課標實驗選修近代科學之父牛頓

課標實驗選修近代科學之父牛頓第1頁/共25頁2007.112單元六杰出的科學家第4課近代科學之父

牛頓

IsaacNewton(1642~1727)第2頁/共25頁2007.113威斯敏斯特大教堂（也譯為西敏寺）稱為“榮譽的寶塔尖”。第3頁/共25頁2007.114單元六杰出的科學家第4課近代科學之父

牛頓

IsaacNewton(1642~1727)第4頁/共25頁2007.115

17—18世紀的英國？？？政治：

經(jīng)濟：

思想：

自然科學成就：

（牛頓出生的大環(huán)境？？）英國爆發(fā)資產(chǎn)階級革命，建立資產(chǎn)階級的統(tǒng)治政權資本主義經(jīng)濟的迅速發(fā)展文藝復興、宗教改革、啟蒙運動等，解放了思想近代自然科學產(chǎn)生發(fā)展，出現(xiàn)伽利略等一批近代自然科學家專制黑暗的封建社會到資本主義社會的過渡專制愚昧的宗教神學束縛到民主科學的啟蒙思想和近代自然科學的興起

英國詩人蒲伯：自然界和自然規(guī)律隱藏在黑暗中，上帝說：讓牛頓出生吧！于是，一切都變得光明。第5頁/共25頁2007.116第6頁/共25頁2007.117

小時侯的牛頓？？？？1642年誕生于英格蘭林肯郡小鎮(zhèn)烏爾斯索普一個自耕農(nóng)家庭.牛頓是遺腹子，又是早產(chǎn)兒，先天不足，出生時體重只有3磅，差點夭折。接生婆和他的親人都擔心他能否活下來牛頓小學時期，體弱多病，性格靦腆，生性孱弱，有些遲鈍，自幼沉默寡言，性格倔強他兩歲時母親改嫁，由外婆撫養(yǎng)長大。11歲時，母親的后夫去世，牛頓才回到了母親身邊。因生活所迫，他曾一度輟學在家。當?shù)氐牡胤椒ㄔ褐亮钊杂涊d著牛頓當時的情況：1659年牛頓被罰了3先令4便士，處罰原因是放任他的羊群破壞了田野小樹，另外兩次罰款，每次都是1先令，是因為放任他的豬群踐踏玉米田和縱容他的田園籬笆毀損不予修理。

你知道嗎？？？第7頁/共25頁2007.118你知道嗎？？？

小時侯的牛頓？？？？木制四輪車、日晷儀、老鼠風車善于觀察、動腦、動手等第8頁/共25頁2007.119

牛頓數(shù)學橋是劍橋大學城里的一大景觀，全橋由7177根大小不一的木頭銜接而成，有10299個接口，如果以一個接口用一枚鐵釘來計算，那么至少需要10299枚鐵釘。但牛頓把所有鐵釘都倒進了河里，整座橋沒用一枚鐵釘，這就是數(shù)學的奇妙。多少年來，劍橋數(shù)學系的高才生們都夢想解破數(shù)學橋的奧秘，換句話說就是想在紙頭上造一座跟數(shù)學橋一模一樣的橋。但如愿者無一。多數(shù)人設計出來的橋至少需要上千枚鐵釘才能達到原橋同等效果，只有少數(shù)幾人把鐵釘數(shù)量減少到千枚數(shù)之內。有個冰島人，他創(chuàng)造了有史以來的最好成績，把鐵釘數(shù)減少到561枚。

第9頁/共25頁2007.1110你知道嗎？？？

小時侯的牛頓？？？？中學時牛頓就喜歡做實驗并記筆記，他將日常生活中發(fā)生的許多現(xiàn)象記錄下來，還對所學的知識進行分類整理。有一天，外面狂風大作，下起大雨。牛頓只披了一件斗蓬跑到院子里，在雨中跳來跳去做風力實驗，再把實驗數(shù)據(jù)記錄下來，以供研究

善于實驗、記錄、分類整理等第10頁/共25頁2007.1111你知道嗎？？？

小時侯的牛頓？？？？材料：“如果說我比別人看得遠些，那是因為站在巨人肩上的緣故?！?/p>

——牛頓材料：“我不知道在別人看來我是什么樣的人；但在我自己看來，我不過就像一個在海邊玩耍的小孩，為不時發(fā)現(xiàn)比尋常更為光滑一塊卵石或比尋常更為美麗的一片貝殼而沾沾自喜，而對于展現(xiàn)在我面前浩瀚的真理的海洋，我還沒有發(fā)現(xiàn)呢?！?/p>

——牛頓第11頁/共25頁2007.1112第4課近代科學之父牛頓一、牛頓的主要科研領域及其成就二、牛頓的科研方法和精神（成功的重要原因）第12頁/共25頁2007.1113第4課近代科學之父牛頓一、牛頓的主要科研領域及其成就數(shù)學領域：光學領域：天文學：

力學：

第13頁/共25頁2007.1114一、牛頓的主要科研領域及其成就數(shù)學領域：提出二項式定理以及微積分的初步算法第4課近代科學之父牛頓站在巴羅、笛卡兒等巨人肩上第14頁/共25頁2007.1115光學領域：1）自制一架折射望遠鏡，對太陽光進行反射實驗，證明日光（白光）是由七色光組成，還說明了物體顏色的形成原理。這些奠定了光譜學的基礎。2）1672年在《關于光和色的新理論》中提出了光的本質是微粒的見解（“微粒說”）。與惠更斯的“波動說”構成光的兩大基本理論。第4課近代科學之父牛頓一、牛頓的主要科研領域及其成就光是一種波動的主張，他認為光是一種介質的運動，該運動從介質的一部分以有限速度依次地向其他部分傳播，他把光的傳播方式與聲音在空氣中的傳播作比較。

站在伽利略等巨人肩上第15頁/共25頁2007.1116天文學：第4課近代科學之父牛頓一、牛頓的主要科研領域及其成就1）

1668年發(fā)明世界上第一架反射望遠鏡，考察行星運動，分析潮汐現(xiàn)象，并預言地球不是正球體。使人類對天體觀察進入了一個新階段；2）發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律。成為成為天文學的基礎定律，極大地推動了人們對天體運動研究站在伽利略、哥白尼、開普勒等巨人肩上第16頁/共25頁2007.1117古希臘哲學家亞里士多德（BC384-BC322）“地球是球形的，是宇宙的中心?！薄疤柺怯钪娴闹行??！辈ㄌm天文學家哥白尼（1473—1543）

意大利天文學家布魯諾（1548—1600）為捍衛(wèi)真理被教會燒死。

“宇宙是無限的，沒有中心。”第17頁/共25頁2007.1118“天空立法者”開普勒沒能說明行星按其規(guī)律在軌道上運行的原因。德國天文學家開普勒（1571～1630年）

每個行星都在一個橢圓形的軌道上繞太陽運轉，而太陽位于這個橢圓軌道的一個焦點上……第18頁/共25頁2007.1119力學：

1687年出版了劃時代的《自然哲學中的數(shù)學原理》，提出了牛頓力學三大定律，闡明了萬有引力的概念，還解釋了潮汐現(xiàn)象、地球的圓扁形狀等問題，建立了完整的力學理論體系,成就了經(jīng)典力學理論。第4課近代科學之父牛頓一、牛頓的主要科研領域及其成就站在伽利略等巨人肩上伽利略：如果運動的物體不受阻礙，它將速度保持不變地持續(xù)運動下去第19頁/共25頁2007.11201687年，牛頓的科學巨著《自然哲學中的數(shù)學原理》發(fā)表，牛頓的力學理論體系確立起來，這是人類認識史上對自然規(guī)律的第一次理論上的概括和總結，所以有人把它譽為“從古到今最偉大的科學巨著”。到現(xiàn)在，這本書已經(jīng)發(fā)行了不止100版，它的譯本幾乎涵蓋了世界上的每一種文字。這本書的出版像一陣旋風席卷了整個歐洲大陸，受到各種各樣的評審，這些評審確立了牛頓的國際聲譽。第20頁/共25頁2007.1121第4課近代科學之父牛頓一、牛頓的主要科研領域及其成就數(shù)學領域：光學領域：天文學：

力學：

提出二項式定理以及微積分的初步算法1）自制一架折射望遠鏡，對太陽光進行反射實驗，證明日光（白光）是由七色光組成，還說明了物體顏色的形成原理。這些奠定了光譜學的基礎。2）1672年在《關于光和色的新理論》中提出了光的本質是微粒的見解（“微粒說”）。與惠更斯的“波動說”構成光的兩大基本理論。1）

1668年發(fā)明世界上第一架反射望遠鏡，考察行星運動，分析潮汐現(xiàn)象，并預言地球不是正球體。使人類對天體觀察進入了一個新階段；2）發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律。成為成為天文學的基礎定律，極大地推動了人們對天體運動研究

1687年出版了劃時代的《自然哲學中的數(shù)學原理》，提出了牛頓力學三大定律，闡明了萬有引力的概念，還解釋了潮汐現(xiàn)象、地球的圓扁形狀等問題，建立了完整的力學理論體系為什么牛頓能取得如此大的成就？第21頁/共25頁2007.1122

牛頓的科學成就對推動社會發(fā)展的作用???1）牛頓對太陽光的實驗和結論，奠定了光譜學的基礎。2）

牛頓提出光的“微粒說”，與惠更斯的“波動說”構成光的兩大基本理論。3）牛頓設計和制作的反射望遠鏡，成為現(xiàn)在天文望遠鏡的基礎，使人類對天體的觀察進入了一個新階段。4）牛頓的萬有引力定律后來成為天文學上的基礎定律，極大地推動了人們對天體的研究。5）

牛頓劃時代的《自然哲學中的數(shù)學原理》，建立了完整的力學理論體系第22頁/共25頁2007.1123主觀方面：客觀方面：①西歐思想解放運動提供思想基礎；②生產(chǎn)力的迅速發(fā)展對基礎理論提出了迫切要求；③前人的研究成果為牛頓提供很好的條件；…..第4課近代科學之父牛頓二、牛頓的科研方法和精神（成功的重要原因）虛懷若谷的謙虛態(tài)度；勤奮好學的求知態(tài)度；善于思考善于觀察；正確科學的研究方法；勤奮探