6.4 近代科学之父牛顿 课件（人教版选修4）

课件24张PPT。第4课 近代科学之父牛顿一、早期科学发明与创造
1.童年时代：1642年牛顿出生于_____，他从小就爱思考，
善于观察生活，再根据人们的需要进行一些发明和创造。
2.中学时代：牛顿已开始进行_____研究与实验。中学毕业
时，他考进英国历史悠久的_____大学。英国科学剑桥3.大学时代：
(1)师从著名学者巴罗教授学习，自学_______等人的数学著
作。
(2)提出了数学上有名的二项式定理以及_______的初步算
法。笛卡儿微积分4.乡下两年：他在光学、数学、力学等领域的研究都取得了
重要进展。
(1)光学：牛顿自制_____望远镜，证明了日光即白光由七色
光组成，还进一步说明了_________的形成原理，这奠定了
光谱学的基础。1672年，牛顿完成论文《_________________
___》，提出了光的本质是微粒的见解。
(2)天文学：牛顿于1668年制作了第一架_____望远镜，用以
考察行星运动，分析潮汐现象，预言地球不是_______。折射物体颜色关于光和色的新理论反射正球体【合作探究】
1.牛顿在发现万有引力之前的早期阶段已经做出了哪些重大的科学成就？
提示：(1)大学毕业前，牛顿已经提出了二项式定理和微积分的初步算法。
(2)自制了折射望远镜，证明了日光即白光由七色光组成，还进一步说明了物体颜色的形成原理。(3)自制了世界上第一架反射望远镜，用以考察行星运动，分析潮汐现象，预言地球不是正球体。
(4)在论文《关于光和色的新理论》中提出了光的本质是微粒的见解。二、发现万有引力定律
1.理论提出:1687年,《_____________________》出版,确定
了解决万有引力问题的物体运动三定律。
2.理论应用：
(1)极大地推动了人们对天体运动的研究。人们用这个定律
解释___________问题、双星行为以及新发现行星的运动
等。
(2)解释潮汐现象、地球的_________等问题。自然哲学中的数学原理彗星的轨道圆扁形状3.历史地位:
(1)_____________后来成为天文学上的基础定律，牛顿力学
成为经典力学理论。
(2) 经典力学理论在提出后的二百多年间,居于物理学的统
治地位。万有引力定律【合作探究】
2.《自然哲学中的数学原理》一书的巨大科学意义。
提示：（1）《自然哲学中的数学原理》的贡献不仅使牛顿闻名世界，也使世人对宇宙的认识有了革命性的转变，还对科学产生了革命性的影响，同时这本书也打开了工业革命的大门。
（2）牛顿除了解决潮汐如何产生、彗星如何划过天空等困惑人类的古老问题之外，还将人类从黑暗中，从对大自然的奇想中引向科技时代，引向操控宇宙之力的时代。三、勤奋的探索与科学的研究方法
1.勤于探索：在科学研究上，牛顿是一个十分专注的科学
家，同时也是位勤奋的探索者。
2.研究方法：牛顿将_____作为得出科学概念的主要途径，
开创了近代科学研究方法，并被后人总结为“___________”
法。实验归纳—演绎牛顿以怎样的态度看待他所取得的成就？在他身上我们能够学到科学家的哪些优秀品质？
提示：牛顿对待自己取得的成绩是很谦虚的。我们可以从他身上学到科学家虚怀若谷的谦虚态度和严谨的科学研究态度，还有勤奋的探索精神等。 一、牛顿的一生有哪些重大理论贡献
牛顿一生在物理学、数学和天文学研究方面都做出了划时代的发明和发现，是17世纪科学革命中最伟大的科学家。二项式定理微积分的初步算法证明白光由七色光组成物体运动三定律制作世界上第一架反射望远镜分析潮汐现象预言地球不是正球体【名师指津】牛顿能够做出这些重大发现的原因：他有虚怀若谷的谦虚态度、严谨的科学研究方法及勤奋的探索精神等。 二、牛顿能够建立力学体系的主要条件
除牛顿的学术水平、刻苦好学、勤于思考等主观条件外，客观条件为：
1.社会的经济基础：当时英国资本主义的发展，提出了经济和技术方面的要求，这些要求向自然科学提出的问题基本上是力学问题，如增加船的装载能力和航行速度，从深矿井中把矿石运出来，研究发射时火炮内部发生的变化及火炮的改进、弹道问题等。牛顿力学体系的建立正是顺应了时代的需要。 2.具备较好的知识条件：当时的力学、光学、天文学等领域已经具备了丰富的知识积累。如伽利略提出的惯性定律和落体定律、开普勒提出的行星运动三定律、培根提出的科学研究方法等都为牛顿力学体系奠定了坚实的基础。正是在前人研究的基础上牛顿建立起一座宏伟壮丽的力学大厦。【名师指津】思考牛顿取得成就的原因时，应充分结合牛顿出生时的大环境：（1）政治：英国资产阶级革命进行中。（2）经济：资本主义经济发展。（3）思想：文艺复兴、宗教改革，解放了思想。（4）科学：出现了伽利略等近代自然科学家，自然科学有所突破。 牛顿的科学成就
阅读下列材料，回答问题。
材料一 牛顿出生的时代，正是欧洲的自然科学、社会科学向前跃进的变革时代。欧洲的科学，曾经有过辉煌的过去。进入中世纪后，基督教会统治欧洲长达上千年，在这个漫长的岁月里，欧洲的科学被禁锢在神学思想中，成了宗教的附属物。文艺复兴后的200年中，真正的科学伴随着资本主义的发展而登上新的历史舞台，并以磅礴的气势迅速发展。牛顿的时代是一个科学革命的大时代，而他也以巨大的成就给这个时代增添了绚烂的色彩。
材料二 少年时代的牛顿并不是神童，他资质平凡，成绩一般，但却喜欢读书、沉思、做科学小实验。迫于生活艰难，牛顿的母亲只得让他停学务农，但是被他的好学精神所感动的舅父说服了母亲让牛顿继续读书。1661年，18岁的牛顿以减费生的身份进入剑桥大学三一学院，靠为学院做杂务的收入支付学费。
(1)根据材料分析，近代科学迅速发展的原因是什么?(2)牛顿在力学上取得了哪些巨大成就?
(3)结合材料，谈谈你的感想。
【解题分析】本题以牛顿生活的社会背景为切入点，考查学生的归纳概括能力和对教材基础知识的识记能力，同时通过伟大人物的生平介绍，培养学生对优秀精神风貌与意志品质的感悟。第(1)题要依据材料所提供的时代背景进行提炼，注意经济与思想两个角度；第(2)题依据教材基础知识进行归纳，注意是在“力学”方面的成就；第(3)题应从牛顿艰难的童年时代与努力拼搏的求学时代中进行感悟，只要言之成理，积极向上即可。答案：(1)原因：资本主义的发展为科学的发展奠定了物质基础和发展动力；文艺复兴解放了人们的思想。
(2)成就：1687年出版了《自然哲学中的数学原理》，提出了物体运动三大定律和万有引力定律；形成一个以实验为基础，以数学为表达形式的牛顿力学体系，即经典力学体系；万有引力定律成为天文学的基础定律。
(3)感想：科学进步需要适宜的社会环境；成功需要谦虚的态度，勤奋探索的科研精神等；贫穷不是个人的耻辱，反而可以磨炼个人的意志品质。