1、人教版选修4中外历史人物评说 第六单元 杰出的科学家 第4课 近代科学之父牛顿课前自主学案一、早期科学发明与创造1少年时代(1)家庭出身：1643 年，出生于英国乌尔索普小村庄。(2)从小就爱、，进行一些发明和创造。2中学时代：开始进行科研与实验。01 思考02 观察3大学时代(1)接触了大量的著作。(2)师从巴罗教授；自学等人的著作。(3)提出及的初步算法。03 自然科学04 笛卡儿05 二项式定理06 微积分4乡下两年(1)光学成就：证明白光是由组成的，进一步说明了物体颜色的形成原理，奠定了的基础。在关于光和色的新理论中，提出了光的本质是的见解。(2)天文学成就：发明了世界上第一架，考察行
2、星运动，分析潮汐现象，预言地球不是正球体。07 七色光08 光谱学09 微粒10 反射望远镜深化理解1.牛顿喜欢做实验并记笔记，还对所学知识进行分类整理，这使他积累了丰富的科学知识，为以后的科学研究打下了扎实的知识功底，这值得我们借鉴。2牛顿关于光的理论学说继承和发展了已有的光学研究成果，开启了光学研究的新时代，对近代光学研究和其他物理学科的发展产生了重大而深远的影响。二、发现万有引力定律1发现万有引力定律(1)内容：宇宙中一切物体之间，都存在一种相互吸引的作用，这种相互吸引的作用力，就是。(2)地位：成为上的基础定律，推动了人们对天体运动的研究。(3)实践：解释彗星轨道、双星行为及新发现行星
3、的运动等。01 万有引力02 天文学2创立牛顿力学(1)标志：年发表自然哲学的数学原理。(2)内容确定物体运动。阐明的概念。解释了潮汐现象、地球的等问题。03 168704 三定律05 万有引力06 圆扁形状(3)特点：用数学表达方式，把和开普勒等人提出的零散理论加以科学整理。(4)地位：牛顿力学成为经典力学理论，居于物理学的统治地位，直到爱因斯坦相对论的提出以及量子力学的建立才打破了这种绝对权威。07 伽利略深化理解牛顿物体运动三大定律和万有引力定律的发现，为经典力学规定了一套基本概念，标志着经典力学体系的形成，万有引力定律把地面上物体的运动和天体运动统一起来，为近代天文学奠定了基础，对以后
4、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作近代科学体系形成的标志。三、勤奋的探索与科学的研究方法1勤奋的探索精神：从学生时代起，就养成了勤奋学习的习惯；在科学研究上，是一个专注的科学家和勤奋的探索者。2科学的研究方法：将作为得出科学概念的主要途径，这种方法被后人总结为“”法。3严肃的科学态度：在实验中得出结论后，还要在进一步的实验中证明自己所得出结论的正确性。01 实验02 归纳演绎课堂名师导悟主题一牛顿的成就ZHUTI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。蒲伯从数学开始到牛顿时代为止，数学工作由牛顿完成了一大半。莱布尼茨史料二 上中学
5、时牛顿就喜欢做实验并记笔记，他将日常生活中发生的许多现象记录下来，还对所学的知识进行分类整理。问题探究：(1)阅读史料一并结合所学知识解释，牛顿如何从光学实验和数学方面使“自然界和自然规律”变成光明的？提示：光学实验：自制折射望远镜，证明日光即白光由七色光组成，进一步说明了物体颜色的形成原理，奠定了光谱学的基础；提出光的本质是微粒的见解，统领西方物理学界两个世纪，与荷兰惠更斯的“波动说”构成了关于光的两大基本理论。数学方面：提出了数学上有名的二项式定理和微积分的初步算法。(2)结合史料二，归纳牛顿能使黑暗变成光明的原因。提示：原因：做实验、记笔记、积累知识、分类整理，将实验作为得出科学概念的主
6、要途径；“归纳演绎”法；忘我的勤奋探索精神。【要点总结】牛顿的成就(1)天文学方面：他解释了潮汐现象，指出潮汐的大小不但同朔望月有关，而且与太阳的引力也有关系；牛顿从理论上推测出地球不是球体，而是两极稍扁、赤道略鼓，并由此说明了岁差现象等。在牛顿的著作自然哲学中的数学原理中，他用数学解释了哥白尼的日心说和天体运动的现象。(2)物理学方面：牛顿基于伽利略、开普勒等人的工作，建立了物体运动三大定律和万有引力定律，并建立了经典力学的理论体系。牛顿力学体系的建立是近代科学形成的标志，是人类认识史上对自然规律的第一次概括和总结。(3)数学方面：牛顿创立了“牛顿二项式定理”，并和莱布尼茨几乎同时创立了微积
7、分学。(4)光学方面：牛顿证明日光，即白光由七色光组成，并制成“牛顿色盘”；关于光的本性，牛顿创立了光的“微粒说”。主题二评价牛顿ZHUTI史料一 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惟一道路；牛顿所创造的概念，至今仍然指导着我们的物理学思想。”1942 年，爱因斯坦为纪念牛顿诞生 300 周年撰写了一篇文章，对牛顿的一生作了如下评价：“只有把他的一生看作为永恒真理而斗争的舞台上之一幕才能理解他。”史料二 据英国米切尔怀特牛顿：最后的巫师记载，1936 年，英国经济学家凯恩斯从一个收藏者手里购买了一批有关牛顿的秘密资料。通过几年的研究，凯恩斯于 19
8、42 年在英国皇家学会俱乐部发表了一次名为“牛顿其人”的演说，给出一个与传统模式截然不同的牛顿形象，即牛顿不再只是一个科学家，也是一个醉心神学和炼金术的人。问题探究：(1)根据上述史料，分别概括爱因斯坦和凯恩斯对牛顿的评价。提示：爱因斯坦肯定牛顿对其所处时代的贡献和他对物理学的奠基作用；认为应该放到人类“为永恒真理而斗争的”的长河中评价牛顿。凯恩斯认为，牛顿“不再只是一个科学家，也是一个醉心神学和炼金术的人”。(2)结合史料，指出二人评价牛顿的不同角度。提示：爱因斯坦主要强调牛顿的科学贡献；凯恩斯则强调牛顿的多面性。【要点总结】评价牛顿伟大贡献：(1)自然哲学中的数学原理里用数学方法阐明了宇宙中最基本的法则万有引力定律和三大运动定律。奠定了之后三个世纪中物理界的科学观点，并成为现代工程学的基础。(2)牛顿为人类树立起“理性主义”的旗帜，开启工业革命的大门，为近代科学的发展奠定了基础。(3)牛顿谦虚态度和严谨的科学研究态度、还有勤奋的探索精神等值得后人学习。总之，牛顿是著名的物理学家、数学家和天文学家。局限性：晚年牛顿醉心神学和炼金术。课下提升演练
