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1、第六单元 杰出的科学家 第4课 近代科学之父牛顿,目标导航 1.了解早期科学发明与创造的概况，认识其对科学兴趣的来源及其不断取得科研成果的原因。 2.了解牛顿发现万有引力定律的背景及万有引力定律的内容，分析万有引力定律的发现产生的社会影响。 3.总结牛顿的科学成就，了解牛顿的科学研究精神及方法。,内容索引,自主学习 基础知识 把握教材知识体系,史料实证 深化探究 理解重要史料史论,反馈训练 随堂巩固 会做题才是硬道理,自主学习 基础知识 把握教材知识体系,一、早期科学发明与创造 1.学习生涯 (1)中学时代：开始进行科学研究和实验，学习成绩优异。 (2)大学时代：开始接触到大量的自然科学著作，
2、除了师从著名学者巴罗教授学习外，还自学 等人的数学著作。提出了二项式定理以及 的初步算法。,笛卡儿,微积分,2.早期成就 (1)光学成就 自制 ，对太阳光进行反射实验，证明日光即白光是由七色光组成的。 进一步说明物体颜色的形成原理，奠定了 的基础。 在关于光和色的新理论中提出光的本质是 的见解，与荷兰物理学家惠更斯的“波动说”构成了关于光的两大基本理论。 (2)天文学成就：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。,折射望远镜,光谱学,微粒,二、发现万有引力定律 1.含义 宇宙中一切物体之间，都存在着一种相互吸引的作用力，就是 。 2.提出 1687年，在其著
3、作 一书中，确定了解决万有引力问题的物体运动三定律，阐明了 的概念并把它应用到天文学中。,万有引力,自然哲学中的数学原理,万有引力,3.意义 这一定律后来成为 上的基础定律，极大地推动了人们对天体运动的研究。,史论要旨,历史认识,思维点拨,思维点拨,天文学,1.牛顿力学的创立，标志着人类科学时代的开始。 2.牛顿喜欢做实验并记笔记，还对所学知识进行分类整理，使他积累了丰富的科学知识，为以后的科学研究打下扎实的知识功底，这值得我们借鉴。,牛顿力学体系内容包括：力学三大定律及万有引力定律。它产生的标志是1687年发表的自然哲学的数学原理。,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，把
4、科学革命推向了新的高峰。,牛顿力学成就除个人的辛勤努力之外，也是他在总结了前人大量研究成果的基础上提出的，正如牛顿所说的是“站在巨人的肩上”取得的。,重点精讲,三、勤奋的探索与科学的研究方法 1.勤奋的探索精神 从学生时代起，就养成了勤奋学习的习惯；在科学研究上，是一个专注的科学家和勤奋的探索者。 2.科学的研究方法 以 作为得出科学概念的方法，这种方法被后人总结为“ ”法。 3.严肃的科学态度 在实验中得出结论后，还要在进一步的实验中证明自己所得结论的正确性。,实验,归纳演绎,宗教迷信思想是科学的大敌。牛顿晚年没有再取得重大成就，与其迷恋宗教和神秘思想密切相关。,知识图示,史料实证 深化探究
5、 理解重要史料史论,史料一,主题一 牛顿的科学成就,牛顿在进行光学实验,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。 蒲伯 从数学开始到牛顿时代为止，数学工作由牛顿完成了一大半。 莱布尼茨,史料二 上中学时牛顿就喜欢做实验并记笔记，他将日常生活中发生的许多现象记录下来，还对所学的知识进行分类整理。,史料解读 (1)史料一中的图片说明牛顿通过光学实验发现了光的构成和光的“微粒说”。肯定了牛顿在光学方面的贡献。肯定了牛顿在数学方面的贡献。 (2)史料二涉及到牛顿的一些科学研究方法：做实验、记笔记、分类整理等。,答案,问题思考 (1)阅读史料一并结合所学知识解释，牛顿如何
6、从光学实验和数学方面使“自然界和自然规律”变成光明的？,答案 光学实验：自制折射望远镜，证明日光即白光由七色光组成，进一步说明了物体颜色的形成原理，奠定了光谱学的基础；提出光的本质是微粒的见解，统领西方物理学界两个世纪，与荷兰惠更斯的“波动说”构成了关于光的两大基本理论。数学方面：提出了数学上有名的二项式定理和微积分的初步算法。,答案,(2)结合史料二，归纳牛顿能使黑暗变成光明的原因。,答案 原因：做实验、记笔记、积累知识、分类整理，将实验作为得出科学概念的主要途径；“归纳演绎”法；忘我的勤奋探索精神。,史论总结 牛顿的科学成就 (1)牛顿是英国物理学家、天文学家和数学家。 (2)在天文学方面
7、，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正球体，而是两极稍扁、赤道略鼓的球体，并由此说明了岁差现象等。 (3)在物理学上，牛顿基于伽利略、开普勒等人的工作，建立了物体运动的三大定律和万有引力定律，并建立了经典力学的理论体系。,(4)在数学上，牛顿提出了“牛顿二项式定理”，并和莱布尼茨几乎同时创立了微积分学。 (5)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。 (6)牛顿力学体系的建立是近
8、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。,史料一 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。” 1942年，爱因斯坦为纪念牛顿诞生300周年撰写了一篇文章，对牛顿的一生作了如下评价：“只有把他的一生看作为永恒真理而斗争的舞台上之一幕才能理解他。”,主题二 评价牛顿,史料二 据英国米切尔怀特牛顿：最后的巫师记载，1936年，英国经济学家凯恩斯从一个收藏者手里购买了一批有关牛顿的秘密资料。通过几年的研究，凯恩斯于1942年在英国皇家学会俱乐部发表了一场名为“牛顿其人”的演说，给出
9、一个与传统模式截然不同的牛顿形象，即牛顿不再只是一个科学家，也是一个醉心神学和炼金术的人。,史料解读 (1)史料一中的肯定了牛顿的科学贡献及对物理学的作用。肯定了牛顿追求真理的科学精神。爱因斯坦从牛顿的科学贡献的角度肯定了牛顿。 (2)史料二中的强调了牛顿的多面性，多角度认识牛顿。,答案,问题思考 (1)根据上述史料，分别概括爱因斯坦和凯恩斯对牛顿的评价。,答案 爱因斯坦肯定牛顿对其所处时代的贡献和他对物理学的奠基作用；认为应该放到人类“为永恒真理而斗争”的长河中评价牛顿。凯恩斯认为，牛顿“不再只是一个科学家，也是一个醉心神学和炼金术的人”。,(2)结合史料，指出二人评价牛顿的不同角度。,答案
10、,答案 爱因斯坦主要强调牛顿的科学贡献；凯恩斯则强调牛顿的多面性。,史论总结 评价牛顿 牛顿是著名物理学家、数学家和哲学家。 (1)自然哲学中的数学原理中用数学方法阐明了宇宙中最基本的法则万有引力定律和三大运动定律。奠定了之后三个世纪中物理界的科学观点，并成为现代工程学的基础。 (2)牛顿为人类树立起“理性主义”的旗帜，开启工业革命的大门。为近代科学的发展奠定了基础。 (3)牛顿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值得后人学习。,反馈训练 随堂巩固 会做题才是硬道理,1.1642年，牛顿出生在英国北部的一个名叫乌尔索普的小村庄，此时的英国社会 处在资产阶级革命的风暴之中 资本主
11、义已有了一定程度的发展 工业革命蓬勃兴起 已掌握了世界海上霸权 A. B. C. D.,1,2,3,4,答案,1,2,3,4,2.19世纪，以牛顿力学为基础的经典物理学之所以被看做绝对权威的理论，主要是由于 A.经典物理学日臻完善 B.牛顿力学采用了数学的方法 C.人们认识的局限性 D.经典物理学可以解释一切自然现象,答案,解析,解析 人的认识受到时代和科学研究水平的影响，在当时，人们的研究领域还未深入到处于高速运动状态的宏观宇宙和物质内部的微观世界。,1,2,3,4,3.爱因斯坦说：“牛顿第一个成功地找到了一个用公式清楚表达的基础，从这基础出发，他用数学的思维，逻辑地、定量地演绎出范围很广的
12、现象并且同经验相符合。”由此可见西方近代科学的特点之一是 A.重视经验积累 B.重视定量分析 C.重视科学实验 D.直接服务生活,答案,解析,解析 根据题干信息“用公式清楚表达的基础，从这基础出发，他用数学的思维，逻辑地、定量地演绎出范围很广的现象并且同经验相符合”，可知选B项。,4.阅读下列材料： 材料一 牛顿是17世纪科学革命中所涌现出的最伟大的科学家。下面是几枚不同国家发行的邮票：,1,2,3,4,材料二 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，至今仍然指导我们的物理学思想。 请回答：,1,2,3,4,答案 17世纪中叶至
13、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。,1,2,3,4,解析 要注意牛顿生活的时代，归纳时代潮流。,答案,解析,(1)材料二中“牛顿时代”是一个什么样的时代？,答案 万有引力定律及物体运动三定律。 微积分学是他在数学上最卓越的成就，数学从感觉学科转向思维学科。 对光的研究奠定了光谱学的基础。 反射望远镜的发明，使人类对天体的观察进入一个新阶段。,1,2,3,4,解析 需要对课本知识整理归纳。,答案,解析,(2)牛顿取得了哪些重大科学发现？,答案 正确。牛顿力学体系的建立是近代科学形成的标志，不管时代如何发展，他在科学史上的杰出贡献不容抺杀。正如爱因斯坦所说“牛顿所创造的概念，至今仍在指导着我们的物理学思想”。,1,2,3,4,解析 要从牛顿力学建立的意义上考虑。,答案,解析,(3)从今天的科学发展来看，爱因斯坦的说法正确吗？为什么？,本课结束,
