岳麓版歷史選修4《近代科學體系的奠基人牛頓》課件2

第五單元杰出的科學家課標要求：

了解牛頓的成長歷程及主要科學成就，認識其對社會發(fā)展所作的貢獻。一、成長的足跡二、萬有引力定律三、晚年的困惑本課目錄前言：牛頓的生涯給我們的深刻啟示

人們普遍認為，牛頓是大科學家，是近代科學的象征。他生前就成為科學界的主宰，幾乎被當作偶像崇拜。他作為英國皇家學會連任24年的終身會長，法國科學院至尊的外國院士，還兼任英國造幣局局長和國會議員，并前所未有地被封為貴族，獲得爵士稱號。他死后作為自然科學家又第一個獲得國葬，長眠于威斯敏特教堂，還是歷代帝王和第一流名人的墓地。

牛頓身后的聲望有增無減。他不僅以不朽的著作《自然哲學的數(shù)學原理》、《光學》等流傳于世，而且由于后繼大師們的發(fā)展，他的思想觀念長期統(tǒng)率著科學戰(zhàn)線上的士卒。他在物理、數(shù)學研究上的主要成果，至今仍是各國大中學生必修的功課。然而他卻并不是天生的神童.今天我們來剖析牛頓的生涯，尋覓偉大科學家行程的足跡，揭示這位智慧巨匠崇高的人格魅力，將是我們對這位近代科學體系奠基人的最好的紀念。一、成長的足跡1〕了解牛頓的成長歷程。2〕請按學科領(lǐng)域歸納牛頓一生中的主要科學成就。3〕試舉例說明牛頓的科學成就在推動人類社會發(fā)展的作用。4〕促成牛頓取得巨大成就的原因有哪些？5〕造成牛頓晚年困惑的原因有哪些？6〕你從牛頓那里學到〔或感悟到〕了什么？請閱讀教材，思考以下問題：一、成長的足跡1、幼年的牛頓：早產(chǎn)、營養(yǎng)不足、衰弱多?。桓赣H在出生前病逝，3歲母親改嫁，由祖母撫養(yǎng)長大；家境一貧如洗；個性孤僻、內(nèi)向、害羞－一、成長的足跡2、青少年時期的牛頓1〕少年牛頓：小學成績一般，常受同學嘲笑、欺負；愛動腦筋、動手能力強。12歲入中學讀書因家境貧寒一度輟學，管理農(nóng)莊其好學精神打動了舅舅，得以復(fù)學一、成長的足跡2、青少年時期的牛頓2〕青年牛頓：，以減費生身份進入劍橋大學三一學院；②1665年，由于瘟疫劍橋大學被迫關(guān)閉，回到故鄉(xiāng)。一生中科學研究最旺盛的時期牛頓的科學成就歸納牛頓的科學成果：1、在天文學方面：1672年牛頓創(chuàng)制了反射望遠鏡；他還解釋了潮汐的現(xiàn)象，指出潮汐的大小不但同朔望月有關(guān)，而且與太陽的引力也有關(guān)系；另外，牛頓從理論上推測出地球不是球體，而是兩極稍扁、赤道略鼓，并由此說明了歲差現(xiàn)象等。在牛頓的著作?自然科學原理中，他用數(shù)學解釋了哥白尼的日心說和天體運動的現(xiàn)象。

2、在物理學上：牛頓基于伽利略、開普勒等人的工作，建立了三條運動基本定律和萬有引力定律，并建立了經(jīng)典力學的理論體系，從而完成了物理學史上第一次大綜合。3、在數(shù)學上：牛頓創(chuàng)立了“牛頓二項式定理〞，并和萊布尼茲幾乎同時創(chuàng)立了微積分學。4、在光學方面：牛頓發(fā)現(xiàn)白色日光由不同顏色的光構(gòu)成，并制成“牛頓色盤〞；關(guān)于光的本性，牛頓創(chuàng)立了光的“微粒說〞。

牛頓對人類的貢獻是巨大的，正如恩格斯所說：“牛頓由于發(fā)明了萬有引力定律而創(chuàng)立了科學的天文學；由于進行了光的分解，而創(chuàng)立了科學的光學；由于創(chuàng)立了二項式定理和無限理論而創(chuàng)立了科學的數(shù)學；由于認識了力的本質(zhì)，而創(chuàng)立了科學的力學〞。為紀念牛頓的貢獻，國際天文學聯(lián)合會決定把662號小行星命名為牛頓小行星。數(shù)學：代數(shù)二項式定理；微積分光學：發(fā)現(xiàn)了日光的組成等物理學：力學三大定律萬有引力定律牛頓經(jīng)典力學的核心〔德國萊布尼茨〕牛頓的科學成就

重點：萬有引力定律1、前人的理論成就1〕哥白尼：日心說2〕開普勒：行星繞日運動三大定律3〕伽利略：發(fā)現(xiàn)了力學的一些基本原理〔提出了力、加速度等概念并發(fā)現(xiàn)了慣性定律和自由落體定律〕為牛頓研究萬有引力定律奠定了基礎(chǔ)重點：萬有引力定律2、個人的辛勤努力1〕“站在巨人們的肩上〞，繼承前人的工作，通過數(shù)學方法計算出地球?qū)υ铝恋囊Γ?〕在大量研究〔6年〕的基礎(chǔ)上，牛頓充分證明了宇宙間所有的物體，都是相互吸引的。這種無處不有的引力即為“萬有引力〞。重點：萬有引力定律3、提出：1686年，撰寫?自然哲學的數(shù)學原理?1687年問世F=萬有引力定律重點：萬有引力定律4、意義1〕牛頓力學的三大定律和萬有引力定律為經(jīng)典力學規(guī)定了一套基本概念，形成了完整的近代力學體系；2〕把地面上物體的運動和太陽系內(nèi)行星的運動統(tǒng)一在相同的物理定律之中，從而完成了人類文明史上第一次自然科學的大綜合，為近代天文學奠定了基礎(chǔ)，對以后的天體研究起了極大的推動作用；3〕人們把牛頓力學體系的建立當作近代科學體系形成的標志。海王星冥王星（小圖像為空間原始圖像，大圖像為經(jīng)過計算機處理的冥王星表面）另外，牛頓力學理論能夠預(yù)見新的物理現(xiàn)象，并能以天文觀測或試驗論證其正確性，如：5、牛頓獲得巨大成就的原因1〕主觀條件：善于思考與觀察的學習習慣；扎實的基礎(chǔ)知識功底；勤奮嚴謹?shù)目茖W態(tài)度；科學正確的研究方法；熱愛科學、追求真理的探索精神；善于吸收前人的研究成果，等等。5、牛頓獲得巨大成就的原因2〕客觀條件：①西歐思想解放運動〔？〕提供思想基礎(chǔ)；②英國資產(chǎn)階級革命的洗禮；③前人的研究成果為牛頓提供很好的條件；④社會經(jīng)濟的發(fā)展為理論研究提供物質(zhì)基礎(chǔ)又對理論發(fā)展提出迫切要求。三、晚年的困惑三、晚年的困惑：晚年迷戀和鉆研宗教和神學晚年的牛頓開始致力于對神學的研究，他否定哲學的指導作用，虔誠地相信上帝，埋頭于寫以神學為題材的著作。當他遇到難以解釋的天體運動時，竟提出了“神是第一推動力〞的謬論。他說，“上帝統(tǒng)治萬物，我們是他的仆人而敬畏他、崇拜他。〞40歲以后，他把興趣逐漸轉(zhuǎn)向政治、化學〔賤金屬變成黃金〕、神學問題，寫了近200萬言的著作，毫無價值。為什么會這樣呢？三、晚年的困惑原因：1、個人的生理和心理原因：晚年患嚴重的憂郁癥2、認識的局限：當時科技還不發(fā)達的情況下人們認識總是相對的3、時代的局限：神學的陰影還未消退

英國著名詩人在他的墓碑上鐫刻著銘言：讓人們歡呼這樣一位多么偉大的巨匠，人類榮耀曾經(jīng)因他而在世界上存在過。1942年愛因斯坦為紀念牛頓誕生300周年而寫的文章，對牛頓的一生作如下的評價：“只有把他的一生看作為永恒真理而斗爭的舞臺上一幕才能理解他〞。對牛頓的評價

牛頓是英國物理家、數(shù)學家和天文學家，是經(jīng)典力學建立者。他創(chuàng)建了經(jīng)典力學的理論體系，在光學、數(shù)學、天文學研究方面也做出劃時代發(fā)明和發(fā)現(xiàn)；牛頓是17C科學革命中所涌現(xiàn)出來最偉大的科學家，也是人類歷史上最偉大的科學家之一。談?wù)勀闶窃鯓釉u價牛頓的？在他身上我們能學到科學家的哪些優(yōu)秀品質(zhì)？虛懷假設(shè)谷的謙虛態(tài)度；勤奮好學求知態(tài)度；善于思考善于觀察；正確科學研究方法；勤奮探索科學精神；嚴謹?shù)目茖W研究態(tài)度；劍橋大學校園對牛頓的評價“人無完人，金無足赤〞。瑕不掩瑜

牛頓終歸是偉大的牛頓，他的科學貢獻將永載史冊。1、牛頓提出的物體機械運動定律不包括

A、萬有引力定律B、慣性定律

C、加速度定律D、作用與反作用定律2、17世紀牛頓力學體系產(chǎn)生原因有①生產(chǎn)的迅速發(fā)展對基礎(chǔ)理論提出了迫切要求

②伽俐略等人的研究已有堅實的基礎(chǔ)

③牛頓個人的偉大天才和所做出的巨大努力

④同時代眾多著名科學家協(xié)同一致的通力合作

A、①②③④B、①②④C、①②③D、①③④課堂練習AC3、實現(xiàn)了物理學史上第一次飛躍的是A、電磁學理論的建立B、進化論的出現(xiàn)C、牛頓力學的建立D、日心說的提出4、科學巨著?自然哲學的數(shù)學原理?的作者是A、牛頓B、達爾文C、萊布尼茨D、哥白尼5、近代科學體系形成的標志是A、牛頓的力學體系B、微積分的發(fā)明C、伽俐略開創(chuàng)了近代試驗科學D、開普勒發(fā)現(xiàn)了三大定律CAA6、以下關(guān)于牛頓的評述不正確的選項是A、牛頓被譽為“近代科學開創(chuàng)者〞B、牛頓的三大成就是萬有引力定律、微積分學和對光的分析C、牛頓的力學是經(jīng)典物理學和天文學的基礎(chǔ)，也是現(xiàn)代工程力學和技術(shù)的理論基礎(chǔ)D、牛頓的熱學和力學引發(fā)了以英國工業(yè)革命為起點的第二次技術(shù)革命D7、為牛頓后來在數(shù)學領(lǐng)域做出貢獻奠定堅實基礎(chǔ)是

A、發(fā)現(xiàn)了代數(shù)二項式定理B、發(fā)明了微積分

C、發(fā)現(xiàn)了三大定律D、發(fā)現(xiàn)了萬有引力8、17世紀對人類解釋與預(yù)見物理學現(xiàn)象具有決定性意義理論的是

A、微積分B、代數(shù)二項式定理

C、牛頓力學體系D、發(fā)現(xiàn)了萬有引9、第一次證明牛頓力學和萬有引力正確的最成功的范例是

A、海王星的發(fā)現(xiàn)B、冥王星的發(fā)現(xiàn)

C、木星的發(fā)現(xiàn)D、火星的發(fā)現(xiàn)10、牛頓最輝煌的成就是

A、經(jīng)典力學體系B、萬有引力

C、微積分D、三大定律ACAA11、牛頓為什么在科學上獲得巨大成就？他是怎樣由一個平凡的人成為一個偉大的科學家的？

1)、成就巨大原因：牛頓自身的因素：具有虛懷假設(shè)谷、謙虛好學精神；尊重他人的科研成果有勇于探索精神；甘于寂寞，獻身科學的精神等；客觀條件：西歐思想解放運動提供思想基礎(chǔ)；前人的研究成果為牛頓提供很好的條件；2)怎樣成為偉大科學家：愛動腦筋，動手能力非常強；進入大學后潛心研究科學，發(fā)現(xiàn)了代數(shù)二項式定理，為牛頓后來在數(shù)學領(lǐng)域做出貢獻奠定了堅實的基礎(chǔ)。在家鄉(xiāng)居住的兩年，發(fā)明了微積分，發(fā)現(xiàn)了日光的組成，并開始研究引力問題。１６８６年撰寫了?自然哲學的數(shù)學原理?，提出力學的三大定律和萬有引力定律，奠定了經(jīng)典物理學和天文學的基礎(chǔ)，標志著近代科學形成。牛頓終于成為一個偉大的科學家。12、哥白尼的“日心說〞，被教皇宣布為“邪說〞，寫的書臨終才敢發(fā)表而且被列為禁書；布魯諾、伽利格等人為了捍衛(wèi)、宣傳哥白尼“日心說〞而壯烈地獻出了自己的生命，成了科學史上的兩大慘案。經(jīng)過長期艱難曲折的歷程，“日心說〞終于戰(zhàn)勝了“地心說〞，從而使科學大踏步地向前發(fā)展。請回答：天文學家的命運給你的啟發(fā)是什么？

問題探究思路點撥1、

任何新事物的發(fā)展都不一帆風順的，科學的發(fā)展也有一個艱辛的歷程；2、科學需要許多科學家的艱辛努力，甚至畢生的精力或生命；3、中世紀的歐洲基督教神學是阻礙科技