近代科學(xué)之父牛頓課件PPT課件

1、第一/慣性定律:物體若所受合外力為零,則將保持運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變 第二/加速度定律:物體所受加速度與所受外力成正比(F=kma) 第三定律:力總是成對(duì)出現(xiàn),并且大小相等方向相反. 第1頁(yè)/共30頁(yè)艾薩克牛頓Isaac Newton 生于：卒于：英國(guó)偉大的數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家、天文學(xué)家和自然哲學(xué)家 ，被譽(yù)為人類歷史上最偉大的科學(xué)家之一 。 第2頁(yè)/共30頁(yè)近代科學(xué)體系的奠基人近代科學(xué)體系的奠基人 牛頓牛頓 第第 4 4 課課劍橋大學(xué)校園劍橋大學(xué)校園課程標(biāo)準(zhǔn)課程標(biāo)準(zhǔn)1 1了解牛頓的成長(zhǎng)歷程、主要科學(xué)了解牛頓的成長(zhǎng)歷程、主要科學(xué)成就成就2 2認(rèn)識(shí)牛頓在社會(huì)發(fā)展中的作用。認(rèn)識(shí)牛頓在社會(huì)發(fā)展中的作用。3 3學(xué)習(xí)牛

2、頓勤于動(dòng)腦、勇于實(shí)踐、學(xué)習(xí)牛頓勤于動(dòng)腦、勇于實(shí)踐、熱愛科學(xué)、獻(xiàn)身科學(xué)的優(yōu)秀品質(zhì)。熱愛科學(xué)、獻(xiàn)身科學(xué)的優(yōu)秀品質(zhì)。第3頁(yè)/共30頁(yè)成長(zhǎng)篇牛頓出生的大環(huán)境怎樣呢？牛頓出生的大環(huán)境怎樣呢？政治：英國(guó)資產(chǎn)階級(jí)革命進(jìn)行中經(jīng)濟(jì)：資本主義經(jīng)濟(jì)發(fā)展思想：文藝復(fù)興、宗教改革,解放了思想自然科學(xué)：出現(xiàn)伽利略等近代自然科學(xué)家第4頁(yè)/共30頁(yè)自然界和自然規(guī)律自然界和自然規(guī)律隱藏在黑暗中，隱藏在黑暗中，上帝說(shuō)：上帝說(shuō)：讓牛頓出生吧！讓牛頓出生吧！于是，一切都變得光明。于是，一切都變得光明。英國(guó)詩(shī)人蒲伯曾經(jīng)這樣寫道：英國(guó)詩(shī)人蒲伯曾經(jīng)這樣寫道： 成長(zhǎng)篇成長(zhǎng)篇第5頁(yè)/共30頁(yè) 成長(zhǎng)篇成長(zhǎng)篇蘋果砸頭居然砸出了偉大的萬(wàn)有引力定律，

3、真是得來(lái)全不費(fèi)功夫！牛頓真有這么好的天賦嗎？牛頓出生前，父親已去世。牛頓是遺腹子，又是早產(chǎn)兒，先天不足，出生時(shí)體重只有 3磅，差點(diǎn)夭折。他兩歲時(shí)母親改嫁，靠外祖母撫養(yǎng)。牛頓小學(xué)時(shí)期，體弱多病，性格靦腆，生性孱弱，有些遲鈍，自幼沉默寡言，性格倔強(qiáng)，而這種習(xí)性可能來(lái)自他的家庭處境。少年牛頓資質(zhì)平常成績(jī)一般，但他喜歡讀書，喜歡看一些介紹各種簡(jiǎn)單機(jī)械模型制作方法的讀物，并從中受到啟發(fā)，自己動(dòng)手制作些奇奇怪怪的小玩意，如風(fēng)車、木鐘、折疊式提燈等第6頁(yè)/共30頁(yè)成長(zhǎng)篇1）童年時(shí)期： 善于觀察 、發(fā)明創(chuàng)造2）中學(xué)時(shí)期： 科研與實(shí)驗(yàn)第7頁(yè)/共30頁(yè)牛頓的母校牛頓的母校英國(guó)劍橋大學(xué)英國(guó)劍橋大學(xué)第8頁(yè)/共30頁(yè)牛

4、頓數(shù)學(xué)橋是劍橋大學(xué)城里的牛頓數(shù)學(xué)橋是劍橋大學(xué)城里的一大景觀，全橋由一大景觀，全橋由71777177根大根大小不一的木頭銜接而成，有小不一的木頭銜接而成，有1029910299個(gè)接口，如果以一個(gè)個(gè)接口，如果以一個(gè)接口用一枚鐵釘來(lái)計(jì)算，那接口用一枚鐵釘來(lái)計(jì)算，那么至少需要么至少需要 1029910299枚鐵釘。枚鐵釘。但牛頓把所有鐵釘都倒進(jìn)了但牛頓把所有鐵釘都倒進(jìn)了河里，整座橋沒(méi)用一枚鐵釘，河里，整座橋沒(méi)用一枚鐵釘，這就是數(shù)學(xué)的奇妙。這就是數(shù)學(xué)的奇妙。多少年多少年來(lái)，劍橋數(shù)學(xué)系的高才生們來(lái)，劍橋數(shù)學(xué)系的高才生們都?jí)粝虢馄茢?shù)學(xué)橋的奧秘，都?jí)粝虢馄茢?shù)學(xué)橋的奧秘，換句話說(shuō)就是想在紙頭上造換句話說(shuō)就是想在

5、紙頭上造一座跟數(shù)學(xué)橋一模一樣的橋。一座跟數(shù)學(xué)橋一模一樣的橋。但如愿者無(wú)一。多數(shù)人設(shè)計(jì)但如愿者無(wú)一。多數(shù)人設(shè)計(jì)出來(lái)的橋至少需要上千枚鐵出來(lái)的橋至少需要上千枚鐵釘才能達(dá)到原橋同等效果，釘才能達(dá)到原橋同等效果，只有少數(shù)幾人把鐵釘數(shù)量減只有少數(shù)幾人把鐵釘數(shù)量減少少 到千枚數(shù)之內(nèi)。有個(gè)冰島到千枚數(shù)之內(nèi)。有個(gè)冰島人，他創(chuàng)造了有史以來(lái)的最人，他創(chuàng)造了有史以來(lái)的最好成績(jī)，把鐵釘數(shù)減少到好成績(jī)，把鐵釘數(shù)減少到561561枚。枚。 第9頁(yè)/共30頁(yè)牛頓的老師巴羅牛頓的老師巴羅(1630(1630 1677) , 1677) , 曾任劍橋大學(xué)第一任曾任劍橋大學(xué)第一任“盧卡斯教授盧卡斯教授”, , 三一學(xué)院院三一學(xué)院

6、院長(zhǎng)和劍橋大學(xué)副校長(zhǎng)長(zhǎng)和劍橋大學(xué)副校長(zhǎng) ，是當(dāng)，是當(dāng)時(shí)頂尖的數(shù)學(xué)家和科學(xué)家，劍時(shí)頂尖的數(shù)學(xué)家和科學(xué)家，劍橋大學(xué)的首席教授橋大學(xué)的首席教授, ,但他在但他在3939歲時(shí)就主動(dòng)退休了，因?yàn)樗獨(dú)q時(shí)就主動(dòng)退休了，因?yàn)樗獙⑾蛔尳o當(dāng)時(shí)只有將席位讓給當(dāng)時(shí)只有2828歲的歲的牛頓，以給牛頓更大的發(fā)展空牛頓，以給牛頓更大的發(fā)展空間。間。 牛頓果然沒(méi)有辜負(fù)恩師的牛頓果然沒(méi)有辜負(fù)恩師的厚望，大放異彩，成果累累，厚望，大放異彩，成果累累，在談到自己成功的原因時(shí)，在談到自己成功的原因時(shí)，他他非常感激地表示，因?yàn)樽约赫痉浅８屑さ乇硎?，因?yàn)樽约赫驹诰奕说募绨蛏显诰奕说募绨蛏稀?第10頁(yè)/共30頁(yè) 笛卡爾笛卡爾(Des

7、cartes, Rene du Perron)(Descartes,Ren)(Descartes， Rene)(1596 - 1650)， 法國(guó)哲學(xué)家，數(shù)學(xué)家，法國(guó)哲學(xué)家，數(shù)學(xué)家，物理學(xué)家，解析幾何學(xué)物理學(xué)家，解析幾何學(xué)奠基人之一奠基人之一。 第11頁(yè)/共30頁(yè)科學(xué)貢獻(xiàn)篇科學(xué)貢獻(xiàn)篇探究探究3 3：在科學(xué)領(lǐng)域，牛頓取得那些科學(xué)成就呢？：在科學(xué)領(lǐng)域，牛頓取得那些科學(xué)成就呢？成就：天文學(xué)： 反射望遠(yuǎn)鏡，研究潮汐現(xiàn)象，預(yù)言地球不是正球體物理學(xué)： 經(jīng)典力學(xué)理論；光學(xué)： 日光原理、微粒說(shuō)；數(shù)學(xué)： 二項(xiàng)式定理、微積分計(jì)算愛因斯坦說(shuō)：“在人類歷史上，能夠結(jié)合物理實(shí)驗(yàn)、數(shù)學(xué)理論、機(jī)械發(fā)明成為科學(xué)藝術(shù)的人，只有一

8、位，那就是牛頓?！钡?2頁(yè)/共30頁(yè)光學(xué)領(lǐng)域：光學(xué)領(lǐng)域： A、發(fā)明折射望遠(yuǎn)鏡：、發(fā)明折射望遠(yuǎn)鏡：n 用途：證明日光由七色光組成；用途：證明日光由七色光組成； 說(shuō)明物體顏色的形成原理；說(shuō)明物體顏色的形成原理；n 意義：奠定光譜學(xué)的基礎(chǔ)；意義：奠定光譜學(xué)的基礎(chǔ)；第13頁(yè)/共30頁(yè)光學(xué)領(lǐng)域：光學(xué)領(lǐng)域： B、創(chuàng)、創(chuàng)“微粒說(shuō)微粒說(shuō)” 與惠更斯的與惠更斯的“波動(dòng)說(shuō)波動(dòng)說(shuō)”構(gòu)成光構(gòu)成光的兩大基本理論；的兩大基本理論；第14頁(yè)/共30頁(yè)光學(xué)第一大貢獻(xiàn)：白光是由各種不同顏色的光組成的第15頁(yè)/共30頁(yè)天文學(xué)領(lǐng)域：發(fā)明世界上第一天文學(xué)領(lǐng)域：發(fā)明世界上第一架反射望遠(yuǎn)鏡架反射望遠(yuǎn)鏡 用途：考察行星運(yùn)動(dòng)；用途：考察行星

9、運(yùn)動(dòng)； 分析潮汐現(xiàn)象；分析潮汐現(xiàn)象； 預(yù)言地球不是正球體預(yù)言地球不是正球體 意義：對(duì)天體觀察進(jìn)入新階意義：對(duì)天體觀察進(jìn)入新階段；段；第16頁(yè)/共30頁(yè)發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力的原因：發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力的原因：哥白尼、伽利略、開普勒的基礎(chǔ)哥白尼、伽利略、開普勒的基礎(chǔ)牛頓思考與實(shí)踐牛頓思考與實(shí)踐第17頁(yè)/共30頁(yè)n 主張：主張： 宇宙中一切物體之間宇宙中一切物體之間相互吸引的作用相互吸引的作用n 意義：意義： 天文學(xué)基礎(chǔ)定律、推動(dòng)天體運(yùn)動(dòng)研究天文學(xué)基礎(chǔ)定律、推動(dòng)天體運(yùn)動(dòng)研究第18頁(yè)/共30頁(yè)16871687年年自然哲學(xué)中的數(shù)學(xué)原理自然哲學(xué)中的數(shù)學(xué)原理內(nèi)容：內(nèi)容：牛頓力學(xué)體系的建立牛頓力學(xué)體系的建立 2、意義 （1）

10、、牛頓運(yùn)動(dòng)三大定律構(gòu)成了近代力學(xué)體系的基礎(chǔ)，成為整個(gè)近代物理學(xué)的重要支柱。 （2）、經(jīng)典力學(xué)是近代自然科學(xué)理論體系中最先成熟和完善的核心理論體系。 （3 3）、牛頓力學(xué)體系是近代自然科學(xué)形成的標(biāo)志。 第19頁(yè)/共30頁(yè)具有虛懷若谷、謙虛好學(xué)精神；尊重他人的科研成果有勇于探索精神；甘于寂寞，獻(xiàn)身科學(xué)的精神等；科學(xué)的研究方法為什么牛頓能取得如此大的成就呢？為什么牛頓能取得如此大的成就呢？主觀條件客觀條件西歐思想解放運(yùn)動(dòng)提供思想基礎(chǔ)；英國(guó)資產(chǎn)階級(jí)革命的洗禮；前人的研究成果為牛頓提供很好的條件；第20頁(yè)/共30頁(yè)在他身上我們能學(xué)到科學(xué)家的在他身上我們能學(xué)到科學(xué)家的哪些優(yōu)秀哪些優(yōu)秀品質(zhì)品質(zhì)？人生價(jià)值篇人

11、生價(jià)值篇虛懷若谷的謙虛態(tài)度；勤奮好學(xué)求知態(tài)度；善于思考善于觀察；正確科學(xué)研究方法；勤奮探索科學(xué)精神；嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)研究態(tài)度第21頁(yè)/共30頁(yè)依據(jù)教材，結(jié)合依據(jù)教材，結(jié)合以上材料，就應(yīng)以上材料，就應(yīng)該怎樣評(píng)價(jià)牛頓該怎樣評(píng)價(jià)牛頓談?wù)勀愕目捶?。談?wù)勀愕目捶?。?duì)牛頓的評(píng)價(jià)第22頁(yè)/共30頁(yè)牛頓不是一個(gè)討人喜歡的人物。他和其他院士的關(guān)系聲名狼藉。他晚年的大部分時(shí)間都是在激然的爭(zhēng)吵糾紛中渡過(guò)。隨著那部肯定是物理學(xué)有史以來(lái)最有影響的書數(shù)學(xué)原理的出版，牛頓很快就成為名重一時(shí)的人物。他被任命為皇家學(xué)會(huì)主席，并成為第一個(gè)被授予爵士的科學(xué)家。牛頓不久就與皇家天文學(xué)家約翰夫萊姆斯梯德發(fā)生沖突。萊布尼茲和牛頓 各自獨(dú)立地發(fā)

12、展了叫做微積分的數(shù)學(xué)分支，它是大部分近代物理的基礎(chǔ)。雖然現(xiàn)在我們 知道，牛頓發(fā)現(xiàn)微積分要比萊布尼茲早若干年，可是他很晚才出版他的著作。隨著關(guān)于 誰(shuí)是第一個(gè)發(fā)現(xiàn)者的嚴(yán)重爭(zhēng)吵的發(fā)生，科學(xué)家們激烈地為雙方作辯護(hù)。然而值得注意的 是，大多數(shù)為牛頓辯護(hù)的文章均出自牛頓本人之手，只不過(guò)僅僅用朋友的名義出版而已！第23頁(yè)/共30頁(yè) 當(dāng)爭(zhēng)論日趨激烈時(shí)，萊布尼茲犯了向皇家學(xué)會(huì)起訴來(lái)解決這一爭(zhēng)端的錯(cuò)誤。牛頓作為其 主席，指定了一個(gè)清一色的由牛頓的朋友組成的“公正的”委員會(huì)來(lái)審查此案。更有甚 者后來(lái)牛頓自己寫了一個(gè)委員會(huì)報(bào)告，并讓皇家學(xué)會(huì)將其出版，正式地譴責(zé)萊布尼茲剽 竊。牛頓還不滿意，他又在皇家學(xué)會(huì)自己的雜志上寫

13、了一篇匿名的、關(guān)于該報(bào)告的回顧。 據(jù)報(bào)道，萊布尼茲死后，牛頓揚(yáng)言他為傷透了萊布尼茲的心而洋洋得意。在這兩次爭(zhēng)吵期間，牛頓已經(jīng)離開劍橋和學(xué)術(shù)。在劍橋他曾積極從事反天主教運(yùn)動(dòng)， 后來(lái)在議會(huì)中也很活躍，最終作為酬報(bào)，他得到皇家造幣廠廠長(zhǎng)的肥缺。在這里，他以 社會(huì)上更能接受的方式，施展他那狡獪和刻薄的能耐，成功地導(dǎo)演了一場(chǎng)反對(duì)偽幣的重 大戰(zhàn)役，甚至將幾個(gè)人送上了絞刑架。第24頁(yè)/共30頁(yè)試比較分析相同時(shí)期近代科技在中國(guó)和試比較分析相同時(shí)期近代科技在中國(guó)和歐洲出現(xiàn)不同結(jié)局的原因。歐洲出現(xiàn)不同結(jié)局的原因。經(jīng)濟(jì)基經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)不同：礎(chǔ)不同：政治政政治政策不同：策不同：中國(guó)自給自足的小農(nóng)經(jīng)濟(jì)的分散性和狹隘性；歐洲資

14、本主義產(chǎn)生發(fā)展。 封建統(tǒng)治者實(shí)行“重農(nóng)抑商”和“閉關(guān)鎖國(guó)”政策，阻礙資本主義萌芽的成長(zhǎng)，也阻礙了和工商業(yè)有關(guān)的科技的發(fā)展；歐洲先進(jìn)國(guó)家進(jìn)行保護(hù)科學(xué)發(fā)展的政策并推行重商主義。第25頁(yè)/共30頁(yè)思想條件不同：政治制度的差異：明清統(tǒng)治者實(shí)行文化專制主義；西方文藝復(fù)興、宗教改革、啟蒙運(yùn)動(dòng)，解放了人們的思想。中國(guó)是日趨腐朽的封建制度，歐洲向資產(chǎn)階級(jí)代議制過(guò)渡。 第26頁(yè)/共30頁(yè)還有一次，他請(qǐng)朋友吃飯，等牛頓想起，出來(lái)后，發(fā)現(xiàn)了盤子里的骨頭，以為自己已經(jīng)吃過(guò)了，便轉(zhuǎn)身又進(jìn)了內(nèi)室，繼續(xù)研究他的問(wèn)題。第27頁(yè)/共30頁(yè)有一天，天刮著大風(fēng)暴。牛頓認(rèn)為這是個(gè)準(zhǔn)確地研究和計(jì)算風(fēng)力的好機(jī)會(huì)。于是，便拿著用具，獨(dú)自在暴風(fēng)中來(lái)回奔走。他踉踉蹌蹌、吃力地測(cè)量著。幾次沙塵迷了眼睛，幾次風(fēng)吹走了算紙，幾次風(fēng)使他不得不暫停工作，但都沒(méi)有動(dòng)搖他求知的欲望。他一遍又一遍，終于求得了正確的數(shù)據(jù)。他快樂(lè)極了，急忙跑回家去，繼續(xù)進(jìn)行研究。第28頁(yè)/共30頁(yè)還有一次，一位來(lái)訪的客人請(qǐng)他估價(jià)一具棱鏡。牛頓一下就被這具還有一次，一位來(lái)訪的客人請(qǐng)他估價(jià)一具棱鏡。牛頓一下就被這具可以用作科學(xué)研究的棱鏡吸引住了，毫不遲疑地回答說(shuō)：可以用作科學(xué)研究的棱鏡吸引住了，