于是，未经清政府允许，修建了中国第一条营业性铁路——上海吴淞铁路。后来，建成通车了。清政府见此情形，出银28.5万两，分3次交款，将这条铁路赎了回来。之后，将其拆除。
洋务派首领——李鸿章为了将唐山开平煤矿的煤炭运往天津，于1879年向皇帝奏请修建唐山至北塘的铁路。清政府借口铁路机车“烟伤禾稼，震动寝陵”，将铁路行程缩短，只在唐山至胥各庄一段修建铁路，而胥各庄至芦台这一段开凿运河，连接蓟运河，以接北塘海口；
顽固派担心机车震动寝陵，禁用火车，改由骡马牵引车辆。事实上，如果用骡马牵引车辆的话，铁路应有的效用也就失去了。1881年，唐胥铁路正式通车时，中国人凭借曾经担任工程师的英国人的几张蒸汽机车的设计图纸，再利用一些旧的材料，例如矿场起重锅炉和竖井架的槽铁等，成功研制了一台0-3-0型蒸汽机车。在中国历史上，这是制造出来的第一台机车。
此外，还有一种说法：当时任唐胥铁路总工程师的英人薄内的夫人，仿照乔治·斯蒂芬森制造的英国着名的蒸汽机车“火箭号”，而研制出来中国第一辆火车，并将其命名为“中国火箭号”。
由于中国人在机车两边各刻一条龙，人们就将其称为“龙号”机车。
英国人彼得·克拉什，是研究中国铁路的一名学者。
2003年，他发现了一张金达与“中国火箭号”合影的照片。通过进行比较，可以看出此照片上的“中国火箭号”与中国保存的那张照片“中国火箭号”有显着的不同之处：机车的烟囱一个既细又高，而另一个既粗又矮；而且位于机车两侧水柜前，一个有鞋形块，另一个则没有；
司机室标出的标记也明显不同。由于年代跨度大以及资料缺失，中国第一辆火车之谜，仍然没有合理的解释。
中国铁道博物馆陈列着一台中国现存最古老的机车。在其机身上标有一个显眼的大“0”字样，于是人们将其称为“0”号机车。
经过专家考证，认为是唐胥铁路通车后（1882年），从英国购来两台小型的0-2-0式（只有两对动轮）机车，还在唐胥铁路运行过，被视为中国进口的第一辆机车。
6．蒸汽机车的工作原理
火车是如何启动、运行的呢？对于蒸汽机车而言，其工作原理与蒸汽机是相同的，下面我们一起来看看蒸汽机的工作原理。
对于简单的蒸汽机而言，主要组成部分是：汽缸、底座、活塞、曲柄连杆机构、滑阀配汽机构、调速机构和飞轮等部分，其中的汽缸和底座是静止不动的。
通常情况下，蒸汽机选择的标准不同，分类也有所不同。若按蒸汽在活塞一侧或两侧工作，可分为单作用和双作用式两种；如果按汽缸布置方式来分类，可分为立式和卧式两种；若按蒸汽是在一个汽缸中膨胀或依次连续在多个汽缸中膨胀，可分为单缸式和多缸式两类；如果按蒸汽在汽缸中的流向，可分为单缸式和多缸式；如果按蒸汽在汽缸中的流向来划分，可分为回流式和单流式；如果按排汽方式和排汽压力来划分，可分为凝汽式、大气式和背压式三种。
来自锅炉的新蒸汽，通过主汽阀和节流阀，来到滑阀室，由于受到滑阀的控制，交替进入汽缸的其中一侧，在汽的推动下，活塞就运动起来了。
蒸汽机的发展，最先体现在功率和效率的提高上，而这又主要是由蒸汽参数来决定的。由于蒸汽机的蒸汽参数和功率日渐提高，蒸汽在一个汽缸中继续膨胀是不可能的事，因此，必须有与之相连接的汽缸，只有这样，才能继续膨胀。后来，便出现了多级膨胀蒸汽机。
蒸汽机车虽然存在许多无法克服的弱点，但它的出现和改进，同样对社会起着不容忽视的促进作用。
7．高速列车的发展史
现如今，日本、法国、德国，是世界上高速火车技术发展水平最高的三个国家。
日本是高速火车实际应用最早的国家。1959年，日本国铁开始建造东京至大阪的高速铁路，并于1964年开通，长度为515千米，火车时刻表速度为每小时210千米，被命名为东海新干线。后来，又继续向西延伸，于1975年开通至博多终点站，大阪-博多这一路段，被称为山阳新干线，全长为1069千米。
大宫至盛冈间465千米的东北新干线于1982年开通，同年11月，大宫至新泻间的上越新干线也正式开通运营。日本于1970年制定了“全国新干线火车网建设法”，1972年，日运输省又规划了北陆新干线（东京-大阪-富山）、东北新干线延长线（盛冈-青森）、九州新干线（博多-鹿儿岛）、长崎新干线（博多-长崎）、北海道新干线（青森-札幌）五条新干线。
法国高速火车在法文中的意思为高速列车，自1950年开始法国国铁高速火车技术研究。1955年，研制出来的样车正式试车，创下当时的世界最高纪录——火车时刻表速度为每小时331千米。当时，人们便看到这一高新技术的发展前景。
1967年，法国高速火车开始实际运营，与日本比起来，时间较晚。
虽然如此，由于法国国铁不断改进与创新，高速列车的速度也在不断提高。1981年，一列由七节车厢组成的法国高速列车，创造了火车时刻表时速为380千米的又一新纪录。1990年，第二代法国高速列车，又以火车时刻表时速515.3千米刷新了世界纪录，一举冲破称为极限的375千米的火车时刻表时速的纪录。于是，高速列车成为法国人生活中必不可少的一部分。1972年，法国研制出了TGV001编号的原型列车，最高火车时刻表时速达到318千米。1981年，研制出来的第一代TGV-PSE列车，一举打破火车时刻表时速380千米的记录。1990年，研制出一列第二代TGVAtlantique，共有两辆动车、三节车厢组成，火车时刻表时速为515.3千米，又创造了新的世界纪录。2007年4月3日，法国高速列车进行了一次行驶试验，时速高达574.8千米，刷新了法国高速列车于1990年创下的时速为515.3千米的有轨铁路行驶世界纪录。目前为止，法国TGV线路共有四个组成部分：巴黎东南线，从巴黎到里昂耗时3小时50分钟，火车时刻表时速为260千米；大西洋线，从巴黎到大西洋岸，火车时刻表时速为300千米；北方线，从巴黎出发，穿过英伦海峡抵达英国，另外还有支线，能够到达布鲁塞尔，并一直延伸到阿姆斯特丹、科伦、法兰克福；东线，从巴黎抵达斯特拉斯堡。
1979年，德国试制成第一辆ICE（德国高速火车称为ICE）机车。1982年，德国开始实施高速火车计划。1985年，ICE的前身第一次试车，火车时刻表时速为317千米，刷新了德国火车150年以来的纪录。1988年，创下了火车时刻表时速为406.9千米的新纪录。
一台机车加13辆车厢的ICE列车1990年开始试运行，火车时刻表时速为310千米。
1992年，德国火车以29亿马克（德国的货币名称）购买了60列ICE列车，其中41列运行于第六号高速火车，分别连接汉堡、法兰克福、斯图加特，运行火车时刻表时速200千米。目前，德国已建成高速铁路里程1000多千米，到2000年，德国共建成11条高速火车线路。
第二节呼啸而来——内燃机车与电力机车知识篇
1．专喝柴油的车——内燃机车的简介及分类
蒸汽机车在投入使用后不久，人们便发现它有一个致命的弱点：锅炉大而重，用煤将锅炉里的水加热，转变成水蒸气，然后通入汽缸，才能推动机车行驶，这成为发展进程中的绊脚石。于是，人们想去掉这种笨重的锅炉，这样的话，燃料就可以直接在汽缸内燃烧，蒸汽机车的主要缺点也就克服了。为此，科学家们开始了苦苦的探索。
1866年，一位名叫奥托的德国人，首先研制成了一种燃烧煤气的新型发动机。该发动机与蒸汽机相比，与其汽缸外面的锅炉燃料有所差异，它是在汽缸内点燃煤气，然后利用气体的压力推动活塞，曲轴也就随之旋转了起来。为了形象地表示出这一工作原理，人们将其称为“内燃机”。内燃机的成功研制，推动了火车的进一步发展。
通常情况下，内燃机车以内燃机为原动力，通过传动装置驱动车轮。内燃机车一般可分为两种：柴油机车和燃气轮机车。然而柴油机车发展较迅速，这是因为燃气轮机车的效率要比柴油机车低，而且耐高温材料成本较高、会产生较大的噪声。我国的内燃机车，一般指的是柴油机车。
直到1894年，德国制造出世界上首台内燃机车。此内燃机车不仅没有大锅炉，而且不用烧煤或煤气，用的燃料是柴油。此内燃机所采用的柴油机，是德国人鲁道夫·狄塞尔发明的。自此，内燃机车成了火车家族中必不可少的重要角色，很快得到了广泛应用。
与蒸汽机车比起来，虽然内燃机车诞生较晚，但由于其有更多优势，因此备受人们关注。它有以下几个突出优点：
（1）马力大。蒸汽机车的功率大约为3000马力，而内燃机车却高达4000～5000马力，运载量相对较大。
（2）速度快。内燃机车启动快，加速也迅速。一般情况下，蒸汽机车最大时速可达110千米，而内燃机车的最大时速却有180千米，这样一来，铁路通过能力就能够提高25%以上。
（3）能够较好地利用燃料的热能。通常情况下，蒸汽机车的热效率大约为7%，而内燃机车却高达28%左右，后者与前者相比，提高了4倍。这样的话，就可以节省大量的燃料。
（4）是缺水地区的最佳选择。蒸汽机车用水量是相当大的，一列火车平均每行驶10千米，就能够消耗掉3～4吨的水。如果途经干旱缺水地区，火车就必须自行带上备用水。据介绍，运行在缺水地区的一列火车，如果有10节车厢的话，其中就有3节车厢是用来装水的。而对于内燃机车来说，用来冷却的水只有几百千克，还可循环利用，如果给内燃机车上一次水，便能够行驶1000千米，因而它有“铁骆驼”之称。
（5）司机易于驾驶与操作。驾驶内燃机车的司机不用加煤加水，而且驾驶室内较为宽敞，光线较好，司机操作时视野开阔，不仅方便而且安全。
有些人认为，内燃机车和汽车使用的都是内燃机，二者的结构原理也应该是相同的。事实上，它们并不完全相同。对于汽车而言，是利用内燃机产生的动力直接推动车轮转动；对于内燃机车而言，则是先通过内燃机带动发电机产生电能，再用电能使电动机旋转，从而驱动机车前进。因此，在一般情况下内燃机车也可称为“电传动内燃机车”。
第二次世界大战后，由于内燃机车所用的燃料——石油价格低廉，能够大量供给，因此内燃机车发展极为迅速，以其明显的优势，很快就压倒了蒸汽机车。例如美国、日本、法国、加拿大等国都相继研制成了内燃机车。在大约10年的时间里，实现了铁路机车内燃化，内燃机车因此得到了广泛使用。