第4课 近代科学之父牛顿 课件 (4)【27张ppt】

课件27张PPT。第 4 课
近代科学之父牛顿 自然界和自然规律
隐藏在黑暗中，
上帝说：
让牛顿出生吧！
于是，一切都成为光明。英国诗人波普曾经这样写道： 一、牛顿的成长历程　　 牛顿出生前，父亲已去世。牛顿是遗腹子，又是早产儿，先天不足，出生时体重只有3磅，差点夭折。他两岁时母亲改嫁，靠外祖母抚养。牛顿小学时期，体弱多病，性格腼腆，生性孱弱，有些迟钝，自幼沉默寡言，性格倔强，而这种习性可能来自他的家庭处境。牛顿19岁时进入剑桥大学，成为三一学院的减费生，靠为学院做杂务的收入支付学费。1665年大学毕业， 正当牛顿准备留校继续深造时，严重
的鼠疫席卷了英国，剑桥大学因此而关闭，牛顿离校返乡。（一）挫折 牛顿在成长中遇到哪些困难？他是怎样面对的？家境贫寒，一度辍学；
大瘟疫，剑桥大学关闭？？？（二）学习生涯：
1、童年时期（5—11岁）：善于观察 、发明创造 传说小牛顿把风车的机械原理摸透后，自己制造了一架磨坊的模型，他将老鼠绑在一架有轮子的踏车上，然后在轮子的前面放上一粒玉米，刚好那地方是老鼠可望不可及的位置。老鼠想吃玉米，就不断的跑动，于是轮子不停的转动。
2、中学时期：（12—18岁） 科研与实验
3、 大学时期：二项式定理、微积分的初步计算 在牛顿大学毕业前提出了二项式定理，当时他只有22岁。有人认为，即使牛顿没有别的成就，仅仅这个定理也足以使他在科学史上留下不朽之名。 仅就光学方面的成就或许就可以使他在本书中占有一席之地，但是他在这方面的成就比起他在数学或力学方面的成就来，那就相形见绌了。 ——《历史上最有影响的100人》 “从有世以来，到牛顿所处的时代，他在数学领域所做的工作占了整个的绝大部分。” ——莱布尼兹 纽约大学历史系教授曼纽：“近代的科学是源自
牛顿对上帝的默想。”牛顿之“牛”二、科学成就（阅读书本找出主要成就）1、数学(大学毕业前)：提出二项式定理以及微积分的初步算法。2、天文学：
发明反射望远镜，解释潮汐现象、地球的圆扁形状3、物理学：
光学：白光由七色组成，成为光谱学基础；发表《关于光和色的新理论》，提出光的本质是微粒
力学：（1）三大运动定律
（2）提出万有引力定律 对于科学家而言，牛顿家乡的那棵苹果树，也许是世间最神圣的树了。万有引力定律F=谁能说出牛顿力学三定律？ 牛顿由于发明了万有引力定律而创立了科学的天文学；由于进行了光的分解，而创立了科学的光学；由于创立了二项式定理和无限理论而创立了科学的数学；由于认识了力的本质，而创立了科学的力学”。 ——恩格斯加速度定律，作用与反作用定律，惯性定律　　 “我之所以能比别人看得远些，是因为我站在巨人们的肩上。”　　在发现万有引力定律的过程中，有哪些巨人的肩膀托起了牛顿？开普勒伽利略哥白尼经典力学奠基者
（17世纪初）经典力学建立者（17世纪晚期）从经典力学发展到
相对论、量子论
（19世纪末～20世纪初）伽利略（意）牛顿（英）爱因斯坦（德）
普朗克（德）近代以来物理学的发展过程3、物理学：
力学：
（3）《自然哲学中的数学原理》
构成了完整的力学理论体系，牛
顿力学成为经典力学，标志着近
代科学体系的形成。《自然哲学的数学原理》三、勤奋的探索与科学的研究方法 牛顿一生未婚，大多数时间在剑桥大学里工作，而却大部分时间又都花在实验室里。一天的睡眠时间只有四五个小时，有时为了一项研究会通宵达旦，或者连续几个星期工作在实验室里。勤奋探索用实验作为得出科学概念的主要途径：归纳——演绎。在实验中得出结论后，还要在进一步的实验中证明自己的出结论的正确性。 回答问题:牛顿是位多才多艺的科学家，请扼要归纳他在科研领域所涉及的成就，并分析取得这些成就的主要原因。 主要成就：
数学：提出二项式定理以及微积分的初步算法；
光学：制造折射望远镜，奠定了光谱学的基础；
天文学：1668年制造了世界上第一采反射望远镜，促使人类对天体观察进入新阶段；1672年发表《关于光和色的新理论》论文，提出了光的本质是微粒的见解；
力学：1687年,牛顿发表《自然哲学中的数学原理》，确定了解决万有引力问题的物体运动三定律，阐明了万有引力的概念，最终确立了近代经典力学理论。（1）主观条件1、牛顿获得巨大成就的原因前人的研究成果为牛顿提供坚实的基础；
西欧思想解放运动为其提供思想基础；勤奋、创新和谦虚好学的精神；
尊重他人的科研成果，有勇于探索精神；甘于寂寞，献身科学的精神等；
正确的科研方法（实验；归纳—演绎法）（2）客观条件 他在辞世之前曾简短地评价过自己：
“我不知道世人怎样看我，但我自己以为我不过像一个在海边玩耍的孩子，不时为发现比寻常更为美丽的一块卵石或一片贝壳而沾沾自喜，至于展现在我面前的浩翰的真理海洋，却全然没有发现。” 英国著名诗人在他的墓碑上镌刻着铭言：让人们欢呼这样一位多么伟大的巨匠，人类荣耀曾经因他而在世界上存在过。 1942年爱因斯坦为纪念牛顿诞生 300周年而写的文章，对牛顿的一生作如下的评价：“只有把他的一生看作为永恒真理而斗争的舞台上一幕才能理解他”。 牛顿是英国物理家、数学家和天文学家，是经典力学建立者。是近代科学之父。
他创建了经典力学的理论体系，在光学、数学、天文学研究方面也做出划时代发明和发现，
牛顿是17C科学革命中所涌现出来最伟大的科学家，也是人类历史上最伟大的科学家之一。2、谈谈你是怎样评价牛顿的？在他身上我们能学到科学家的哪些优秀品质？（1）虚怀若谷的谦虚态度；（2）勤奋好学求知态度；（3）善于思考善于观察；（4）正确科学研究方法；（5）勤奋探索科学精神；（6）严谨的科学研究态度；1727年3月20日，牛顿去世，终年85岁
以国葬礼葬于伦敦威斯敏斯特教堂
牛顿于1668年得到硕士学位，1669年由巴罗推荐，任剑桥大学教授，接替巴罗担任了鲁卡斯讲座的第二代教授职务。这时，牛顿年仅27岁。1672年，牛顿被推选为英国皇家学会会员。就在这一年，他发表了第一篇论文。
讨论：“牛顿现象”在当今中国有可能出现吗？为什么？我的成就当归于精力的思索。胜利者往往是从坚持最后五分钟的时间中得来成功。聪明人之所以不会成功，是由于他们缺乏坚韧的毅力。你若想获得知识，你该下苦功；你若想获得食物，你该下苦功；你若想得到快乐，你也该下苦功。因为辛苦是获得一切的定律。你该将名誉作为你最高人格的标志。牛顿名言 1、牛顿提出的物体机械运动定律不包括
A、万有引力定律 B、惯性定律
C、加速度定律 D、作用与反作用定律
2、17世纪牛顿力学体系产生原因有
　 ①生产的迅速发展对基础理论提出了迫切要求　②伽俐略等人的研究已有坚实的基础　③牛顿个人的伟大天才和所做出的巨大努力　④同时代众多著名科学家协同一致的通力合作
　 A、①②③④ B、①②④
C、①②③ D、②③④跟踪训练3、实现了物理学史上第一次飞跃的是
　A、电磁学理论的建立　　　B、进化论的出现
　C、牛顿力学的建立　　　　D、日心说的提出
4、科学巨著《自然哲学的数学原理》的作者是
　A、牛顿 B、达尔文 C、莱布尼茨 D、哥白尼
5、下列关于牛顿的评述不正确的是
　A、牛顿被誉为“近代科学开创者”
　B、牛顿的三大成就是万有引力定律、微积分学和对光的分析
　C、牛顿的力学是经典物理学和天文学的基础，也是现代工程力学和技术的理论基础
　D、牛顿的热学和力学引发了以英国工业革命为起点的第二次技术革命6、近代科学体系形成的标志是
　A、 牛顿的力学体系 B、微积分的发明
　C、伽俐略开创了近代试验科学
D、开普勒发现了三大定律
7、为牛顿后来在数学领域做出贡献奠定坚实基础是A、发现了代数二项式定理 B、发明了微积分C、发现了三大定律 D、发现了万有引力
8、17世纪对人类解释与预见物理学现象具有决定
性意义理论的是A、微积分 B、代数二项式定理C、牛顿力学体系 D、发现了万有引力