2024-2025學(xué)年高中歷史第5單元杰出的科學(xué)家第18課近代科學(xué)體系的奠基人牛頓學(xué)案岳麓版選修4

PAGE1-第18課近代科學(xué)體系的奠基人牛頓學(xué)習(xí)目標(biāo)重點(diǎn)難點(diǎn)1.了解牛頓的成長(zhǎng)歷程及主要科學(xué)成就。2.相識(shí)牛頓在社會(huì)發(fā)展中的作用。1.牛頓成長(zhǎng)的蹤跡及主要科學(xué)成就。(重點(diǎn))2.對(duì)牛頓晚年困惑緣由的分析及對(duì)牛頓一生的評(píng)價(jià)。(難點(diǎn))學(xué)問(wèn)點(diǎn)一成長(zhǎng)的蹤跡1．童年時(shí)代誕生于英國(guó)林肯郡的一個(gè)村莊，愛動(dòng)腦筋，動(dòng)手實(shí)力特別強(qiáng)。2．中學(xué)時(shí)間中學(xué)一度輟學(xué)，喜愛讀書及鉆研數(shù)學(xué)問(wèn)題。3.高校時(shí)間1661年6月，進(jìn)入劍橋高校學(xué)習(xí)，刻苦鉆研數(shù)學(xué)，發(fā)覺了代數(shù)二項(xiàng)式定理。4．鄉(xiāng)下兩年這期間他獨(dú)創(chuàng)了微積分，發(fā)覺了日光的組成，并起先探討引力問(wèn)題。學(xué)問(wèn)點(diǎn)二萬(wàn)有引力定律1．探討萬(wàn)有引力(1)牛頓繼承了開普勒、伽利略等人的工作，設(shè)法通過(guò)數(shù)學(xué)方法計(jì)算出地球?qū)υ铝恋囊Α?2)通過(guò)大量的探討，發(fā)覺了萬(wàn)有引力定律。2．建立力學(xué)體系(1)建立：1686年，牛頓撰寫了《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》一文，提出了力學(xué)的三大定律和萬(wàn)有引力定律。(2)影響①萬(wàn)有引力定律的創(chuàng)立，對(duì)以后的天體探討起了極大的推動(dòng)作用。②人們把“牛頓力學(xué)”體系的建立當(dāng)作近代科學(xué)體系形成的標(biāo)記。學(xué)問(wèn)點(diǎn)三晚年的困惑1．表現(xiàn)(1)晚年的牛頓轉(zhuǎn)而癡迷和鉆研宗教與神奇思想。(2)寫下了大量的《圣經(jīng)》評(píng)注和其他神學(xué)論文。2．緣由(1)由于過(guò)度疲憊以及為確定最先獨(dú)創(chuàng)權(quán)與同行的爭(zhēng)吵，患上了嚴(yán)峻的愁悶癥。(2)大千世界的奇妙無(wú)窮無(wú)盡，人們對(duì)它的相識(shí)也總是相對(duì)的。(3)在牛頓生活的那個(gè)時(shí)代，中世紀(jì)神學(xué)的巨大陰影還未消退，科學(xué)家也會(huì)有其局限性。牛頓力學(xué)體系的主要內(nèi)容及重要地位1.主要內(nèi)容(1)牛頓第確定律：又稱慣性定律，是指任何物體在不受任何外力的作用下，總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，直到有外力迫使它變更這種狀態(tài)為止。(2)牛頓其次定律：又稱加速度定律，是指物體的加速度跟物體所受的合外力F成正比，跟物體的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。(3)牛頓第三定律：又稱作用反作用定律，是指兩個(gè)物體之間的作用力和反作用力，總是同時(shí)在同一條直線上，大小相等，方向相反。(4)萬(wàn)有引力定律：是牛頓在當(dāng)時(shí)天文學(xué)和力學(xué)成就的基礎(chǔ)上，主要依據(jù)開普勒三定律、落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律和牛頓其次定律等，對(duì)天體運(yùn)動(dòng)和地面上物體的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行長(zhǎng)期視察和探討所得出的結(jié)果。主要內(nèi)容為自然界中任何兩個(gè)物體都是相互吸引的，引力的大小與兩物體的質(zhì)量的乘積成正比，與兩物體間距離的平方成反比。2．重要地位牛頓力學(xué)是經(jīng)典物理學(xué)和天文學(xué)的基礎(chǔ)，也是現(xiàn)代工程力學(xué)以及與之有關(guān)的工程技術(shù)的理論基礎(chǔ)。牛頓力學(xué)的創(chuàng)立，標(biāo)記著人類科學(xué)時(shí)代的起先。牛頓力學(xué)和熱學(xué)還引發(fā)了以英國(guó)工業(yè)革命為起點(diǎn)的第一次技術(shù)革命，使人類進(jìn)入蒸汽時(shí)代。1．蒸汽機(jī)的獨(dú)創(chuàng)和應(yīng)用是第一次科技革命的巨大成就。右圖蒸汽機(jī)獨(dú)創(chuàng)的主要理論依據(jù)是()①力學(xué)三大定律②萬(wàn)有引力定律③熱學(xué)原理④光學(xué)原理A．①②③④ B．①③C．①②④ D．②③④【解析】蒸汽機(jī)主要是依據(jù)力學(xué)原理與熱學(xué)原理?！敬鸢浮緽牛頓被稱為近代科學(xué)之父的緣由1.在天文學(xué)方面牛頓說(shuō)明白潮汐現(xiàn)象，從理論上推想出地球不是球體，而是兩極稍扁、赤道略鼓，并由此說(shuō)明白歲差等現(xiàn)象。2．在物理學(xué)方面牛頓基于伽利略、開普勒等人的工作，并建立了經(jīng)典力學(xué)的理論體系；牛頓力學(xué)體系的建立是近代科學(xué)形成的標(biāo)記，是人類相識(shí)史上對(duì)自然規(guī)律的第一次概括和總結(jié)。3．在數(shù)學(xué)方面牛頓創(chuàng)立了“代數(shù)二項(xiàng)式定理”，并和萊布尼茨幾乎同時(shí)創(chuàng)立了微積分學(xué)。4．在光學(xué)方面牛頓發(fā)覺白色日光由不同顏色的光構(gòu)成，關(guān)于光的本性，牛頓創(chuàng)立了光的“微粒說(shuō)”。在牛頓的著作《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》中，他用數(shù)學(xué)說(shuō)明白哥白尼的日心說(shuō)和天體運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象。2．“牛頓的發(fā)覺，給人類帶來(lái)從未有過(guò)的自信。曾經(jīng)匍匐在上帝腳下的人類，最終大膽地抬起頭來(lái)，起先用自己理性的眼光端詳世界?！边@主要確定牛頓的發(fā)覺()A．干脆推動(dòng)天文學(xué)的革命B．使人類徹底擺脫神學(xué)的束縛C．促使人類起先關(guān)注現(xiàn)世生活D．促成理性與思想的自由發(fā)展【解析】從題干材料中我們可以看出，牛頓的發(fā)覺使人類有了自信，起先擺脫神學(xué)的束縛，起先具有思索與推斷的實(shí)力，不再盲目崇拜，因此屬于思想解放，故選D項(xiàng)?！敬鸢浮緿閱讀下列材料：材料一牛頓誕生的時(shí)代，正是歐洲的自然科學(xué)、社會(huì)科學(xué)向前躍進(jìn)的變革時(shí)代。歐洲的科學(xué)，曾經(jīng)有過(guò)輝煌的過(guò)去。進(jìn)入中世紀(jì)后，基督教會(huì)統(tǒng)治歐洲長(zhǎng)達(dá)上千年，在這個(gè)漫長(zhǎng)的歲月里，歐洲的科學(xué)被禁錮在神學(xué)思想中，成了宗教的附屬物。文藝復(fù)興后的200年中，真正的科學(xué)伴隨著資本主義的發(fā)展而登上新的歷史舞臺(tái)，并以磅礴的氣概快速發(fā)展。牛頓的時(shí)代是一個(gè)科學(xué)革命的大時(shí)代，而他也以巨大的成就給這個(gè)時(shí)代增加了絢爛的色調(diào)。材料二恩格斯說(shuō)：“牛頓由于發(fā)覺了萬(wàn)有引力定律而創(chuàng)立了天文學(xué)，由于進(jìn)行光的分解而創(chuàng)立了科學(xué)的光學(xué)，由于創(chuàng)立了二項(xiàng)式定理和無(wú)限理論而創(chuàng)立了科學(xué)數(shù)學(xué)，由于相識(shí)了力學(xué)的本性而創(chuàng)立了科學(xué)的力學(xué)?！闭?qǐng)回答：(1)依據(jù)材料一分析，近代科學(xué)快速發(fā)展的緣由是什么。(2)依據(jù)材料二概括牛頓的詳細(xì)成就?！舅悸贩治觥靠疾榻嵌扰ｎD取得的巨大成就及其緣由材料解讀材料一主要表述了近代科學(xué)快速發(fā)展的緣由，牛頓的時(shí)代是一個(gè)科學(xué)革命的大時(shí)代，牛頓取得了巨大的成就；材料二中恩格斯概括了牛頓的詳細(xì)成就。解答思路第(1)問(wèn)閱讀材料，提取有效信息，歸納概括即可。第(2)問(wèn)應(yīng)結(jié)合材料二的內(nèi)容再現(xiàn)教材相關(guān)學(xué)問(wèn)回答。【嘗試解答】(1)緣由：_______________________________________________________。(2)成就：_______________________________________________________?！敬鸢浮?1)緣由：資本主義發(fā)展為科學(xué)的發(fā)展奠定物質(zhì)基礎(chǔ)和發(fā)展動(dòng)力；文藝復(fù)興解放了人們的思想。(2)成就：發(fā)覺代數(shù)二項(xiàng)式定理，獨(dú)創(chuàng)微積分，發(fā)覺日光的組成，提出力學(xué)的三大定律和萬(wàn)有引力定律，為經(jīng)典力學(xué)規(guī)定了一套基本概念。1．1661年牛頓進(jìn)入劍橋高校三一學(xué)院，他在這里的經(jīng)驗(yàn)及所受到的影響不包括()A．得到聞名教授巴羅的賞識(shí)和悉心指導(dǎo)B．初步養(yǎng)成讀書、思索和動(dòng)手做試驗(yàn)的習(xí)慣C．形成了較好的數(shù)學(xué)和自然科學(xué)素養(yǎng)D．獲得學(xué)士學(xué)位并被舉薦為探討生【解析】初步養(yǎng)成讀書、思索和動(dòng)手做試驗(yàn)的習(xí)慣是在牛頓的少年時(shí)期?！敬鸢浮緽2．羅素說(shuō)：“幾乎全部現(xiàn)代世界與古代世界之間的區(qū)分，都得歸功于17世紀(jì)取得最輝煌成就的科學(xué)?！边@句話中“17世紀(jì)取得最輝煌成就的科學(xué)”指的是()A．相對(duì)論 B．生物進(jìn)化論C．量子力學(xué) D．經(jīng)典力學(xué)【解析】留意限制信息“17世紀(jì)取得最輝煌成就的科學(xué)”，依據(jù)所學(xué)學(xué)問(wèn)可知是經(jīng)典力學(xué)?！敬鸢浮緿3．牛頓一生中科學(xué)探討最旺盛的時(shí)期，取得的成就有()①發(fā)覺代數(shù)二項(xiàng)式定理②獨(dú)創(chuàng)微積分③發(fā)覺日光的組成④起先探討引力問(wèn)題A．①②③④ B．①②④C．①③④ D．②③④【解析】“最旺盛的時(shí)期”是指劍橋高校關(guān)閉后在鄉(xiāng)下居住的時(shí)期，此時(shí)牛頓取得的成就是②③④?！敬鸢浮緿4．牛頓的哲學(xué)中承認(rèn)時(shí)間、空間的客觀存在，也對(duì)短暫無(wú)法說(shuō)明的自然現(xiàn)象歸結(jié)為上帝的支配，他用數(shù)學(xué)方法闡明白宇宙中最基本的法則，他是一位震古爍今的科學(xué)巨人。下列對(duì)他的評(píng)價(jià)不正確的是()A．實(shí)現(xiàn)了物理學(xué)的宏大飛躍B．豐富和發(fā)展樸實(shí)唯物主義C．為啟蒙思想供應(yīng)科學(xué)基礎(chǔ)D．敬畏真實(shí)并抨擊宗教神學(xué)【解析】從材料“也對(duì)短暫無(wú)法說(shuō)明的自然現(xiàn)象歸結(jié)為上帝的支配”可以看出，牛頓并未抨擊宗教神學(xué)，故選D項(xiàng)?！敬鸢浮緿5．閱讀下列材料：材料一如圖為英國(guó)紀(jì)念牛頓《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》出版發(fā)行300周年的郵票，郵票中萬(wàn)有引力定律公式的背景就是一只紅色的大蘋果。在牛頓描述的世界中，到處充溢了井然有序的規(guī)律和準(zhǔn)則……于是更多的人起先建立這樣一種世界觀：既然物質(zhì)世界有著如此的自然規(guī)律，那么在人類社會(huì)的發(fā)展中，也應(yīng)當(dāng)有類似的規(guī)律存在，只要能將牛頓破解自然之謎的科學(xué)方法運(yùn)用于人類社會(huì)，那么社會(huì)發(fā)展的規(guī)律也能被駕馭。——《大國(guó)崛起》材料二更讓人扼腕的是，牛頓在晚年時(shí)竟成了神學(xué)的奴隸，一心要證明上帝的存在。提出了太陽(yáng)系起源于神奇的“第一推動(dòng)力”。在《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》其次版中，他加進(jìn)了一個(gè)《總釋》，他在《總釋》中說(shuō)：“這個(gè)由太陽(yáng)、行星和彗星組成的最完備的體系，只能來(lái)自一個(gè)全智全能的主宰的督促和統(tǒng)治。”在出任造幣廠的監(jiān)督后，又埋頭于荒唐的煉金術(shù)?！短仗骄俊?006年第4期請(qǐng)回答：(1)結(jié)合材料一及所學(xué)學(xué)問(wèn)，如何相識(shí)牛頓所取得的成就。(2)結(jié)合材料二，說(shuō)明牛頓的信仰與其科學(xué)探討有什么關(guān)系。(3)綜合上述材料你認(rèn)為應(yīng)當(dāng)如何評(píng)價(jià)牛頓？【解析】第(1)問(wèn)，依據(jù)圖中的蘋果及反映的故事，可以理解牛頓對(duì)事物擅長(zhǎng)視察思索的品質(zhì)。第(2)問(wèn)，材