課標(biāo)實(shí)驗(yàn)選修近代科學(xué)之父牛頓

課標(biāo)實(shí)驗(yàn)選修近代科學(xué)之父牛頓第1頁(yè)/共25頁(yè)2007.112單元六杰出的科學(xué)家第4課近代科學(xué)之父

牛頓

IsaacNewton(1642~1727)第2頁(yè)/共25頁(yè)2007.113威斯敏斯特大教堂（也譯為西敏寺）稱為“榮譽(yù)的寶塔尖”。第3頁(yè)/共25頁(yè)2007.114單元六杰出的科學(xué)家第4課近代科學(xué)之父

牛頓

IsaacNewton(1642~1727)第4頁(yè)/共25頁(yè)2007.115

17—18世紀(jì)的英國(guó)？？？政治：

經(jīng)濟(jì)：

思想：

自然科學(xué)成就：

（牛頓出生的大環(huán)境？？）英國(guó)爆發(fā)資產(chǎn)階級(jí)革命，建立資產(chǎn)階級(jí)的統(tǒng)治政權(quán)資本主義經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展文藝復(fù)興、宗教改革、啟蒙運(yùn)動(dòng)等，解放了思想近代自然科學(xué)產(chǎn)生發(fā)展，出現(xiàn)伽利略等一批近代自然科學(xué)家專制黑暗的封建社會(huì)到資本主義社會(huì)的過(guò)渡專制愚昧的宗教神學(xué)束縛到民主科學(xué)的啟蒙思想和近代自然科學(xué)的興起

英國(guó)詩(shī)人蒲伯：自然界和自然規(guī)律隱藏在黑暗中，上帝說(shuō)：讓牛頓出生吧！于是，一切都變得光明。第5頁(yè)/共25頁(yè)2007.116第6頁(yè)/共25頁(yè)2007.117

小時(shí)侯的牛頓？？？？1642年誕生于英格蘭林肯郡小鎮(zhèn)烏爾斯索普一個(gè)自耕農(nóng)家庭.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。接生婆和他的親人都擔(dān)心他能否活下來(lái)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)他兩歲時(shí)母親改嫁，由外婆撫養(yǎng)長(zhǎng)大。11歲時(shí)，母親的后夫去世，牛頓才回到了母親身邊。因生活所迫，他曾一度輟學(xué)在家。當(dāng)?shù)氐牡胤椒ㄔ褐亮钊杂涊d著牛頓當(dāng)時(shí)的情況：1659年牛頓被罰了3先令4便士，處罰原因是放任他的羊群破壞了田野小樹(shù)，另外兩次罰款，每次都是1先令，是因?yàn)榉湃嗡呢i群踐踏玉米田和縱容他的田園籬笆毀損不予修理。

你知道嗎？？？第7頁(yè)/共25頁(yè)2007.118你知道嗎？？？

小時(shí)侯的牛頓？？？？木制四輪車、日晷儀、老鼠風(fēng)車善于觀察、動(dòng)腦、動(dòng)手等第8頁(yè)/共25頁(yè)2007.119

牛頓數(shù)學(xué)橋是劍橋大學(xué)城里的一大景觀，全橋由7177根大小不一的木頭銜接而成，有10299個(gè)接口，如果以一個(gè)接口用一枚鐵釘來(lái)計(jì)算，那么至少需要10299枚鐵釘。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，這就是數(shù)學(xué)的奇妙。多少年來(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，換句話說(shuō)就是想在紙頭上造一座跟數(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)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，只有少數(shù)幾人把鐵釘數(shù)量減少到千枚數(shù)之內(nèi)。有個(gè)冰島人，他創(chuàng)造了有史以來(lái)的最好成績(jī)，把鐵釘數(shù)減少到561枚。

第9頁(yè)/共25頁(yè)2007.1110你知道嗎？？？

小時(shí)侯的牛頓？？？？中學(xué)時(shí)牛頓就喜歡做實(shí)驗(yàn)并記筆記，他將日常生活中發(fā)生的許多現(xiàn)象記錄下來(lái)，還對(duì)所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行分類整理。有一天，外面狂風(fēng)大作，下起大雨。牛頓只披了一件斗蓬跑到院子里，在雨中跳來(lái)跳去做風(fēng)力實(shí)驗(yàn)，再把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄下來(lái)，以供研究

善于實(shí)驗(yàn)、記錄、分類整理等第10頁(yè)/共25頁(yè)2007.1111你知道嗎？？？

小時(shí)侯的牛頓？？？？材料：“如果說(shuō)我比別人看得遠(yuǎn)些，那是因?yàn)檎驹诰奕思缟系木壒省！?/p>

——牛頓材料：“我不知道在別人看來(lái)我是什么樣的人；但在我自己看來(lái)，我不過(guò)就像一個(gè)在海邊玩耍的小孩，為不時(shí)發(fā)現(xiàn)比尋常更為光滑一塊卵石或比尋常更為美麗的一片貝殼而沾沾自喜，而對(duì)于展現(xiàn)在我面前浩瀚的真理的海洋，我還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)呢?！?/p>

——牛頓第11頁(yè)/共25頁(yè)2007.1112第4課近代科學(xué)之父牛頓一、牛頓的主要科研領(lǐng)域及其成就二、牛頓的科研方法和精神（成功的重要原因）第12頁(yè)/共25頁(yè)2007.1113第4課近代科學(xué)之父牛頓一、牛頓的主要科研領(lǐng)域及其成就數(shù)學(xué)領(lǐng)域：光學(xué)領(lǐng)域：天文學(xué)：

力學(xué)：

第13頁(yè)/共25頁(yè)2007.1114一、牛頓的主要科研領(lǐng)域及其成就數(shù)學(xué)領(lǐng)域：提出二項(xiàng)式定理以及微積分的初步算法第4課近代科學(xué)之父牛頓站在巴羅、笛卡兒等巨人肩上第14頁(yè)/共25頁(yè)2007.1115光學(xué)領(lǐng)域：1）自制一架折射望遠(yuǎn)鏡，對(duì)太陽(yáng)光進(jìn)行反射實(shí)驗(yàn)，證明日光（白光）是由七色光組成，還說(shuō)明了物體顏色的形成原理。這些奠定了光譜學(xué)的基礎(chǔ)。2）1672年在《關(guān)于光和色的新理論》中提出了光的本質(zhì)是微粒的見(jiàn)解（“微粒說(shuō)”）。與惠更斯的“波動(dòng)說(shuō)”構(gòu)成光的兩大基本理論。第4課近代科學(xué)之父牛頓一、牛頓的主要科研領(lǐng)域及其成就光是一種波動(dòng)的主張，他認(rèn)為光是一種介質(zhì)的運(yùn)動(dòng)，該運(yùn)動(dòng)從介質(zhì)的一部分以有限速度依次地向其他部分傳播，他把光的傳播方式與聲音在空氣中的傳播作比較。

站在伽利略等巨人肩上第15頁(yè)/共25頁(yè)2007.1116天文學(xué)：第4課近代科學(xué)之父牛頓一、牛頓的主要科研領(lǐng)域及其成就1）

1668年發(fā)明世界上第一架反射望遠(yuǎn)鏡，考察行星運(yùn)動(dòng)，分析潮汐現(xiàn)象，并預(yù)言地球不是正球體。使人類對(duì)天體觀察進(jìn)入了一個(gè)新階段；2）發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律。成為成為天文學(xué)的基礎(chǔ)定律，極大地推動(dòng)了人們對(duì)天體運(yùn)動(dòng)研究站在伽利略、哥白尼、開(kāi)普勒等巨人肩上第16頁(yè)/共25頁(yè)2007.1117古希臘哲學(xué)家亞里士多德（BC384-BC322）“地球是球形的，是宇宙的中心?！薄疤?yáng)是宇宙的中心?！辈ㄌm天文學(xué)家哥白尼（1473—1543）

意大利天文學(xué)家布魯諾（1548—1600）為捍衛(wèi)真理被教會(huì)燒死。

“宇宙是無(wú)限的，沒(méi)有中心?！钡?7頁(yè)/共25頁(yè)2007.1118“天空立法者”開(kāi)普勒沒(méi)能說(shuō)明行星按其規(guī)律在軌道上運(yùn)行的原因。德國(guó)天文學(xué)家開(kāi)普勒（1571～1630年）

每個(gè)行星都在一個(gè)橢圓形的軌道上繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)，而太陽(yáng)位于這個(gè)橢圓軌道的一個(gè)焦點(diǎn)上……第18頁(yè)/共25頁(yè)2007.1119力學(xué)：

1687年出版了劃時(shí)代的《自然哲學(xué)中的數(shù)學(xué)原理》，提出了牛頓力學(xué)三大定律，闡明了萬(wàn)有引力的概念，還解釋了潮汐現(xiàn)象、地球的圓扁形狀等問(wèn)題，建立了完整的力學(xué)理論體系,成就了經(jīng)典力學(xué)理論。第4課近代科學(xué)之父牛頓一、牛頓的主要科研領(lǐng)域及其成就站在伽利略等巨人肩上伽利略：如果運(yùn)動(dòng)的物體不受阻礙，它將速度保持不變地持續(xù)運(yùn)動(dòng)下去第19頁(yè)/共25頁(yè)2007.11201687年，牛頓的科學(xué)巨著《自然哲學(xué)中的數(shù)學(xué)原理》發(fā)表，牛頓的力學(xué)理論體系確立起來(lái)，這是人類認(rèn)識(shí)史上對(duì)自然規(guī)律的第一次理論上的概括和總結(jié)，所以有人把它譽(yù)為“從古到今最偉大的科學(xué)巨著”。到現(xiàn)在，這本書(shū)已經(jīng)發(fā)行了不止100版，它的譯本幾乎涵蓋了世界上的每一種文字。這本書(shū)的出版像一陣旋風(fēng)席卷了整個(gè)歐洲大陸，受到各種各樣的評(píng)審，這些評(píng)審確立了牛頓的國(guó)際聲譽(yù)。第20頁(yè)/共25頁(yè)2007.1121第4課近代科學(xué)之父牛頓一、牛頓的主要科研領(lǐng)域及其成就數(shù)學(xué)領(lǐng)域：光學(xué)領(lǐng)域：天文學(xué)：

力學(xué)：

提出二項(xiàng)式定理以及微積分的初步算法1）自制一架折射望遠(yuǎn)鏡，對(duì)太陽(yáng)光進(jìn)行反射實(shí)驗(yàn)，證明日光（白光）是由七色光組成，還說(shuō)明了物體顏色的形成原理。這些奠定了光譜學(xué)的基礎(chǔ)。2）1672年在《關(guān)于光和色的新理論》中提出了光的本質(zhì)是微粒的見(jiàn)解（“微粒說(shuō)”）。與惠更斯的“波動(dòng)說(shuō)”構(gòu)成光的兩大基本理論。1）

1668年發(fā)明世界上第一架反射望遠(yuǎn)鏡，考察行星運(yùn)動(dòng)，分析潮汐現(xiàn)象，并預(yù)言地球不是正球體。使人類對(duì)天體觀察進(jìn)入了一個(gè)新階段；2）發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律。成為成為天文學(xué)的基礎(chǔ)定律，極大地推動(dòng)了人們對(duì)天體運(yùn)動(dòng)研究

1687年出版了劃時(shí)代的《自然哲學(xué)中的數(shù)學(xué)原理》，提出了牛頓力學(xué)三大定律，闡明了萬(wàn)有引力的概念，還解釋了潮汐現(xiàn)象、地球的圓扁形狀等問(wèn)題，建立了完整的力學(xué)理論體系為什么牛頓能取得如此大的成就？第21頁(yè)/共25頁(yè)2007.1122

牛頓的科學(xué)成就對(duì)推動(dòng)社會(huì)發(fā)展的作用???1）牛頓對(duì)太陽(yáng)光的實(shí)驗(yàn)和結(jié)論，奠定了光譜學(xué)的基礎(chǔ)。2）

牛頓提出光的“微粒說(shuō)”，與惠更斯的“波動(dòng)說(shuō)”構(gòu)成光的兩大基本理論。3）牛頓設(shè)計(jì)和制作的反射望遠(yuǎn)鏡，成為現(xiàn)在天文望遠(yuǎn)鏡的基礎(chǔ)，使人類對(duì)天體的觀察進(jìn)入了一個(gè)新階段。4）牛頓的萬(wàn)有引力定律后來(lái)成為天文學(xué)上的基礎(chǔ)定律，極大地推動(dòng)了人們對(duì)天體的研究。5）

牛頓劃時(shí)代的《自然哲學(xué)中的數(shù)學(xué)原理》，建立了完整的力學(xué)理論體系第22頁(yè)/共25頁(yè)2007.1123主觀方面：客觀方面：①西歐思想解放運(yùn)動(dòng)提供思想基礎(chǔ)；②生產(chǎn)力的迅速發(fā)展對(duì)基礎(chǔ)理論提出了迫切要求；③前人的研究成果為牛頓提供很好的條件；…..第4課近代科學(xué)之父牛頓二、牛頓的科研方法和精神（成功的重要原因）虛懷若谷的謙虛態(tài)度；勤奮好學(xué)的求知態(tài)度；善于思考善于觀察；正確科學(xué)的研究方法；勤奮探