人教版 (新课标)选修4 中外历史人物评说第六单元 杰出的科学家第4课 近代科学之父牛顿教学ppt课件

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一、牛顿的成长历程、主要科学成就及其对人类社会发展的重大贡献二、牛顿严谨的科学态度与勤奋的探索精神
牛顿（1643-1727）是英国物理学家、数学家和天文学家，经典物理学理论体系的建立者。他在物理学、数学和天文学研究方面都做出了划时代的发明和发现，是17世纪科学革命中所涌现出的最伟大的科学家，也是人类历史上最伟大的科学家之一。
Nature and nature's laws lay hid in the night.Gd said, Let Newtn be! and all was light!
“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。” —启蒙运动时期英国诗人亚历山大•蒲伯的名句
威斯敏斯特大教堂牛顿墓
1、16世纪以来文艺复兴的发展2、16世纪以来自然科学的发展：天文学（哥白尼、伽利略、开普勒等）、物理学（伽利略等）、数学（巴罗、笛卡尔等）、生物学（哈维等）等的发展3、17世纪中期英国资本主义的发展，1640年英国资产阶级革命开始
1、出生：1643年牛顿出生于英国北部乌尔索普2、童年：思考，观察，进行一些发明和创造3、中学：开始进行科学研究与实验4、大学：师从著名学者巴罗教授，自学笛卡儿等人的数学著作，提出了数学上有名的二项式定理以及微积分的初步算法5、1665-1666年：瘟疫期间在光学、数学、力学等领域的研究都取得了重要进展6、进行光学研究的同时，牛顿于1668年设计并制作了世界上第一架反射望远镜7、1672年，牛顿被选为英国皇家学会会员8、1687年，牛顿的划时代科学巨著《自然哲学的数学原理》出版
牛顿这头“牛”是如何成长的
二、牛顿的主要科学成就及其对人类社会发展的重大贡献
（一）数学领域：提出二项式定理和微积分的初步算法,开启数学发展的里程碑（二）天文学领域：制成反射望远镜，观察行星运动，分析潮汐现象，预言地球不是正球体。使人类对天体的观察进入了一个新阶段。（三）物理学领域1、光学方面：自制折射望远镜，对太阳光进行反射实验，证明日光（即白光）由七色光组成；进一步说明物体颜色的形成原理，奠定了光谱学的基础；在《关于光和色的新理论》提出了光的“微粒说”，与惠更斯的“波动说”，构成光的两大基本理论2、力学方面：发现了物体运动三定律和万有引力定律。1687 年，发表《自然哲学的数学原理》，标志着经典力学体系的建立
1687年牛顿发表《自然哲学的数学原理》
1、确定了解决万有引力问题的物体运动三定律（即惯性定律、加速度定律、作用力与反作用力定律）2、阐明万有引力的概念并把它应用到天文学中3、解释了潮汐现象、地球的圆扁形状等问题4、它用数学表达方式，把伽利略和开普勒等人提出的零散的理论加以科学整理，从而构成一个完整的力学理论体系
二、牛顿经典力学体系建立的意义
1935年沃尔夫评价道：牛顿的《原理》公认是科学史上最伟大的著作。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，以致他们都试图在解决各种问题时以为学或准力学为楷模。 ——据马克垚《世界文明史》
1、牛顿力学体系对自然界力学现象做了系统合理的说明，完成了人类对自然界认识史上的第一次理论大综合（是人类认识史上的飞跃），是近代自然科学理论体系中最先成熟和完善的核心理论体系2、万有引力定律后来成为天文学上的基础定律，极大地推动了人们对天体运动的研究，具有惊人的预见力和巨大的理论指导意义
……伏尔泰写道∶"如果全部自然界，一切行星，都要服从永恒的定律，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。""孟德斯鸠研究"法"的精神，其主旨也是希图确定支配人类社会的一般规律（规律和法，在包括法文在内的主要西方语言中本来就是同一个词）。启蒙思想家们在牛顿革命启发、激励下所进行的种种思考，在历史上曾起过非常积极的作用，有力地推动了现代文明的发展和人类社会的进步…… ——据马克垚《世界文明史》
3、推动了启蒙运动的兴起和发展
人们用这个定律解释彗星的轨道问题、双星行为以及新发现行星（如海王星的发现）的运动等，在实践中多次证明这个理论的正确性。
三、牛顿取得科学成就的原因
1、社会环境：文艺复兴、自然科学的进步、资本主义经济的发展、资产阶级革命等
2、前人的研究成果（站在巨人的肩上）
在认真研究伽利略自由落体定律的基础上，通过进一步定量试验，得出了惯性定律和加速度定律。又在笛卡尔等人对碰撞运动的研究基础上总结出作用力和反作用力定律。从研究地球对月球的引力入手，综合了开普勒等人有关天体力学方面的研究成果，并运用他自己创立的微积分做计算工具，成功地导出了万有引力定律。 ——据必修三整理
3、牛顿勤奋的探索精神和严谨的科学研究方法
牛顿是第一个充分使用实验方法的人。牛顿的研究方法被后人总结为“归纳一演绎”法，他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。
……牛顿则以他的科学实践昭示人们∶探寻事物的根本原因是应该的，但决不可把未经经验证明的东西当作原理!提出假说也是可以的，但只能把它当作真实性还有待检验的问题。…… ——据马克垚《世界文明史》
古代科学和近代科学研究方法的不同：古代科学依靠直观感受和哲学思辨提出猜测近代科学依靠科学实验来检验和发展科学理论