第4课　近代科学之父牛顿

1、近 代 科 学 之 父牛顿Isaac Newton. (16421727),艺术家笔下的牛顿像神一样在指定宇宙规律,本课主要解决的问题： 1）了解牛顿的成长历程。(“牛”人“牛”事） 2）牛顿一生中的主要科学成就。（“牛”人之“牛”） 3）举例说明牛顿的科学成就在推动人类发展的作用。 4）牛顿取得巨大成就的原因？（“牛”人之所以“牛”） 5）你从牛顿那里学到了什么？（“牛”人“牛”感）,牛人出世,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，一切都变得光明。,英国诗人波普曾经这样写道：,1642年，牛顿在英国北部一个叫乌尔索普的小村庄诞生了。,牛顿出生时的大环境？,牛人出世

2、,牛顿的出生地,牛人出世,牛顿出生时的大环境？,政治：英国资产阶级革命进行中； 经济：资本主义经济发展； 思想：文艺复兴、宗教改革，解放了 思想； 科学：出现了伽利略等近代自然科学 家，自然科学有所突破。,牛人出世,A.你认为牛顿真的从小就是一个天才吗？ B.他在成长中是否也遇到过一些困难甚至困境？ C.他又是如何面对这些困难或者困境的？,设问：,牛人出世,一、成长的足迹,1、幼年的牛顿：,早产、营养不足、衰弱多病；,父亲在出生前病逝，3岁母亲改嫁，由外祖母抚养长大；,家境一贫如洗；,个性孤僻、内向、害羞,一、成长的足迹,2、青少年时期的牛顿,1）少年牛顿：,小学成绩一般，常受同学嘲笑、欺负；

3、 爱动脑筋、动手能力强。,12岁入中学读书,因家境贫寒一度辍学，管理农庄,其好学精神打动了舅舅，得以复学,这是剑桥大学牛顿塑像,剑桥大学校园,牛顿的母校英国剑桥大学,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。 1703年，牛顿被选为英国皇家学会会长。以后的24年间，他一直连任，甚至去世，这在英国皇家学会历史上是绝无仅有的。 1705年，英国女王授予他爵士称号。所以后世提到他时有时称“牛顿爵士”。在所有的自然科学家中，牛顿是获得这一

4、荣誉的第一人。 牛顿以自己杰出的贡献，获得了国葬的礼遇。他被安葬在威斯敏斯特教堂，那是安葬英国英雄们的地方。为他抬棺材的是两位公爵、三位伯爵以及大法官。法国著名哲学家伏尔泰当时正在英国访问，他目睹了牛顿的葬礼，十分感叹牛顿所获得的殊荣。他是这样描写的：“他是像一位深受自己的臣民爱戴的国王一样被安葬的。在他之前，是没有哪一位科学家享受如此殊荣的。在他之后，受到如此厚葬的也将会是屈指可数的。” 科学简史,近代科学之父,探究问题：牛顿为什么被称为近代科学之父？,牛人之“牛”,科学成就,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,牛人之“牛”,牛顿数学桥是剑桥大学城里的一大景观，全桥

5、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解破数学桥的奥秘，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。,牛人之“牛”,科学成就,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

6、象、地球的圆扁形状,牛人之“牛”,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,牛人之“牛”,谁能说出牛顿力学三定律？,海王星,另外，牛顿力学理论能够预见新的物理现象，并能以天文观测或试验论证其正确性，如：,牛人之“牛”,牛顿的主要科学成就,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

7、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。,牛人之“牛”,探究问题： 牛顿为什么能成为近代科学之父？,牛人之所以“牛”,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,所以“牛”,牛顿获得巨大成就的原因,1）主观条件：,善于思考与观察的学习习惯； 虚心好学的学习态度； 严肃的科学态度； 科学的研究方

8、法； 勤奋的探索精神； 善于吸收前人的研究成果，等等。,牛人之所以“牛”,牛顿获得巨大成就的原因,2）客观条件：,西欧思想解放运动（？）提供思想基础； 英国资产阶级革命的洗礼； 前人的研究成果为牛顿提供很好的条件； 社会经济的发展为理论研究提供物质基础，又对理论发展提出迫切要求。,牛人之所以“牛”,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”。,对牛顿的评价,牛顿是英国物理家、数学家和天文学

9、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。,怎样评价牛顿？,牛人之“牛”,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,说一说 我们从牛顿那里学到了什么？受到了什么启发？,牛人“牛”感,近代科学之父牛顿,在他身上我们能学到科学家的哪些优秀品质？,虚怀若谷的谦虚态度； 勤奋好学求知态度； 善于思考善于观察； 正确科学研究方法； 勤奋探索科学精神； 严谨的科学研究态度；,牛人“牛”感,成长历程：童年、中学、大

10、学 科学成就 成功原因,近代科学之父牛顿,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、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、,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

11、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,9、第一次证明牛顿力学和万有引力正确的最成功的范例是 A、海王星的发现 B、冥王星的发现 C、木星的发现 D、火星的发现 10、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,三、晚年的困惑,晚年的牛顿开始致力于对神学的研究，他否定哲学的指导作用，虔诚地相信上帝，埋头于写以神学为题材的著作。当他遇到难以解释的天体运动时，竟提出了“神是第一推动力”的谬论。他说，“上帝统治万物，我们是他的仆人而敬畏他、崇拜他。” 40岁以后，他把兴趣逐渐转向政治、化学（贱金属变成黄金）、神学问题，写了近