1、-1-第18课 近代科学体系的奠基人牛顿-2-第18课 近代科学体系的奠基人牛顿 首 页 JICHU ZHISHI基础知识 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 SUITANG LIANXI随堂练习 情境导入课程目标右图是剑桥大学牛顿塑像。英国诗人蒲柏曾经这样写道:“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,一切都变得光明。”牛顿是如何让世界变得光明的?1.了解牛顿的成长历程;识记并理解牛顿在物理学领域的主要成就及其伟大意义;了解牛顿晚年的困惑及其原因。2.结合时代背景,评价牛顿的历史功绩及其局限性。3.了解牛顿获得巨大成就的原因;学习牛顿勤于动脑、勇于实践、热爱科学、献
2、身科学的优秀品质。-3-第18课 近代科学体系的奠基人牛顿 JICHU ZHISHI基础知识 首 页 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 SUITANG LIANXI随堂练习 知识点一 知识点二 知识点三 知识点一 成长的足迹1.中学时代牛顿 12 岁进入中学读书,后由于家境贫寒,曾经一度辍学。由于牛顿的好学精神感动了舅舅,舅舅劝说牛顿母亲让他复学。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。这些为牛顿后来在数学领域作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
3、的组成,并开始研究引力问题。自主思考牛顿在数学方面有哪些突出的成就?提示:发现了代数二项式定理和微积分。-4-第18课 近代科学体系的奠基人牛顿 JICHU ZHISHI基础知识 首 页 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 SUITANG LIANXI随堂练习 知识点二 万有引力定律1.研究万有引力定律在开普勒和伽利略研究的基础上,牛顿设法通过数学方法计算出地球对月亮的引力。并通过大量研究证明了“万有引力”存在于宇宙所有物体乃至星体之间。2.牛顿力学三大定律和万有引力定律的提出及意义(1)提出:1686 年牛顿在用拉丁文撰写的自然哲学的数学原理中提出了力学三大定律及万有引力定律。(2)
4、意义:万有引力定律的创立,对以后的天体研究起了极大推动作用,“牛顿力学”体系的建立成为近代科学体系形成的标志。深度点拨牛顿力学成就除个人的辛勤努力之外,也是他在总结了前人大量研究成果的基础上提出的,正如牛顿所说是“站在巨人们的肩上”取得的。知识点一 知识点二 知识点三-5-第18课 近代科学体系的奠基人牛顿 JICHU ZHISHI基础知识 首 页 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 SUITANG LIANXI随堂练习 自主思考牛顿力学体系包括哪些内容?其产生的主要标志是什么?提示:内容:力学三大定律及万有引力定律。标志是 1686 年发表的自然哲学的数学原理。知识点一 知识点二 知
5、识点三-6-第18课 近代科学体系的奠基人牛顿 JICHU ZHISHI基础知识 首 页 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 SUITANG LIANXI随堂练习 知识点一 知识点二 知识点三 知识点三 晚年的困惑1.牛顿对宗教的钻研牛顿在晚年迷恋和钻研宗教与神秘思想,写下了大量圣经评注和其他神学论文。2.对牛顿一生的评价牛顿作为科学家有其局限性,但综观其一生,他无疑是近代自然科学体系的奠基人。深度点拨宗教迷信思想是科学的大敌。牛顿晚年没有再取得重大成就,与其迷恋宗教和神秘思想密切相关。-7-第18课 近代科学体系的奠基人牛顿 JICHU ZHISHI基础知识 首 页 ZHONGDIA
6、N NANDIAN重点难点 SUITANG LIANXI随堂练习 自主思考简要分析哪些因素促使牛顿转而迷恋和钻研宗教与神秘思想。提示:个人的身体和心理原因;认识的局限性(认识的相对性);时代的局限性。知识点一 知识点二 知识点三-8-第18课 近代科学体系的奠基人牛顿 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 首 页 JICHU ZHISHI基础知识 SUITANG LIANXI随堂练习 探究点一 牛顿在科学领域的贡献史料导入“但对自己而言,我仅仅是一个在海边嬉戏的顽童,为时不时发现一粒光滑的石子或一片可爱的贝壳而欢喜,可与此同时却对我面前的伟大的真理海洋熟视无睹。”牛顿互动探究(1)结合所
7、学知识分析,牛顿所说的“石子”“贝壳”指什么?其中他在物理学上的贡献有何历史意义?(2)由史料看,牛顿具有怎样的精神品质?提示:(1)“石子”“贝壳”指二项式定理、微积分、对光的分析和牛顿力学体系等重要发现。牛顿力学体系的创立,标志着近代科学的形成。(2)严谨、谦虚的科学态度。探究一 探究二-9-第18课 近代科学体系的奠基人牛顿 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 首 页 JICHU ZHISHI基础知识 SUITANG LIANXI随堂练习 名师精讲(1)牛顿在科学领域的主要成就:创建了经典力学的理论体系,提出了第一运动定律即惯性定律、第二运动定律即加速度定律、第三运动定律的作用力
8、与反作用力定律和万有引力定律,把地上的物理运动和天上的天体运动,概括在力学规律的一个理论中。这是人类认识史上对自然规律的第一次理论性的概括和综合,也标志着近代科学的形成。他是微积分的创始人之一,对现代数学理论作出了贡献。对光的分析,完成了对太阳光的反射实验,提出了光的本质是微粒子的见解,奠定了光谱学的基础。他制造了世界上第一架反射望远镜,使人类对天体的观察进入新阶段。他创立了“归纳演绎”的科学研究方法,具有严肃的科学态度和勤奋的探索精神。探究一 探究二-10-第18课 近代科学体系的奠基人牛顿 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 首 页 JICHU ZHISHI基础知识 SUITANG
9、 LIANXI随堂练习 探究一 探究二(2)牛顿力学体系创立的历史意义:牛顿力学定律以严格的数学方法和逻辑体系把宇宙间的运动统一起来,对人类解释和预见物理现象具有决定性的意义。而海王星的发现是证明牛顿力学和万有引力定律有效性的最成功范例。牛顿力学是经典物理学和天文学的基础,也是现代工程力学以及与之有关的工程技术的理论基础。牛顿力学体系的创立,标志着人类科学时代的开始。牛顿力学和热学引发了以英国工业革命为起点的第一次工业革命,使人类社会进入蒸汽时代。牛顿用数学方法精确描述宇宙运行的自然法则,还为法国启蒙思想和唯物主义哲学奠定了科学基础。-11-第18课 近代科学体系的奠基人牛顿 ZHONGDIA
10、N NANDIAN重点难点 首 页 JICHU ZHISHI基础知识 SUITANG LIANXI随堂练习 探究一 探究二【例题 1】阅读下列材料,回答问题。材料一 恩格斯说:“牛顿由于发现了万有引力定律而创立了天文学,由于进行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,由于认识了力学的本性而创立了科学的力学。”材料二 牛顿曾说过:“假如我有一点微小的成就的话,没有其他秘诀,唯有勤奋而已。”(1)通过恩格斯对牛顿的评价,我们能了解牛顿的哪些成就?(2)根据材料二和所学知识回答,牛顿取得这些成就的主要原因是什么?题目立意:本题考查牛顿的成就及优秀的品质,能力立意
11、则体现对提取有效信息及归纳概括问题的能力的考查。解题指导:第(1)问直接从材料中提取答案即可。第(2)问要结合材料二和所学知识综合分析回答。-12-第18课 近代科学体系的奠基人牛顿 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 首 页 JICHU ZHISHI基础知识 SUITANG LIANXI随堂练习 探究一 探究二 参考答案:(1)发现代数二项式定理,创立了微积分,发现光的组成,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。(2)谦虚的态度,勤奋探索的科研精神;吸取前人的研究成果等。-13-第18课 近代科学体系的奠基人牛顿 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点
12、 首 页 JICHU ZHISHI基础知识 SUITANG LIANXI随堂练习 探究一 探究二 探究点二 牛顿科学体系创立的历史条件史料导入爱因斯坦说,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,至今仍然指导着我们的物理学思想。互动探究(1)结合所学知识指出,“牛顿时代”是什么样的时代?(2)材料中“牛顿所创造的概念”是什么?牛顿创立这些伟大成就的主要原因有哪些?-14-第18课 近代科学体系的奠基人牛顿 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 首 页 JICHU ZHISHI基础知识 SUITANG LIANXI随堂练习 探究一 探究二
13、 提示:(1)17 世纪中叶至 18 世纪 20 年代,资本主义工场手工业迅速发展,资产阶级文化正在形成。(2)牛顿力学体系的建立。牛顿自身的因素:具有虚怀若谷、谦虚好学的精神;尊重他人的科研成果,有勇于探索的精神;甘于寂寞、献身科学的精神等。-15-第18课 近代科学体系的奠基人牛顿 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 首 页 JICHU ZHISHI基础知识 SUITANG LIANXI随堂练习 名师精讲牛顿能够创立力学体系的原因(1)从时代特征角度分析:17 世纪后期到 18 世纪初期,欧洲正处在社会大变革的时代,资本主义生产关系已有较大发展;欧洲工商业的迅速发展和殖民扩张对科学
14、提出了新的要求,也为科学的发展奠定了物质基础;文艺复兴、宗教改革、启蒙运动解放了人们的思想。(2)从知识条件角度分析:开普勒和伽利略的研究成果,特别是伽利略的实验观察法和培根所倡导的唯物主义的科学研究法。(3)从个人因素角度分析:牛顿自身的因素:扎实的基础知识,勤奋和严谨的工作态度,热爱科学、追求真理的精神,借鉴了前人的科学成果。探究一 探究二-16-第18课 近代科学体系的奠基人牛顿 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 首 页 JICHU ZHISHI基础知识 SUITANG LIANXI随堂练习 探究一 探究二【例题 2】阅读下列材料:材料一 牛顿的原理被公认为是科学史上的最伟大的
15、著作。在对当代和后代思想的影响上,无疑没有什么别的杰作可以同原理相媲美。二百多年来,它一直是全部天文学和宇宙学思想的基础无怪乎牛顿力学的非凡成功甚至给诸如心理学、经济学和社会学等各个不同领域的工作者也留下了极其深刻的印象,以致他们试图在解决各种问题时以力学或准力学为楷模。摘自十六、十七世纪科学、技术和哲学史材料二 启蒙思想家们在牛顿革命的启发、激励下进行了种种思考。伏尔泰曾写道:“如果全部自然界,一切行星,都要服从永恒的规律,而有一个小动物,五尺来高,却可以不把这些定律放在眼中,完全任意地为所欲为,那就太奇怪了。”但由于牛顿学说本身的机械决定论性质,充满机械唯物论精神的启蒙思想也不可避免地带有
16、形而上学的武断(主要是忽视了人的心灵的复杂性)。摘编自世界文明史-17-第18课 近代科学体系的奠基人牛顿 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 首 页 JICHU ZHISHI基础知识 SUITANG LIANXI随堂练习 探究一 探究二 请完成:(1)牛顿说:“假如我看得远些,那是因为我站在巨人们的肩上。”结合所学知识,指出牛顿生活的时代特征,并列举两位影响了牛顿的“巨人”。(2)根据上述材料并结合所学知识,指出牛顿学说对近代社会发展的主要影响。题目立意:本题考查从客观历史环境评价历史人物的能力。牛顿生活于近代自然科学发展、资本主义工场手工业兴起的 1718 世纪的欧洲,文艺复兴时期
17、科学的发展和资本主义政治、经济、文化的发展都为其科学研究提供了丰沃的土壤。解题指导:第(1)问要注意当时的时代环境,从经济、文化等方面分析。第(2)问则依据材料和所学知识分析,尤其注意材料中的两种不同角度。-18-第18课 近代科学体系的奠基人牛顿 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 首 页 JICHU ZHISHI基础知识 SUITANG LIANXI随堂练习 探究一 探究二 参考答案:(1)资本主义不断发展,启蒙思想兴起与传播,近代科学不断取得进展。哥白尼、开普勒、伽利略、笛卡儿、巴罗。(2)在物理学、数学、天文学等领域作出杰出贡献,并确立了相关学科的科学体系和科学的研究与思维方法
18、;为心理学、经济学和社会学等学科树立了楷模;推动了启蒙运动。机械决定论对启蒙思想及某些社会科学研究产生了一定的负面影响。-19-第18课 近代科学体系的奠基人牛顿 SUITANG LIANXI随堂练习 首 页 JICHU ZHISHI基础知识 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 1 2 3 4 51.牛顿曾经说过:“如果说我看得远,那是因为我站在巨人的肩上。”由于伽利略、开普勒等前人的努力,牛顿才有可能用已经准备好了的材料建立起一座宏伟的经典力学大厦,这座大厦建立起来的标志是()A.力学中的哲学原理B.科学的经典力学原理C.力学和数学的原理D.自然哲学的数学原理解析:牛顿经典力学建立的
19、标志是自然哲学的数学原理一书的发表。答案:D-20-第18课 近代科学体系的奠基人牛顿 SUITANG LIANXI随堂练习 首 页 JICHU ZHISHI基础知识 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 1 2 3 4 52.中秋时节是钱塘潮的最佳观赏期,潮起潮落,美丽壮观。苏东坡有千古名句“八月十八潮,壮观天下无”。下列哪位科学家的理论可用来解释钱塘潮的壮观景象()A.伽利略自由落体定律B.牛顿的经典力学体系C.普朗克的量子论D.爱因斯坦的相对论解析:月球和太阳的引潮力作用,使海洋水面发生周期性涨落的潮汐现象。牛顿的万有引力定律可对潮汐现象作出科学的解释。答案:B-21-第18课 近
20、代科学体系的奠基人牛顿 SUITANG LIANXI随堂练习 首 页 JICHU ZHISHI基础知识 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 1 2 3 4 53.美国学者格鲁弗威尔逊说:“用艾萨克牛顿的词句所说明的运动三大定律,但却是以伽利略的研究成果为依据。衣服是牛顿的,身体却是伽利略的。”按他的意思可以得出的结论是()A.物体运动三大定律的提出者是伽利略B.伽利略是牛顿力学体系的奠基者C.“科学巨人”牛顿名不副实D.经典力学是两人通力合作的成果解析:理解题干情境,说明牛顿力学体系的创造是以伽利略的研究为基础的,故答案为 B 项。答案:B-22-第18课 近代科学体系的奠基人牛顿 S
21、UITANG LIANXI随堂练习 首 页 JICHU ZHISHI基础知识 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 4.阅读下列材料:材料一 牛顿在进行光学实验。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。莱布尼茨材料二 上中学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。1 2 3 4 5-23-第18课 近代科学体系的奠基人牛顿 SUITANG LIANXI随堂练习 首 页 JICHU ZHISHI基础知识 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点
22、1 2 3 4 5请回答:(1)阅读材料一并结合所学知识解释,牛顿如何从的方面使“自然界和自然规律”变成光明的。(2)结合材料二归纳牛顿能使黑暗变成光明的原因。参考答案:(1)光学方面:发现日光的组成;数学方面:发现二项式定理和微积分。(2)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要途径;勤奋探索的科学精神。-24-第18课 近代科学体系的奠基人牛顿 SUITANG LIANXI随堂练习 首 页 JICHU ZHISHI基础知识 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 5.阅读下列材料:材料一“嫦娥奔月”的神话,只能表达人类对大地与月球之间的一种朦胧关系,寄托了人类向
23、往太空的精神幻想。18 世纪牛顿创立了经典力学理论后,运动三大定律和万有引力定律才为人类真正认识地球、展开太空的研究奠定了科学基础,机械动力、天文观察装置的发明和使用,天体中的一颗颗行星的发现又为人类正确认识宇宙带来了希望。材料二 20 世纪爱因斯坦的相对论揭示了时间空间与物质分布、运动之间的辩证关系,提出了新的宇宙观,同时使得现代物理学和天文学彼此结合而产生了天体物理学,为人类研究和探索宇宙提供了新的更广泛的途径。请回答:(1)据材料一说明牛顿创立的经典力学包括哪些内容。(2)结合所学知识举例说明牛顿力学体系对实践的指导作用。(最少举一例)(3)有人认为相对论的建立使牛顿在历史上的光辉被抹掉了。你认为这种观点是否正确?为什么?1 2 3 4 5-25-第18课 近代科学体系的奠基人牛顿 SUITANG LIANXI随堂练习 首 页 JICHU ZHISHI基础知识 ZHONGDIAN NANDIAN重点难点 1 2 3 4 5参考答案:(1)经典力学包括运动三定律(惯性定律、加速度定律及作用力和反作用力定律)和万有引力定律。(2)举例:根据万有引力定律准确算出地球的平均密度和扁平率。正确解释潮汐成因。发现海王星。(举一例即可)(3)不正确。因为牛顿力学体系的建立是近代科学体系形成的标志,牛顿在科学史上有杰出的贡献;牛顿所创造的概念,至今仍指导着我们的物理学思想。
