2019_2020学年高中历史第五单元杰出的科学家第18课近代科学体系的奠基人牛顿讲义岳麓版选修4

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1、第18课　近代科学体系的奠基人牛顿[课标要求]　了解牛顿成长历程及主要科学成就，认识他在社会发展中的作用。一、成长的足迹1．中学时代：牛顿12岁进入中学读书，由于家境贫寒，曾经一度辍学。由于牛顿的好学精神感动了舅舅，舅舅说服牛顿母亲让他复学。2．大学时代：1661年，牛顿进入剑桥大学三一学院，在这里，牛顿悉心研究了欧几里得和笛卡儿的几何学，发现了代数二项式定理。这些都为牛顿后来在数学领域做出贡献奠定了坚实基础。3．回归故乡：1665年，牛顿回到了故乡，这期间他发明了微积分，发现了日光的组成，并开始研究引力问题。教材互补牛顿出生的时代，正是欧洲的自然科学和社会科学发生巨大变革的

2、时代。(人民版)二、万有引力定律1．前人的基础：在牛顿以前，天文学家开普勒发现了行星绕日运动的三大定律，伽利略也发现了力学的一些基本原理。2．万有引力定律(1)证明：牛顿通过大量的研究，充分证明了宇宙间所有的物体，都是相互吸引的。他把这种无处不有的引力，称做“万有引力”。(2)撰文：1686年，牛顿撰写了《自然哲学的数学原理》一文，提出了力学的三大定律和万有引力定律，为经典力学规定了一套基本概念。(3)意义：“万有引力定律”的创立，对以后的天体研究起了极大的推动作用，人们把“牛顿力学”体系的建立当做近代科学体系形成的标志。史论要旨牛顿力学体系内容包括：力学三大定律及万有引力定

3、律。它产生的标志是1687年发表的《自然哲学的数学原理》。历史认识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，把科学革命推向了新的高峰。三、晚年的困惑1．原因(1)个人生理和心理方面：由于过度疲劳以及为确定最先发明权与同行的争吵，牛顿心境不佳，性格变得固执易怒，患上了严重的忧郁症。(2)认识的局限性方面：大千世界的奥秘无穷无尽，人们对它的认识也总是相对的。(3)宗教神学的影响：在牛顿生活的那个时代，中世纪神学的巨大阴影还未消退。2．表现：晚年的牛顿转而迷恋和钻研宗教与神秘思想，写下了大量的《圣经》评注和其他神学论文。3．牛顿的地位(1)牛顿是近代自然科学体系的奠基

4、人。(2)从伽利略到牛顿，是实验自然科学诞生的时代，对后来科学的发展产生了深远影响。归纳总结牛顿成功的因素牛顿虚怀若谷、谦虚好学，具有勇于探索的精神，甘于寂寞、献身科学的精神；使用科学的研究方法，吸取前人的研究成果等。知识图示主题一　牛顿的主要科学成就探究点1　牛顿的成就史料一　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。——蒲柏史料二　牛顿由于发明了万有引力定律而创立了科学的天文学，由于进行了光的分解而创立了科学的光学，由于创立了二项式定理和无限理论而创立了科学的数学，由于认识了力的本质而创立了科学的力学。——恩格斯[问题思考]结合史料及所学，说

5、一说牛顿使“自然界和自然规律”成为光明的成就表现。提示　(1)大学毕业前，牛顿已经提出了二项式定理和微积分的初步算法。(2)自制了折射望远镜，证明了日光即白光由七色光组成，还进一步说明了物体颜色的形成原理。(3)自制了世界上第一架反射望远镜，用以考察行星运动，分析潮汐现象，预言地球不是正球体。(4)在论文《关于光和色的新理论》中提出了光的本质是微粒的见解，与“波动说”构成了关于光的两大基本理论。(5)1687年出版了《自然哲学的数学原理》，提出了物体运动三大定律和万有引力定律；形成一个以实验为基础，以数学为表达形式的牛顿力学体系，即经典力学体系；万有引力定律成为天文学的基础定

6、律。探究点2　牛顿力学的特点史料　恩格斯在《自然辩证法》中指出：“如果说，在中世纪的黑夜之后，科学以意想不到的力量一下子重新兴起，并且以神奇的速度发展起来，那么，我们要再次把这个奇迹归功于生产。……工业有了巨大的发展，并产生了大量力学上的(纺织、钟表制造、磨坊)、化学上的(染色、冶金、酿酒)以及物理学上的新事实，这些事实不但提供了大量可供观察的材料，而且自身也提供了和以往完全不同的进行实验的手段，并使新的工具成为可能。可以说，真正有系统的实验科学，这时候才第一次成为可能。”[问题思考]依据史料指出以牛顿力学为代表的近代科学的突出特点。提示　适应社会大生产的需要而产生；建立在科

7、学实验基础之上。主题二　评价牛顿史料一　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：史料二　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。[问题思考](1)史料二中的“牛顿时代”是一个什么样的时代？(2)牛顿取得了哪些重大科学发现？(3)从今天的科学发展来看，爱因斯坦的说法正确吗？为什么？提示　(1)17世纪中叶至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