1、历史：第五单元第课近代科学体系的奠基人牛顿课件PPT（岳麓版选修）自然界和自然规律自然界和自然规律隐藏在黑暗中，隐藏在黑暗中，上帝说：上帝说：让牛顿出生吧！让牛顿出生吧！于是，一切都变得光明。于是，一切都变得光明。英国诗人波普曾经这样写道：英国诗人波普曾经这样写道：第第 18 课课近代科学体系的奠基人牛顿近代科学体系的奠基人牛顿 剑桥大学校园剑桥大学校园第五单元第五单元 杰出的科学家杰出的科学家了解牛顿的成长历程、主要科学成就了解牛顿的成长历程、主要科学成就1牛顿的成长历程；牛顿在物理学领域的主要成就牛顿的成长历程；牛顿在物理学领域的主要成就及其伟大意义；牛顿晚年困惑及其原因；及其伟大意义；牛
2、顿晚年困惑及其原因；2结合时代背景，评价牛顿的历史功绩及其局限性；结合时代背景，评价牛顿的历史功绩及其局限性；3学习牛顿勤于动脑、勇于实践、热爱科学、献身学习牛顿勤于动脑、勇于实践、热爱科学、献身科学的优秀品质。科学的优秀品质。学习目标学习目标课课程程标标准准认识牛顿在社会发展中的作用。认识牛顿在社会发展中的作用。16661666年夏末一个温暧的傍晚，在英年夏末一个温暧的傍晚，在英格兰林肯郡乌尔斯索普，一个腋下夹着格兰林肯郡乌尔斯索普，一个腋下夹着一本书的年轻人走进他母亲家的花园里，一本书的年轻人走进他母亲家的花园里，坐在一棵树下，开始埋头读他的书。当坐在一棵树下，开始埋头读他的书。当他翻动书
3、页时，他头顶的树枝中有样东他翻动书页时，他头顶的树枝中有样东西晃动起来。一只历史上最著名的苹果西晃动起来。一只历史上最著名的苹果落了下来，打在落了下来，打在2323岁的伊萨克岁的伊萨克牛顿的牛顿的头上。恰巧在那天，牛顿正苦苦思索着头上。恰巧在那天，牛顿正苦苦思索着一个问题：是什么力量使月球保持在环一个问题：是什么力量使月球保持在环绕地球运行的轨道上，以及使行星保持绕地球运行的轨道上，以及使行星保持在其环绕太阳运行的轨道上？为什么这在其环绕太阳运行的轨道上？为什么这只打中他脑袋的苹果会坠落到地上？正只打中他脑袋的苹果会坠落到地上？正是从思考这一问题开始，他找到了这些是从思考这一问题开始，他找到了
4、这些的答案的答案万有引力理论。万有引力理论。一一.成长的足成长的足迹迹苹果砸头居然砸出了伟大的万有引力苹果砸头居然砸出了伟大的万有引力定律，真是得来全不费功夫！牛顿真有这定律，真是得来全不费功夫！牛顿真有这么好的天赋吗？么好的天赋吗？牛顿出生前，父亲已去世。牛顿是遗牛顿出生前，父亲已去世。牛顿是遗腹子，又是早产儿，先天不足，出生时体腹子，又是早产儿，先天不足，出生时体重只有重只有 3磅，差点夭折。他两岁时母亲改磅，差点夭折。他两岁时母亲改嫁，靠外祖母抚养。牛顿小学时期，体弱嫁，靠外祖母抚养。牛顿小学时期，体弱多病，性格腼腆，生性孱弱，有些迟钝，多病，性格腼腆，生性孱弱，有些迟钝，自幼沉默寡言，
5、性格倔强，而这种习性可自幼沉默寡言，性格倔强，而这种习性可能来自他的家庭处境。能来自他的家庭处境。少年牛顿资质平常，成绩一般，但他少年牛顿资质平常，成绩一般，但他喜欢读书，喜欢看一些介绍各种简单机械喜欢读书，喜欢看一些介绍各种简单机械模型制作方法的读物，并从中受到启发，模型制作方法的读物，并从中受到启发，自己动手制作些奇奇怪怪的小玩意，如风自己动手制作些奇奇怪怪的小玩意，如风车、木钟、折叠式提灯等等。车、木钟、折叠式提灯等等。牛顿在成长中遇牛顿在成长中遇到哪些困难？他是怎样到哪些困难？他是怎样面对的？面对的？家境贫寒，一度辍学；家境贫寒，一度辍学；初入大学，对高等数学知识初入大学，对高等数学知
6、识 大瘟疫，剑桥大学关闭大瘟疫，剑桥大学关闭提 示：？二万有引力定律二万有引力定律为纪念牛顿的贡献，国际天文学联合为纪念牛顿的贡献，国际天文学联合会决定把会决定把662号小行星命名为牛顿小行星。号小行星命名为牛顿小行星。“我之所以我之所以能比别人看得远些，能比别人看得远些，是因为我站在巨人是因为我站在巨人们的肩上。们的肩上。”在发现万有引在发现万有引力定律的过程中，力定律的过程中，有哪些巨人的肩膀有哪些巨人的肩膀托起了牛顿？托起了牛顿？开普勒伽利略万有引力定律万有引力定律F=221rmGm谁能说出牛顿力学三定律？谁能说出牛顿力学三定律？阅读教材阅读教材94页爱因斯坦的话，结页爱因斯坦的话，结合
7、下列恩格斯的话，评价力学三大定合下列恩格斯的话，评价力学三大定律和万有引力定律的伟大意义。律和万有引力定律的伟大意义。牛顿由于发明了万有引力定律而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，了科学的数学；由于认识了力的本质，而创立了科学的力学而创立了科学的力学”。恩格斯恩格斯 牛顿在物理学上最主要的成就是发现了万牛顿在物理学上最主要的成就是发现了万有引力定律，综合并表述了经典力学的有引力
8、定律，综合并表述了经典力学的3个基本个基本定律定律 惯性定律、力与加速度成正比的定律、惯性定律、力与加速度成正比的定律、作用力和反作用力定律；引入了质量、动量、作用力和反作用力定律；引入了质量、动量、力、加速度、向心力等基本概念，从而建立了力、加速度、向心力等基本概念，从而建立了经典力学的经典力学的公理公理体系体系，完成了，完成了物理发展史上的物理发展史上的第一次大综合第一次大综合，建立了，建立了自然科学发展史上的里自然科学发展史上的里程碑程碑。全国特级教师全国特级教师 孙曙光孙曙光意义：意义：对以后的天体研究起了巨大的对以后的天体研究起了巨大的推动作用，标志着的推动作用，标志着的形成。形成。
9、近代科学体系近代科学体系海王星海王星冥王星冥王星（小图像为空间原始图像，大图像为经（小图像为空间原始图像，大图像为经过计算机处理的冥王星表面）过计算机处理的冥王星表面）另外，牛顿力学理论能够预见新的物理现象，并另外，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：能以天文观测或试验论证其正确性，如：牛顿为什么获得如此巨大的成就？牛顿为什么获得如此巨大的成就？思考思考主观条件主观条件牛顿获得巨大成就的原因牛顿获得巨大成就的原因西欧思想解放运动（西欧思想解放运动（？）提供思想基础；？）提供思想基础；英国资产阶级革命的洗礼；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
10、的条件；前人的研究成果为牛顿提供很好的条件；具有虚怀若谷、谦虚好学精神；具有虚怀若谷、谦虚好学精神；尊重他人的科研成果有勇于探索精神；尊重他人的科研成果有勇于探索精神；甘于寂寞，献身科学的精神等；甘于寂寞，献身科学的精神等；客观条件客观条件三。晚年的困惑三。晚年的困惑晚年的牛顿开始致力于对神学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，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。当他遇到难以解释为题材的著作。当他遇到难以解释的天体运动时，竟提出了的天体运动时，竟提出了“神的第神的第一推动力一推动力”的谬论。他说，的谬论。他
11、说，“上上帝统治万物，我们是他的仆人而敬帝统治万物，我们是他的仆人而敬畏他、崇拜他。畏他、崇拜他。”40岁以后，他把兴趣逐渐转向岁以后，他把兴趣逐渐转向政治、化学（贱金属变成黄金）神政治、化学（贱金属变成黄金）神学问题，写了近学问题，写了近200万言的著作，万言的著作，毫无价值。毫无价值。随着科学声誉的提高，随着科学声誉的提高，牛顿的政治地位也得到了牛顿的政治地位也得到了提升。提升。1689年，他被当选年，他被当选为国会中的大学代表。作为国会中的大学代表。作为国会议员，牛顿逐渐开为国会议员，牛顿逐渐开始疏远给他带来巨大成就始疏远给他带来巨大成就的科学。他不时表示出对的科学。他不时表示出对以他为
12、代表的领域的厌恶。以他为代表的领域的厌恶。这就给他后半生带来不少这就给他后半生带来不少争论和麻烦。争论和麻烦。三。晚年的困惑三。晚年的困惑 他把大量的时间花费在了和同时他把大量的时间花费在了和同时代的著名科学家如胡克、莱布尼兹等代的著名科学家如胡克、莱布尼兹等进行科学优先权的争论上。例如，关进行科学优先权的争论上。例如，关于万有引力发现权等问题，胡克与他于万有引力发现权等问题，胡克与他争辩不休，差点影响了争辩不休，差点影响了原理原理的出的出版；关于微积分发明权的问题，与莱版；关于微积分发明权的问题，与莱布尼兹以及德英两国科学家争吵不止，布尼兹以及德英两国科学家争吵不止，给内向的牛顿带来极大的痛
13、苦。的确，给内向的牛顿带来极大的痛苦。的确，牛顿也有自己的缺点：胆小，害羞牛顿也有自己的缺点：胆小，害羞、不擅长演讲。还曾被认为患过临时性不擅长演讲。还曾被认为患过临时性的精神错乱症。到了的精神错乱症。到了50岁时，他已病岁时，他已病得很厉害，既有精神上的，也有生理得很厉害，既有精神上的，也有生理上的。上的。三。晚年的困惑三。晚年的困惑 顺便分析一下牛顿为何信顺便分析一下牛顿为何信奉神学的另外原因，牛顿自小奉神学的另外原因，牛顿自小是个孤儿，爱好单调，性格孤是个孤儿，爱好单调，性格孤僻，脾气暴躁，工作有偏致狂僻，脾气暴躁，工作有偏致狂倾向。他在科学上做出了无与倾向。他在科学上做出了无与伦比的贡
14、献，但在处理人事关伦比的贡献，但在处理人事关系上做的极不好，一生没有一系上做的极不好，一生没有一个朋友，一生没有结婚。牛顿个朋友，一生没有结婚。牛顿一直在孤独中度过自己人生，一直在孤独中度过自己人生，可能只有在教堂里同上帝对话可能只有在教堂里同上帝对话才能使自己心理得到一些宽慰。才能使自己心理得到一些宽慰。三。晚年的困惑三。晚年的困惑三。晚年的困惑三。晚年的困惑陷入思想困境的原因陷入思想困境的原因个人的生理和心理原因个人的生理和心理原因认识的局限（认识的相对性）认识的局限（认识的相对性）时代的局限（神学的阴影）时代的局限（神学的阴影）他在辞世之前曾简短地他在辞世之前曾简短地评价过自己：评价过自
15、己：“我不知道世人怎样看我不知道世人怎样看我，但我自己以为我不过像一我，但我自己以为我不过像一个在海边玩耍的孩子，不时为个在海边玩耍的孩子，不时为发现比寻常更为美丽的一块卵发现比寻常更为美丽的一块卵石或一片贝壳而沾沾自喜，至石或一片贝壳而沾沾自喜，至于展现在我面前的浩翰的真理于展现在我面前的浩翰的真理海洋，却全然没有发现。海洋，却全然没有发现。”对牛顿的评价对牛顿的评价 英国著名诗人在他的墓碑英国著名诗人在他的墓碑上镌刻着铭言：上镌刻着铭言：让人们欢呼这样让人们欢呼这样一位多么伟大的巨匠，人类荣耀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。曾经因他而在世界上存在过。对牛顿的评价对牛顿
16、的评价 1942年爱因斯坦为纪念牛顿年爱因斯坦为纪念牛顿诞生诞生 300周年而写的文章，对牛周年而写的文章，对牛顿的一生作如下的评价：顿的一生作如下的评价：“只有只有把他的一生看作为永恒真理而斗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争的舞台上一幕才能理解他”。阅读教材阅读教材91页页解析探究，结合以解析探究，结合以上材料，就应该怎上材料，就应该怎样评价牛顿谈谈你样评价牛顿谈谈你的看法。的看法。对牛顿的评价对牛顿的评价剑桥大学校园剑桥大学校园对牛顿的评价对牛顿的评价“人无完人，金无足赤人无完人，金无足赤”。瑕不掩瑜瑕不掩瑜 牛顿终归是伟大的牛顿，牛顿终归是伟大的牛顿，他的科学贡献将
17、永载史册。他的科学贡献将永载史册。1、牛顿提出的物体机械运动定律不包括、牛顿提出的物体机械运动定律不包括 A、万有引力定律、万有引力定律 B、惯性定律、惯性定律 C、加速度定律、加速度定律 D、作用与反作用定律、作用与反作用定律2、17世纪牛顿力学体系产生原因有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多著名科学家协同一致的通力合作A、B、C、D、跟踪训练跟
18、踪训练3、实现了物理学史上第一次飞跃的是、实现了物理学史上第一次飞跃的是A、电磁学理论的建立、电磁学理论的建立B、进化论的出现、进化论的出现C、牛顿力学的建立、牛顿力学的建立D、日心说的提出、日心说的提出4、科学巨著、科学巨著自然哲学的数学原理自然哲学的数学原理的作者是的作者是A、牛顿、牛顿B、达尔文、达尔文C、莱布尼茨、莱布尼茨 D、哥白尼、哥白尼5、下列关于牛顿的评述不正确的是、下列关于牛顿的评述不正确的是A、牛顿被誉为、牛顿被誉为“近代科学开创者近代科学开创者”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、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、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、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 技术革命技术革命跟踪训练跟踪训练
