課標(biāo)實驗選修近代科學(xué)之父牛頓

課標(biāo)實驗選修近代科學(xué)之父牛頓第1頁/共25頁2007.112單元六杰出的科學(xué)家第4課近代科學(xué)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(xué)家第4課近代科學(xué)之父

牛頓

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

17—18世紀(jì)的英國？？？政治：

經(jīng)濟(jì)：

思想：

自然科學(xué)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(quán)資本主義經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展文藝復(fù)興、宗教改革、啟蒙運動等，解放了思想近代自然科學(xué)產(chǎn)生發(fā)展，出現(xiàn)伽利略等一批近代自然科學(xué)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(xué)束縛到民主科學(xué)的啟蒙思想和近代自然科學(xué)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(dān)心他能否活下來牛頓小學(xué)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(qiáng)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(xué)在家。當(dāng)?shù)氐牡胤椒ㄔ褐亮钊杂涊d著牛頓當(dāng)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(fēng)車善于觀察、動腦、動手等第8頁/共25頁2007.119

牛頓數(shù)學(xué)橋是劍橋大學(xué)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(jìn)了河里，整座橋沒用一枚鐵釘，這就是數(shù)學(xué)的奇妙。多少年來，劍橋數(shù)學(xué)系的高才生們都夢想解破數(shù)學(xué)橋的奧秘，換句話說就是想在紙頭上造一座跟數(shù)學(xué)橋一模一樣的橋。但如愿者無一。多數(shù)人設(shè)計出來的橋至少需要上千枚鐵釘才能達(dá)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(nèi)。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(xué)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(xué)的知識進(jìn)行分類整理。有一天，外面狂風(fēng)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(fēng)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(yuǎn)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(xué)之父牛頓一、牛頓的主要科研領(lǐng)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(xué)之父牛頓一、牛頓的主要科研領(lǐng)域及其成就數(shù)學(xué)領(lǐng)域：光學(xué)領(lǐng)域：天文學(xué)：

力學(xué)：

第13頁/共25頁2007.1114一、牛頓的主要科研領(lǐng)域及其成就數(shù)學(xué)領(lǐng)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(xué)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(xué)領(lǐng)域：1）自制一架折射望遠(yuǎn)鏡，對太陽光進(jìn)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(xué)的基礎(chǔ)。2）1672年在《關(guān)于光和色的新理論》中提出了光的本質(zhì)是微粒的見解（“微粒說”）。與惠更斯的“波動說”構(gòu)成光的兩大基本理論。第4課近代科學(xué)之父牛頓一、牛頓的主要科研領(lǐng)域及其成就光是一種波動的主張，他認(rèn)為光是一種介質(zhì)的運動，該運動從介質(zhì)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(xué)：第4課近代科學(xué)之父牛頓一、牛頓的主要科研領(lǐng)域及其成就1）

1668年發(fā)明世界上第一架反射望遠(yuǎn)鏡，考察行星運動，分析潮汐現(xiàn)象，并預(yù)言地球不是正球體。使人類對天體觀察進(jìn)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(xué)的基礎(chǔ)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(xué)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(xué)家哥白尼（1473—1543）

意大利天文學(xué)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?！钡?7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(xué)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(zhuǎn)，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(xué)：

1687年出版了劃時代的《自然哲學(xué)中的數(shù)學(xué)原理》，提出了牛頓力學(xué)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(xué)理論體系,成就了經(jīng)典力學(xué)理論。第4課近代科學(xué)之父牛頓一、牛頓的主要科研領(lǐng)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(xué)巨著《自然哲學(xué)中的數(shù)學(xué)原理》發(fā)表，牛頓的力學(xué)理論體系確立起來，這是人類認(rèn)識史上對自然規(guī)律的第一次理論上的概括和總結(jié)，所以有人把它譽為“從古到今最偉大的科學(xué)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(fēng)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(xué)之父牛頓一、牛頓的主要科研領(lǐng)域及其成就數(shù)學(xué)領(lǐng)域：光學(xué)領(lǐng)域：天文學(xué)：

力學(xué)：

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(yuǎn)鏡，對太陽光進(jìn)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(xué)的基礎(chǔ)。2）1672年在《關(guān)于光和色的新理論》中提出了光的本質(zhì)是微粒的見解（“微粒說”）。與惠更斯的“波動說”構(gòu)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(yuǎn)鏡，考察行星運動，分析潮汐現(xiàn)象，并預(yù)言地球不是正球體。使人類對天體觀察進(jìn)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(xué)的基礎(chǔ)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(xué)中的數(shù)學(xué)原理》，提出了牛頓力學(xué)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(xué)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(xué)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(jié)論，奠定了光譜學(xué)的基礎(chǔ)。2）

牛頓提出光的“微粒說”，與惠更斯的“波動說”構(gòu)成光的兩大基本理論。3）牛頓設(shè)計和制作的反射望遠(yuǎn)鏡，成為現(xiàn)在天文望遠(yuǎn)鏡的基礎(chǔ)，使人類對天體的觀察進(jìn)入了一個新階段。4）牛頓的萬有引力定律后來成為天文學(xué)上的基礎(chǔ)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(xué)中的數(shù)學(xué)原理》，建立了完整的力學(xué)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(chǔ)；②生產(chǎn)力的迅速發(fā)展對基礎(chǔ)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(xué)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(xué)的求知態(tài)度；善于思考善于觀察；正確科學(xué)的研究方法；勤奮探