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1、第六单元 杰出的科学家牛顿与他发明的反射望远镜1 1）了解牛顿的成长历程。）了解牛顿的成长历程。2 2）请按学科领域归纳牛顿一生中的主要科学成就）请按学科领域归纳牛顿一生中的主要科学成就。并举例说明牛顿的科学成就有何作用。并举例说明牛顿的科学成就有何作用。 3 3）牛顿为什么能够成为）牛顿为什么能够成为“ “近代科学之父近代科学之父” ”？4 4）为什么将牛顿称为）为什么将牛顿称为“ “近代科学之父近代科学之父” ”？一、早期科学发明和创造：4、大学时代：四轮车、日晷仪、风车 、除发明创造外，开始进行科学研究与实验。1、出生：第4课：近代科学之父牛顿1642年，英国北部小村庄乌尔索普 2、童年
2、时代： 爱思考，善于观察生活，能根据人们的需要 进行一些发明与创造。 3、中学时代：师从巴罗教授，并自学笛卡尔的数学著作；进入剑桥大学，开始接触大量科学著作。（牛顿的成长历程）（牛顿的成长历程）牛顿的母校英国剑桥大学牛顿数学桥是剑桥大学城里的 一大景观，全桥由7177根大小不一 的木头衔接而成，有10299个接口 ，如果以一个接口用一枚铁钉来计 算，那么至少需要 10299枚铁钉。 但牛顿把所有铁钉都倒进了河里， 整座桥没用一枚铁钉，这就是数学 的奇妙。多少年来，剑桥数学系的 高才生们都梦想破解数学桥的奥秘 ，换句话说就是想在纸头上造一座 跟数学桥一模一样的桥。但如愿者 无一。多数人设计出来的
3、桥至少需 要上千枚铁钉才能达到原桥同等效 果，只有少数几人把铁钉数量减少 到千枚数之内。有个冰岛人，他创 造了有史以来的最好成绩，把铁钉 数减少到561枚。牛顿的老师巴罗(1630 1677) , 曾任剑桥大学第一任“卢 卡斯教授”, 三一学院院长和剑桥 大学副校长 ，是当时顶尖的数学 家和科学家，剑桥大学的首席教 授席位就是专门为他设立的， 但 他在39岁时就主动退休了，因为 他要将席位让给当时只有28岁的 牛顿，以给牛顿更大的发展空间 。牛顿果然没有辜负恩师的厚 望，大放异彩，成果累累，在谈 到自己成功的原因时，他非常感 激地表示，因为自己站在巨人的 肩膀上。 二、探究：在科学领域，牛顿有
4、哪些科学成就？数学领域：光学领域： 天文学领域： 物理学领域： 1、数学： 提出了二项式定理以及微积分的初步算法； 2、光学： 自制了折射望远镜，对太阳光进行了反射实验，证明日 光即由七色光组成，还进一步说明物体颜色的形成原理。 奠定了光谱学的基础； 1672年关于光和色的新理论提出光的本质是微粒学 说，与惠更斯的“波动说”构成了关于光的两大基本理论。 3、天文学： 制成世界上第一架反射望远镜，考察行星运动，分析潮 汐现象，预言地球不是正球体。 发现万有引力定律，推动人们对天体运动研究。 4、物理学： 自然哲学中的数学原理提出三大运动基本定律和万有 引力，标志牛顿力学体系建立即经典力学体系建立
5、。二、探究：在科学领域，牛顿有哪些科学成就？牛顿的主要科学成就成就领域数学天文学物理学光学力学提出二项式定理和微积分的新计算方法1）制作折射望远镜，对太阳光进行反射实验，证明日光 由七色光组成，说明物体颜色的形成原理； 2）在关于光和色的新理论中提出了光的 “微粒说”。1）创立了物体运动三定律和万有引力定律； 2）自然哲学中的数学原理,标志着经典力学理论体 系的建立。制作了世界上第一架反射望远镜考察行星运动，解释了 潮汐现象、地球的圆扁形状等问题。填一填填一填“巨人肩上的思索” 牛顿曾谦逊地说：“如果 我比别人看得远些，那是 因为我站在巨人们的肩上 。” 牛顿在总结前人和自己的大量研究成果的基
6、础上， 经过反复思考与实验后得出结论：宇宙间一切物体 之间，都存在着一种相互吸引的作用，这种作用力 ，就是万有引力。哥白尼、开普勒、伽利略等哪些巨人？万有引力定律后来成为天文学上的基础定律， 推动了人们对天体运动的研究。海王星和冥王星的发现三、发现万有引力定律，创建经典力学1）发现万有定律1、主张：2、作用：3、实践：三、发现万有引力定律，创建经典力学1687年自然哲学中的数学原理出版 确定了解决万有引力问题的物体运动三大 定律，阐明万有引力的概念并把它应用到天文学中。他 在书中还解释了潮汐现象、地球的圆扁形状等问题。经典力学理论在以后的二百多年间， 居于物理学的统治地位，直到爱因斯坦相对论和
7、量子 力学的建立才打破了这种绝对权威。这本书用数学表达式，把伽利略和开普勒 等人提出的零散的理论加以科学整理，从而构成完整力 学理论体系。牛顿力学体系建立标志经典力学体系建立 。1、标志：2、内容：3、意义：4、地位：2）创立牛顿力学思考：牛顿力学体系的历史意义：必修三P131 牛顿的运动三定律构成了近代力学体系的基础， 成为整个近代物理学的重要支柱。 牛顿力学体系对自然界的力学现象做了系统合理 的说明，从而完成了人类对自然界认识史上的第一 次理论大综合。使力学 和天文学 在理论上达到完备的程度，并 得到应用和验证。 (根据 万有引力 定律准确算出了 地球 的平均密度 和扁平率；解释潮汐的成因
8、；发现海王星等；)使科学摆脱神学束缚，19世纪进入全面繁荣时期， 各自然科学理论体系纷纷建立，成为近代科学形成的 标志。爱因斯坦说：“在人类 历史上，能够结合物理实 验、数学理论、机械发明 成为科学艺术的人，只有 一位，那就是牛顿。”剑桥大学校园探究：在牛顿身上我们能学到科学家的哪些 优秀品质？材料一： 牛顿说 “我之所以能比别人看得远些，是因为 我站在巨人们的肩上。” 材料二： 作为大学教授，牛顿常常忙得不修边幅，往往 领带不结，袜带不系好，马裤也不扣纽扣，就走进了大学 餐厅。有一次，他在向一位姑娘求婚时思想又开了小差， 他脑海了只剩下了无穷量的二项式定理。他抓住姑娘的手 指，错误的把它当成
9、通烟斗的通条，硬往烟斗里塞，痛得 姑娘大叫，离他而去。牛顿也因此终生未娶。 材料三：在他生活的时代，英国皇家社会还在倡导以观察 来验证科学概念的方法，而牛顿则将实验作为得出科学概 念的主要途径，这是牛顿第一次使用这种方法的人三、牛顿获得巨大成就的原因？ 1、牛顿自身的因素（优秀品质）： (1)具有虚怀若谷、谦虚好学的精神； (2)勇于探索、勇于创新的精神； (3)正确科学的研究方法：归纳演绎法；(4)严谨的科学态度;(5)甘于寂寞，献身科学的精神等；2、有利的社会环境： 政治：英国资产阶级革命的洗礼； 社会经济的发展对基础理论研究提出迫切的要求； 文艺复兴、启蒙运动等思想解放运动的推动； 前人
10、的研究成果； P128：牛顿是英国物理家、数学家和天文学家， 是经典力学理论的建立者。他在物理学、数学、 光学和天文学研究方面做出划时代发明和发现， 是17世纪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。 被称为“近代科学之父”。结合教材，谈谈你是怎样评价牛顿的？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成长历程：童年、中学、大学科学成就成功原因近代科学之父牛顿优秀的品质 科学的研究方法客观因素数学 物理学天文学主观因素课堂小结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
11、、17世纪牛顿力学体系产生原因有： 生产的迅速发展对基础理论提出了迫切要求 伽俐略等人的研究已有坚实的基础 牛顿个人的伟大天才和所做出的巨大努力 同时代众多著名科学家协同一致的通力合作A、 B、C、 D、AC课堂练习：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、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CD5、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6、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AC
