历史：5.18《近代科学体系的奠基人牛顿》学案（岳麓版08版选修4）

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第五单元 杰出的科学家
第18课 近代科学体系的奠基人牛顿
学 案
【学习目标】
了解牛顿的成长历程及主要科学成就，认识其对社会发展所作的贡献。
【学习过程】
一、成长的足迹：
1、牛顿在剑桥大学期间，悉心钻研欧几里得和笛卡儿的几何学，发现了代数 定理。这些都为牛顿后来在数学领域做出贡献奠定了坚实的基础。
2、牛顿在家乡居住的两年，是牛顿一生中科学研究领域最旺盛的时期，这期间成就他最高的数学成就 ，发现了日光的组成，并开始研究物理学上的 问题。
二、万有引力定律
1、在牛顿以前，天文学家 发现了行星绕日运动的三大定律， 也发现了力学的一些基本原理。
2、牛顿通过大量的研究，证实任何物体都是相互吸引的，这种无处不有的引力叫“ ”。
3、1686年牛顿用拉丁文撰写了《 》，提出了力学的
和 定律，为经典力学规定了一套基本概念。人们把“牛顿力学”体系的建立当做近代科学体系形成的标志。
三、晚年的困惑
1、 晚年的牛顿转而迷恋和钻研宗教与神秘思想。牛顿是近代 体系的奠基人。
2、 从伽利略到牛顿，在人类科学发展史是一个极其重要的时期，是一个产生科学巨人的时代，是 科学诞生的时代。
【知识梳理】
1．成长历程：
（1）牛顿出生于英国林肯郡的一个村庄，少年成绩一般，但动手能力非常强。12岁进入中学读书。
（2）牛顿在剑桥大学期间，悉心钻研欧几里得和笛卡儿的几何学，发现了代数二项式定理。这些都为牛顿后来在数学领域做出贡献奠定了坚实的基础。
（3）牛顿在家乡居住的两年，是牛顿一生中科学研究领域最旺盛的时期，这期间成就他最高的数学成就微积分，发现了日光的组成，并开始研究物理学上的引力 问题。
2．杰出贡献：
（1）他系统地总结了前人的成果，在大量实验的基础上发现了著名的万有引力定律和牛顿力学三定律。1687年，出版了力学经典著作《自然哲学的数学原理》，在该书中，牛顿提出了力学的三大定律和万有引力定律，对宏观物体的运动给出了精确的描述，总结了他自己的物理学发现和哲学观点。该著作把地面上物体的运动和太阳系内行星的运动统一在相同的物理定律之中，从而完成了人类文明史上第一次自然科学的大综合，建立起一个完整的力学理论体系。
（2）数学方面：创立微积分。17世纪60年代，与德国数学家莱布尼茨分别独立创立了微积分。
3．评价：
牛顿是英国物理学家、数学家和天文学家、经典物理学理论体系的建立者，牛顿是近代自然科学体系的奠基人。他在物理学、数学和天文学研究方面都做出了划时代的发明和发现，被称为“近代科学之父”，牛顿建立起一个完整的力学理论体系，成为宇宙定律的发现者。牛顿是17世纪科学革命中所涌现出的最伟大的科学家，也是人类历史上最伟大的科学家之一。
【典题解悟】
『例』阅读下列材料：
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：
（1）“牛顿时代”是什么样的时代
（2）牛顿有什么贡献
（3）有人认为相对论的建立使牛顿在历史上的光辉被抹掉了。你认为这种观点是否正确 为什么
[解析] 第（1）问要紧密结合17世纪历史发展的特征；第（2）问要结合物理学科中的知识来回答；第（3）问的关键是理解清楚牛顿的学说与相对论之间的关系是包容关系，相对论将牛顿的力学作为特殊情况下的运动状态包容其中。
[答案]
（1）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。
（2）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。
（3）不正确。
因为牛顿力学体系的建立是近代科学形成的标志，牛顿在科学史上有杰出贡献；牛顿所创造的概念，至今仍指导着我们的物理学思想
【当堂检测】
一、选择题
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、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
3、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
4、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
5、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
6、牛顿最辉煌的成就是
A、经典力学体系 B、万有引力 C、微积分 D、三大定律
【非选择题】
牛顿为什么在科学上获得巨大成就？他是怎样由一个平凡的人成为一个伟大的科学家的？
参考答案
【学习过程】
一、1、二项式；2、微积分、引力；二、1、开普勒、伽利略；2、万有引力；3、《自然哲学的数学原理》、三大定律、万有引力；4、自然科学、实验自然。
【当堂检测】
【选择题】
1——6 ACAACA
【非选择题】
1)、成就巨大原因：牛顿自身的因素：具有虚怀若谷、谦虚好学精神；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；客观条件：西欧思想解放运动提供思想基础；前人的研究成果为牛顿提供很好的条件；
2)怎样成为伟大科学家：爱动脑筋，动手能力非常强；进入大学后潜心研究科学，发现了代数二项式定理，为牛顿后来在数学领域做出贡献奠定了坚实的基础。在家乡居住的两年，发明了微积分，发现了日光的组成，并开始研究引力问题。１６８６年撰写了《自然哲学的数学原理》，提出力学的三大定律和万有引力定律，奠定了经典物理学和天文学的基础，标志着近代科学形成。牛顿终于成为一个伟大的科学家。
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