第4课 近代科学之父牛顿 课件 (3)【22张ppt】

课件22张PPT。第4课　近代科学之父牛顿课程标准　
了解牛顿的成长历程及主要科学成就，认识其在社会发展中的作用。
内容解读
1.牛顿力学体系的主要内容。
2.牛顿力学体系的意义。 一、早期科学发明与创造
1．童年时代：1642年出生于英国。从小就爱思考，善于观察生活。
2．中学时代：他已开始进行科学研究与 。成绩优异，考入剑桥大学。
3．大学时代：在剑桥大学期间，师从著名学者 教授学习，自学 等人的数学著作。大学毕业前，提出了数学上有名的 定理以及 的初步算法。实验巴罗笛卡尔二项式微积分4．黄金时代：1665～1666年间，牛顿在 、数学、力学等领域的研究都取得了重要进展。
(1)在研究了 等人的实验结果后，自己制作了一架 望远镜，对太阳光进行 实验，证明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。
(2)于1668年设计并制作了世界上第一架 望远镜，用它考察了行星运动，分析 现象，预言地球不是 。
(3)1672年，牛顿在提交给英国皇家学会的论文《关于光和色的新理论》中，提出了光的本质是 的见解。这与以后波兰物理学家惠更斯的“ ”构成了关于光的两大基本理论。光学伽利略折射反射反射潮汐正球体微粒波动说名师点拨：牛顿的成就证明科学发现始终是在继承与突破传统认识的过程中不断向前发展的。二、发现万有引力定律
1．万有引力定律：在大学里，牛顿在研究哥白尼等人在天文学方面研究成果的基础上，经过反复思考与实验后，他得出：宇宙中一切物体之间，都存在着一种相互吸引的作用力，这就是 的结论。
2．经典力学理论：1687年牛顿的划时代科学巨著《自然哲学中的 原理》出版，确定了解决万有引力问题的 。这是一本重要的力学全书，它用数学表达方式，构成一个完整的力学理论体系。在那以后，牛顿力学就成为经典力学理论。居于统治地位 多年。万有引力数学物体运动三定律200名师点拨：牛顿力学是整个物理学和天文学的基础，也是现代众多工程技术的理论基础。三、勤奋的探索与科学的研究方法
1．牛顿说自己并没有什么特别的方法，只不过对一件事能够用很长时间加以考虑。
2．除了勤奋的探索精神外，牛顿将 作为得出科学概念的主要途径。
3．后人将牛顿的研究方法总结为“ ”法。
名师点拨：牛顿是17世纪科学革命中最伟大的科学家，也是人类历史上最伟大的科学家之一。 实验归纳—演绎拓展1
正是在物理学领域，牛顿进行了最有意义的研究。在这方面，他以伽利略的研究为基础，将后者的成果发展到辉煌的顶点。伽利略主要关心的是地球的运动，牛顿则发现了有关宇宙本身的定律。(1)牛顿经典力学诞生的客观条件是什么？
(2)想一想牛顿物理分析法的特征是什么？
答案　(1)继承前人的科研成果；科技自身发展的要求。
(2)利用数学作完整的推演；注重实验。拓展2
根据上图的提示思考，牛顿为什么被称为“宇宙定律的发现者”？
答案　《自然哲学中的数学原理》的问世，标志着牛顿已经建立起一个完整的力学理论体系，把天地间万物的运动规律概括在一个严密的统一理论中。因此，牛顿成为宇宙规律的发现者。【角度1】牛顿力学体系的主要内容有哪些？
提示　(1)牛顿第一定律，又称惯性定律：一切物体在不受外力作用时，总是保持匀速直线运动或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。
(2)牛顿第二定律，又称加速度定律：物体运动的加速度与作用于物体上所有外力的合力成正比，与物体的质量成反比，加速度的方向与外力合力的方向相同。牛顿力学体系及意义 (3)牛顿第三定律，又称作用力与反作用力定律：两个物体间的作用力和反作用力总是在同一直线上，大小相等，方向相反。
(4)万有引力定律是自然界最普遍的定律之一。它是牛顿在当时天文学和力学成就的基础上，主要根据开普勒三定律、落体运动规律和牛顿第二定律等，对天体的运动和地面上物体的运动进行长期观察和研究所得出的结果。【角度2】牛顿力学体系的意义有哪些？
提示　(1)牛顿力学体系正确地反映了客观物体低速运动的客观规律，它把过去一向认为是截然无关的地球上的物体运动规律和天体运动规律概括在一个统一的理论之中，实现了自然科学的第一次理论性的大综合。
(2)这是人类对自然界认识的一个飞跃。牛顿力学是整个物理学和天文学的基础，也是现代一切机械、土木建筑、交通运输等工程技术的理论基础。阅读下面材料：
材料　爱因斯坦说，在牛顿时代，牛顿的道路是一位具有最高思维能力和创造力的人所能发现的唯一道路；牛顿所创造的概念，至今仍然指导着我们的物理学思想。
请回答：
“牛顿时代”是什么样的时代？牛顿有什么贡献？
答案　时代：17世纪中叶至18世纪20年代，处于资本主义手工工场时期，资产阶级文化在逐渐发展。贡献：提出物体机械运动的三大定律和万有引力定律，是人类认识史上对自然规律的第一次理论性的概括和综合。特别提醒
牛顿力学的创立，标志着人类科学时代的开始。学思之窗
1．你怎样看待牛顿的学习方法？
答案提示　牛顿的学习方法是科学的。通过做实验、记笔记，积累数据，并能够把知识进行分类整理。这样的学习方法与当时的“归纳—演绎”科学研究方法是一致的。
2．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？
答案提示　牛顿对待自己取得的成绩是很谦虚的。我们可以从科学家身上学到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。探究学习总结
一、本课测评
1．牛顿的一生有哪些重大理论发现？这些理论发现的贡献是什么？
答案提示　牛顿是英国物理学家、天文学家和数学家。在天文学方面，他解释了潮汐现象，指出潮汐的大小不但同朔望月有关，而且与太阳的引力也有关系；牛顿从理论上推测出地球不是球体，而是两极稍扁、赤道略鼓，并由此说明了岁差现象等；在物理学上，牛顿基于伽利略、开普勒等人的工作，建立了三条运动基本定律和万有引力定律，并建立了经典力学的理论体系；在数学上，牛顿创立了“牛顿二项式定理”，并和莱布尼茨几乎同时创立了微积分学； 在光学方面，牛顿发现白色日光由不同颜色的光构成，并制成“牛顿色盘”；关于光的本性，牛顿创立了光的“微粒说”。在牛顿的著作《自然哲学中的数学原理》中，他用数学解释了哥白尼的日心说和天体运动的现象。牛顿力学体系的建立是近代科学形成的标志，是人类认识史上对自然规律的第一次概括和总结。2．牛顿为什么能够做出这些重大发现？
答案提示　在吸收了前人研究成果的基础上，再加上牛顿勤奋的探索和科学的研究方法。二、学习延伸
1．探究活动：法国生物学家巴斯德说：“机会只眷顾那些有准备的头脑”。结合课文内容，分析牛顿是怎样发现万有引力定律的。
答案提示　侧重回答发现万有引力的过程。2．阅读与思考：结合牛顿的科学成就与研究方法，分析他这句话的含义。
答案提示　牛顿在大学里，就已经了解到哥白尼、伽利略和开普勒在天文学方面的研究成果，他相信开普勒提出的行星按一定轨道运行的理论。在此基础上，牛顿进一步思考，行星为什么会这样运动？最终牛顿得出万有引力定律。牛顿所采用的“归纳—演绎”方法也是建立在伽利略、培根等科学家的研究基础上，他是第一个充分使用这种方法的人。所以牛顿把前人都看作自己的朋友，但又不盲目地迷信前人，而是不断发展、创新，所以牛顿说“我更好的朋友是真理”。