进入，另一端出来。他想，如果让蒸汽能够从两端进入和排出，就可以让蒸汽既能推动活塞向上运动又能推动活塞向下运动。那么，他的效率就可以提高一倍。1782年，瓦特根据这一设想，试制出了一种带有双向装置的新汽缸，由此瓦特获得了他的第三项专利。把原来的单项汽缸装置改装成双向汽缸，并首次把引入汽缸的蒸汽由低压蒸汽变为高压蒸汽，这是瓦特在改进纽可门蒸汽机的过程中的第三次飞跃。通过这三次技术飞跃，纽可门蒸汽机完全演变成了瓦特蒸汽机。从最初接触蒸汽技术到瓦特蒸汽机研制成功，瓦特走过了20多年的艰难历程。瓦特虽然多次受挫、屡遭失败，但他仍然坚持不懈、百折不挠，终于完成了对纽可门蒸汽机的三次革新，使蒸汽机得到了更广泛的应用，成为改造世界的动力。1784年，瓦特以带有飞轮、齿轮联动装置和双向装置的高压蒸汽机的综合组装取得了他在革新纽可门蒸汽机过程中的第四项专利。1788年，瓦特发明了离心调速器和节气阀;1790年，他又发明了汽缸示工器，至此瓦特完成了蒸汽机发明的全过程。

历史故事大全(二)

瓦特出生在一个机械工匠世家，从小就接触了很多有关机械的知识，并对这些知识进行了深入研究。瓦特长大后，从事机械修理工作，并在这一行显示出了过人的才能。

1756年，瓦特来到格拉斯哥大学当一名仪器修理工。在工作中，他接触到很多以蒸汽作为动力的机械，大大开阔了自己的眼界，并对蒸汽机产生了极大的兴趣。

一天，一所学校让瓦特修理一台纽可门蒸汽机。之前瓦特从来没接触过这种机器，但他不怕困难，毅然接下了这份工作。

在修理的过程中，他认真研究蒸汽机的结构和工作原理，并发现了纽可门蒸汽机存在的一些问题：由于汽缸时冷时热，蒸汽的利用率很低，而且活塞的活动时断时续，速度比较慢，很容易漏气。

瓦特在修好纽可门蒸汽机之后，便经常思考如何改进现有的蒸汽机。

一天，正在散步的瓦特想：蒸汽的利用率不高，是因为气缸内的温度无法保持一致。那为什么不能设计一个装置，来保证汽缸里的温度恒定呢?

回家后，瓦特画了很多设计图，终于研制出了新的蒸汽机。这种蒸汽机大大提高了蒸汽的利用率，节省了燃料。瓦特并不满足于自己取得的成就，他不断改进其他零配件，使蒸汽机的工作效率大大提高。1874年，瓦特发明的蒸汽机问世了，并引起了世人的关注。这种节省燃料、性能良好的蒸汽机得到一致好评，并被逐渐推广开来。

瓦特是世人公认的蒸汽机的发明者，蒸汽机推动了工业的发展和整个人类文明的进步。人们为了纪念他，把功率的单位定为“瓦特”。

瓦特并不是科学家，但他发明的蒸汽机却有着划时代的意义。可见，只要肯努力，任何人都可以创造奇迹。

历史故事大全(三)

瓦特是世界公认的蒸汽机发明家。他的创造精神、超人的才能和不懈的钻研为后人留下了宝贵的精神和物质财富。1781年，瓦特制造了从汽缸两边推动活塞的动作蒸汽机，并采用曲柄结构，使往复的直线运动转变为放置运动。瓦特还设计了离心节速器，利用反馈原理控制蒸汽机的转速，使蒸汽机迅速被各工业部门采用，为产业革命铺平了道路。瓦特改进、发明的蒸汽机是对近代科学和生产的巨大贡献，具有划时代的意义，它导致了第一次工业技术革命的兴起，极大地推进了社会生产力的发展。

骨瘦如柴的“懒孩子”

瓦特从小性格就很倔强。他和别的孩子一样都喜欢玩具，但是与众不同的是，到他手里的玩具一定要拆开，零件要卸下来，要看个究竟，弄个明白。然后，再按照原来的模样安装上，组合好，使玩具恢复原状。一次邻居家孩子的小车坏了，那个孩子很着急，瓦特拿过来，随手弄一弄就好了。像这样的事可多了，瓦特给孩子们修好了许多玩具呢。

瓦特的父亲是一个穷苦的木匠，整日如牛负重般地劳动着。母亲负担家务，整个家庭充满着痛苦和忧愁，由于他出生于这样贫寒的家庭，自然父母很难给他以结实健康的身体。

童年的瓦特身体非常虚弱，骨瘦如柴，贫病交加，使他失去了入学校读书的机会。时间长了，孩子们也都不体谅他，见他不上学，游手好闲，常常半真半假地说他坏话，叫他“懒孩子”、“病包子”，瓦特听了很不高兴。

孩子们给他起的这些外号很伤害瓦特的自尊心。他不甘心就这样虚度童年，他要求读书，渴望学习。在他强烈的要求下，父母拗不过他，只好答应教他读书。不管春夏秋冬，不管怎样辛苦劳累，他们都要抽空教他读书、写字，有时还帮他学些算术。就这样，童年的瓦特，在贫寒的家庭里，过着他那聊以自慰的学习生活。学的知识虽不多，他却记得很牢固，有时还能举一反三。

大约在瓦特六七岁时，发生过这样一件事。有一天，一位客人来看望他父亲。闲聊时，客人看见瓦特正拿着一支粉笔在地板上、火炉上画些圆圈和直线。客人便关切地对他父亲说：“你为什么不送孩子进学校学些有用的功课呢？在家里乱画，岂不白白浪费时光？”

父亲马上哈哈笑起来，然后回答说：“先生，你仔细看看，你看我的孩子在画什么。”

客人很纳闷，好奇地走过去，细心地瞧了一阵子，然后恍然大悟地说：“啊，原来是这样。这孩子画的是圆形和方形的平面图哇！这不是浪费，是在演算一个几何学上的问题，决不是浪费。”说完后，赞许地拍拍瓦特的肩膀。

一壶开水的启示

随着智力的开发，瓦特对客观存在的一些事物都发生了浓厚的兴趣，产生了好奇和钻研之心。这为他以后发明蒸汽机打下了良好的基础。

在瓦特的故乡——格林诺克的小镇子上，家家户户都是生火烧水做饭。对这种司空见惯的事，有谁留过心呢？瓦特就留了心。

有一次，他在厨房里看祖母做饭。灶上坐着一壶开水，开水在沸腾，壶盖啪啪啪地作响，不停地往上跳动。瓦特观察好半天，感到很奇怪，猜不透这是什么缘故，就问祖母：“是什么东西使壶盖跳动呢？”祖母回答说：“水开了，就这样。”瓦特没有满足，又追问：“为什么水开了壶盖就跳动？是什么东西推动它吗？”可能是祖母太忙了，没有工夫答对他，便不耐烦地说：“不知道。小孩子刨根问底地问这些有什么意思呢。”瓦特在他祖母那里不但没有找到答案，反而受到了冤枉的批评，心里很不舒服，可他并不灰心。

连续几天，每当做饭时，他就蹲在火炉旁边细心地观察着。起初，壶盖很安稳，隔了一会儿，水要开了，发出哗哗的响声。突然，壶里的水蒸气冒出来，推动壶盖跳动了。水蒸气不住地往上冒，壶盖也不停地跳动着，好像里边藏着个魔术师，在变戏法似的。瓦特高兴了，几乎叫出声来，他把壶盖揭开盖上，盖上又揭开，反复验证。他还把杯子、调羹遮在水蒸气喷出的地方。瓦特终于弄清楚了，是水蒸气推动壶盖跳动，这水蒸气的力量还真不小呢！

就在瓦特兴高采烈、欣喜若狂的时候，祖母又开腔了：“你这孩子，不知好歹，水壶有什么好玩的，快给我走开！”她气势汹汹地说。

他的祖母过于急躁和主观了，这随随便便不放在心上的话，险些挫伤了瓦特的自尊心和探求科学知识的积极性。年迈的老人啊，根本不理解瓦特的心，不知道“水蒸气”对瓦特有多么大的启示！水蒸气推动壶盖跳动的物理现象，不正是瓦特发明蒸汽机的认识源泉吗？

做不完的模型

瓦特刻苦好学，有时读书通宵达旦。15岁就开始读一些工艺和物理方面的书籍，已经具有了一些自然科学知识。他喜欢天文学，常常一个人躺在草地上，观察天空的星星。他喜欢做模型：小起重机、小辘轳、小抽气筒以及船上用的各种对象，他几乎都做过，有的反复做过多次。

父亲被瓦特的好学精神感动了，慷慨地把自己使用多年的一套木工工具送给了瓦特，以示支持。瓦特利用这些工具，运用所学知识，试做了一件发电机器。这种机器转动时，能放射出灿烂耀眼的火花，还能产生一种电流，触到身上，有强烈的刺激感。邻居的孩子看了感到既新奇又神秘，都说瓦特了不起；年长的人也赞扬瓦特，说他有出息。

钟表店里的小学徒

瓦特18岁那年，家庭生活更加困苦，几乎到了断炊的地步。生活所迫，他不得不去外地谋生。他离开家时，衣服褴褛，只背着一个衣箱，箱中除了仅有的一件旧背心、一双袜子外，其余的则是工具。

开始，瓦特到了格拉斯哥，在一家数学仪器店里学习制造仪器。这里的工作很好，活儿很顺手，又能向长者学习一些技艺。

可是老板很吝啬，对瓦特很刻薄。这种谋生，解决不了家庭的困难。不久，他随着一位老船长到了伦敦。原想到伦敦也许会好一些，没想到反而遭了难。瓦特几乎天天徘徊在街头寻找职业。也许人家看他面容过于憔悴了吧，多日来，没有一个人收留他，雇用他。

伦敦是一个繁华的闹市，有百万人口，然而却容纳不下一个年轻的单身汉。在万不得已的情况下，他以不计报酬的特殊条件在一家钟表店里落了脚。伦敦的寒酸生活，摧残了瓦特那经不起折腾的身体，使他失去了青春的活力，但同时也磨炼了他的毅力。过了一段时间，瓦特便离开了这敲骨吸髓的钟表店，返回格拉斯哥城。

到了格拉斯哥，瓦特打算支撑个门户，开设一家制造数学仪器的小商店。在筹划中，遭到了同行业主的刁难和阻拦，没有实现。说也巧，正在为难之时，得到了本城一位大学教授的帮助。教授给他在格拉斯哥大学里借了一间房子，名义上是专门为大学制造数学仪器，可实际上，是修理理科仪器。在这所大学里，他结识了一些教授、学者，他阅读了一些科学书籍，他打开了科学知识宝库的大门，他如饥似渴的求知欲得到了起码的满足。在这里，他恢复了身体，恢复了青春。此时瓦特刚刚20岁。

坎坷的道路，使瓦特过早体会到人世间的辛酸和不平。但他没有气馁，反而增加了勇气，他要通过高尚的劳动、勤劳的双手，去迎接那新的希望和光明。

历史故事大全(四)

英国发明家。对当时已出现的原始蒸汽机作了一系列的重大改进和发明，提高了蒸汽机的热效率和工作的可靠性，使蒸汽机成为工业上可用的发动机，并由此得到广泛的应用。

也许，你曾听说过这样的传说：壶里的水烧开了，蒸汽不断地掀动着壶盖，瓦特看了大受启发，于是便发明了蒸汽机。

其实，这个传说并不可靠。因为在瓦特之前，人们已经发明了蒸汽机;瓦特是在别人发明的蒸汽机的基础上加以改进，使蒸汽机臻于完善，能应用于工业生产。另外，瓦特改进蒸汽机，也并不容易，而是花费了10多年的艰苦劳动!

1736年，瓦特出生在英国造船工业中心格拉斯哥附近的小镇格里诺克。瓦特的父亲是一个经验丰富的木匠，他的祖父和叔叔也都是机械工人。由于家里很穷，瓦特没办法到学校里读书，就顽强地自学。在6岁的时候，瓦特就开始自学几何，后来自学物理。到了15岁的时候，他学完了《物理学原理》等书。

瓦特小时候很喜欢自己动手，制造各种机械。他曾制造和修理起重机、唧筒、滑车和一些航海器械。就这样，小瓦特对机械产生了浓厚的兴趣。

瓦特17岁的时候，就去当学徒，跟人学习修理机器。19岁的时候，瓦特来到伦敦，在一家钟表店里当学徒。

瓦特心灵手巧。他从修理各种机器中，弄懂了许多机械原理，于是修理的范围越来越广，甚至连经纬仪、方位罗盘、象限仪这些精密仪器，他也能修理。

瓦特那高超的手艺，引起了格拉斯哥大学教授台克的注意，聘请瓦特到格拉斯哥大学附属的教学仪器厂当仪器修理工。在那里，瓦特开始接触蒸汽机，成为他一生事业的重要转折点。

早在瓦特之前，人们就已经在那里制造蒸汽机了。从达·芬奇到牛顿，已有20多人研究过用蒸汽作动力的机械。1690年，法国的巴本制成了一台蒸汽机。1698年，英国的塞维利制成一台蒸汽泵，能够在矿井中抽水。1705年，苏格兰铁匠纽可门在巴本和塞维利的基础上，制成了一台蒸汽机。从1712年起，这种蒸汽机开始在英国各矿井使用。

不过，纽可门发明的蒸汽机，工作效率很低，常常要消耗大量的煤。

1764年，瓦特在格拉斯哥大学修理一台纽可门蒸汽机，使他有机会深入了解蒸汽机的构造，对蒸汽机产生了浓厚的兴趣。瓦特看出了纽可门蒸汽机的毛病——蒸汽是在汽缸中冷凝，要花费大量的热量来加热汽缸。

瓦特凭借他丰富的机械知识和灵巧的双手，开始想办法改进纽可门的蒸汽机。那时候，瓦特身体不大好，可是他仍夜以继日地工作，花费了2年多时间，终于制成了一种新型的蒸汽机，工作效率大为提高。接着，瓦特又花费了6年多的时间，对蒸汽机作了两次重大改革。1784年，瓦特终于制成了新式的单动作蒸汽机。这种新蒸汽机比纽可门蒸汽机的耗煤量节省四分之三，而且运转速度大为提高。

从此以后，蒸汽机广泛得到应用，成为工农业生产中的动力。

正如恩格斯所指出的：“蒸汽机是第一个真正国际性的发明。”恩格斯还指出，“自从蒸汽和新的工具机把旧的工场手工业变成大工业以后，在资产阶级领导下造成的生产力，就以前所未闻的速度和前所未闻的规模发展起来了。”

随着蒸汽机的广泛应用，瓦特的大名也随之传遍了欧洲。人们把瓦特誉为“蒸汽大王”。

这时，荣誉和金钱像雪花般向瓦特飞来，他从一个穷苦的工人一下子跃为大老板，跃为英国皇家学会会员。

瓦特迷醉于荣誉、金钱、地位和权力，变得无所作为。他的后半生，在科学技术上没有做出什么贡献。相反，瓦特以权威的身份，去压制别人的发明。1781年，瓦特曾反对推广霍恩布鲁渥发明的“双筒蒸汽机”;18世纪末，他又极力压制特列维蒂克发明的“高压蒸汽机”。

1819年，瓦特逝世，终年83岁。

瓦特的一生说明：在科学的征途上只有不断艰苦地攀登，才会有所发明，有所前进;一旦有了坐享其成的念头，就会停滞不前，甚至成为绊脚石。

历史故事大全(五)

詹姆斯·瓦特(JamesWatt，1736年1月19日—1819年8月25日)，英国发明家，第一次工业革命的重要人物。

1776年制造出第一台有实用价值的蒸汽机。以后又经过一系列重大改进，使之成为“万能的原动机”，在工业上得到广泛应用。他开辟了人类利用能源新时代，使人类进入“蒸汽时代”。后人为了纪念这位伟大的发明家，把功率的单位定为“瓦特”(简称“瓦”，符号W)。

家世背景

1736年1月19日，詹姆斯·瓦特出生于苏格兰格拉斯哥附近，克莱德河湾上的港口小镇格林诺克。

瓦特的父亲是熟练的造船工人并拥有自己的船只与造船作坊，还是小镇的官员。瓦特的母亲AgnesMuirhead出身于一个贵族家庭并受过良好的教育。尽管瓦特出自于宗教家庭，但他后来还是成为了自然神论者。

瓦特小时候因为身体较弱去学校的时间不多，主要的教育都是由母亲在家里进行。瓦特从小就表现出了精巧的动手能力以及数学上的天分，并且接受了很多苏格兰民间传说与故事。

早年经历

瓦特17岁的时候，母亲去世了，而父亲的生意开始走下坡路。瓦特到伦敦的一家仪表修理厂作了一年的徒工，然后回到苏格兰格拉斯哥打算开一家自己的修理店。尽管当时苏格兰还没有类似的修理店，但是由于他没有做够要求的7年徒工，他的开店申请还是被格拉斯哥的锤业者行会(管理所有使用锤子的工匠)拒绝了。

1755年瓦特离开苏格兰，到伦敦寻求仪器制造匠的培训。他被康西尔的约翰·摩根所接纳。

求学经历

1757年，格拉斯哥大学的教授提供给瓦特一个机会，让他在大学里开设了一间小修理店，这帮助瓦特走出了困境。其中的一位教授，物理学家与化学家约瑟夫·布莱克(JosephBlack)更是成了瓦特的朋友与导师。

1757年格拉斯哥大学任命瓦特为其正式“数学仪器制造师”，并在校园里安排了一个车间。

改良蒸汽机

瓦特的小店开业5年后，在朋友罗宾逊教授的引导下，瓦特开始了对蒸汽机的实验。直到此时，瓦特也还从未亲眼见过一台可以运转的蒸汽机，但是他开始建造自己的蒸汽机模型。初步的实验失败了，但是他坚持继续实验并且阅读了所有他能找到的有关蒸汽机的材料，独立地发现了潜热的重要性(尽管这在好几年前就被布莱克教授发现了，但瓦特当时并不知情)。

1763年，瓦特得知格拉斯哥大学有一台纽科门蒸汽机，但是正在伦敦修理，他请求学校取回了这台蒸汽机并亲自进行了修理。修理后这台蒸汽机勉强可以工作，但是效率很低。经过大量实验，瓦特发现效率低的原因是由于活塞每推动一次，气缸里的蒸汽都要先冷凝，然后再加热进行下一次推动，从而使得蒸汽80%的热量都耗费在维持气缸的温度上面。

1763-1765年瓦特在修理纽科门泵时，设计冷凝器解决效率低的问题，罗巴克把瓦特的发明用于商业上。

1765年，瓦特取得了关键性的进展，他想到将冷凝器与气缸分离开来，使得气缸温度可以持续维持在注入的蒸汽的温度，并在此基础上很快建造了一个可以连续运转的模型。

但是要想建造一台实际的蒸汽机还有很长的路要走。

首先是资金，布莱克教授提供了一些帮助，但更多的资助来自于约翰·罗巴克(JohnRoebuck)。罗巴克是一位成功的企业家，着名的卡伦钢铁厂的拥有者，在罗巴克的赞助下，瓦特开始了新式蒸汽机的试制，并成为新公司的合伙人。

试制中的主要困难还在于活塞与气缸的加工制造工艺上。当时的工艺水平下钢铁工人更像是铁匠而不是机械师，所以制造的结果很不满意。此外由于当时的相关专利申请需要国会的认可，大部分的资金都花费在相关程序上。由于资金的短缺，瓦特不得不另找了一份运河测量员的工作，并一干就是8年。

这之后，罗巴克破产，相关专利都由伯明翰一间铸造厂老板马修·博尔顿接手。瓦特与博尔顿从此开始了他们之间长达25年的成功合作。

与博尔顿的合作，使得瓦特得到了更好的设备资金以及技术上的支持，特别是在加工制造工艺方面。新型蒸汽机制造的一个主要困难在于活塞与大型气缸的密合，这个问题最终被约翰·威尔金森(JohnWilkinson)解决，他在改进加农炮的制造时提出了一种新的精密镗孔加工技术，可以用于蒸汽机的制造。

1776年博尔登-瓦特蒸汽机在波罗姆菲尔德煤矿首次向公众展示其工作状态。

1776年，终于第一批新型蒸汽机制造成功并应用于实际生产。这批蒸汽机由于还只能提供往复直线运动而主要应用于抽水泵上。在之后的5年中，瓦特赢得了大量的订单并忙于奔波于各个矿场之间安装由这种新型蒸汽机带动的水泵。在博尔顿的要求下，瓦特开始继续研究如何将蒸汽机的直线往复运动转化为圆周运动，以便使得蒸汽机能为绝大多数机器提供动力。一个显而易见的解决办法是通过曲柄传动，但是该项专利所有人，约翰·斯蒂德(JohnSteed)要求同时分享瓦特此前的分离冷凝器的专利，这一要求被瓦特坚决地拒绝了。

1781年，瓦特公司的雇员威廉·默多克(WilliamMurdoch)发明了一种称为“太阳与行星”的曲柄齿轮传动系统，并以瓦特的名义成功申请了专利。这一发明绕开了曲柄专利的限制，极大地扩展了蒸汽机的应用。之后的6年里，瓦特又对蒸汽机作了一系列改进并取得了一系列专利：发明了双向气缸，使得蒸汽能够从两端进出从而可以推动活塞双向运动，而不是以前那样只能单向推动;使用节气阀门与离心节速器来控制气压与蒸汽机的运转;发明了一种气压示工器来指示蒸汽状况;发明了三连杆组保证气缸推杆与气泵的直线运动。由于担心爆炸的危险以及泄露问题，瓦特的早期蒸汽机都是使用低压蒸汽，后来才引进了高压蒸汽。所有这些革新结合到一起，使得瓦特的新型蒸汽机(联协式蒸汽机)的效率是过去的纽科门蒸汽机的5倍。

1782年瓦特的双向式蒸汽机取得专利，同年他发明了一种标准单位：马力。

1782年，韦奇伍德在伊特鲁里亚陶瓷厂大规模采用博尔顿——瓦特铸造厂生产的联协式蒸汽机和伯明翰厂生产的动力机床，进行机械化陶瓷生产。

1784年，瓦特对联协式蒸汽机进行了改进，增加了一种自动调节蒸汽机速率的装置，使它能适用于各种机械的运动。从此之后，纺织业、采矿业、冶金业、造纸业等工业部门，都先后采用蒸汽机做为动力。

1785年以后，瓦特改进的蒸汽机首先在纺织部门投入使用，受到广泛欢迎。

1794年，瓦特与博尔顿合伙组建了专门制造蒸汽机的公司。在博尔顿的成功经营下，到1824年就生产了1165台蒸汽机。瓦特与博尔顿都赚到了不少钱。

步入晚年

瓦特在半退休之前也有很多其它发明，比如他发明了一种新的利用望远镜测距的方法，一种新的透印印刷术，对油灯进行了改进，蒸汽碾压机以及延续至今的机械图纸着色法。

1800年瓦特的专利与博尔顿的合作到期，他于同年退休。但他们的合作延续到下一代，马修·博尔顿与小詹姆斯·瓦特继续合作，同时吸收了威廉·默多克为合伙人，保证了了公司的持续成功。瓦特退休后曾与他的第二任妻子到法国与德国旅行，并且在威尔士购买了一所住宅。