第4课　近代科学之父牛顿.ppt

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1、高中历史人教版选修4第六单元第4课近代科学之父牛顿执教人：巢湖市烔炀中学李定军自然界和自然规律隐藏在黑暗中，英国诗人波普曾经这样写道：上帝说：让牛顿出生吧！于是，一切都成为光明。第4课近代科学之父牛顿1）了解牛顿的成长历程。2）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。3）牛顿为什么能够成为“近代科学之父”？4）为什么将牛顿称为“近代科学之父”？探究学习一、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：1642年，英国北部小村庄乌尔索普2、童年时代：爱思考，善于观察生活，能根据

2、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。多数人设计出来的桥至少需要上千枚铁钉才能达到原桥同等效果，只有少数

3、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：

4、提出了二项式定理以及微积分的初步算法；2、光学：⑴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；⑵1672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：⑴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。⑵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。二、探究：在科学领域，牛顿有哪些科学成就？牛顿的主要

5、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“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础上，经过反复思考与实验后得出结论：宇宙间一切物

6、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量子力学的建立才打破了这

7、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P131①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。②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。③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；发现海王星等；)④使