高中历史 第六单元 杰出的科学家 第4课 近代科学之父牛顿课件 新人教版选修4.ppt

第4课近代科学之父牛顿 预习导引 一 早期科学发明与创造1 学习生涯 1 中学时代 开始进行科学研究和实验 学习成绩优异 2 大学时代 开始接触到大量的自然科学著作 除了师从著名学者巴罗教授学习外 还自学 等人的数学著作 提出了二项式定理以及 的初步算法 笛卡尔 微积分 2 早期成就 1 光学成就 自制 对太阳光进行反射实验 证明日光即白光是由七色光组成的 进一步说明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 中提出光的本质是 的见解 与荷兰物理学家惠更斯的 波动说 构成了关于光的两大基本理论 2 天文学成就 制成世界上第一架反射望远镜 考察行星运动 分析潮汐现象 预言地球不是正球体 折射望远镜 光谱学 微粒 深化认知 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 为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 万有引力定律 1 理论基础 在大学 牛顿就已了解了哥白尼 和开普勒等人在天文学方面的研究成果 2 主要内容 宇宙间一切物体之间 都存在着一种 的作用 这种相互吸引的作用力 就是万有引力 伽利略 相互吸引 2 牛顿力学 1 三大定律 1687年 牛顿在科学巨著 自然哲学中的数学原理 中 确定了解决万有引力问题的 阐明万有引力的概念并把它应用到天文学中 2 体系形成 把伽利略和开普勒等人提出的理论加以科学整理 从而构成一个完整的力学理论体系 3 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和 的建立才打破了这种绝对权威 物体运动 三定律 量子力学 知识点拨 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 科学的研究方法以 作为得出科学概念的方法 这种方法被后人总结为 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结论的正确性 实验 归纳 演绎法 误区警示 科学家的成就与其成长经历和个人性格 兴趣 爱好乃至所付出的艰辛和努力都是分不开的 史料探究 史料一 下图为牛顿在进行光学实验 主题一牛顿的成就 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 莱布尼茨史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 思考 1 阅读史料一 结合所学知识解释牛顿如何从 两方面使 自然界和自然规律 变成光明的 2 结合史料二归纳牛顿能使黑暗变成光明的原因 答案 1 光学方面 自制折射望远镜 证明日光由七色光组成 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 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 被后人总结为 归纳 演绎 法 忘我的勤奋探索精神 史论总结 牛顿被称为 近代科学之父 的原因 1 牛顿是举世闻名的英国物理学家 天文学家和数学家 在多个领域多有建树 对近现代科学的发现影响深远 2 在天文学方面 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正球体 3 在物理学上 牛顿基于伽利略 开普勒等人的工作 建立了三条运动基本定律和万有引力定律 并建立了经典力学的理论体系 4 在数学上 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分学 5 在光学方面 牛顿发现白色日光由不同颜色的光构成 并制成 牛顿色盘 关于光的本性 牛顿创立了光的 微粒说 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 6 牛顿经典力学体系的建立是人类认识史上对自然规律的第一次概括和总结 因而成为近代科学形成的标志 史料探究 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 主题二评价牛顿 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1942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 思考 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 2 结合史料 指出二人评价牛顿的不同角度 答案 1 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 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 史论总结 牛顿的贡献 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 学思之窗 1 你怎样看待牛顿的学习方法 教材第129页 提示牛顿通过做实验 记笔记 积累知识 对知识进行分类 这样的学习方法与当时的 归纳 演绎 科学研究方法是一致的 牛顿用学过的数学去研究宇宙 去设计更多的实验方法 这说明仅仅掌握已有的知识是不够的 还应该采取各种方法去获得事物的规律 从而获得新知识 或发现新规律 2 牛顿以怎样的态度看待他所取得的成就 在他身上我们能够学到科学家的哪些优秀品质 教材第132页 提示牛顿对待自己取得的成就是非常谦虚的 我们可以从科学家身上学到虚怀若谷的谦虚态度和严谨的科学研究方法以及勤奋的探索精神 探究学习总结 教材第8页 一 本课测评1 牛顿的一生有哪些重大理论发现 这些理论发现的贡献是什么 提示 1 二项式定理及微积分的初步算法 2 证明了白光由七色光组成 说明了物体颜色的形成原理 奠定了光谱学的基础 3 提出光的本质是微粒的见解 与荷兰惠更斯的 波动说 构成了关于光的两大基本理论 4 提出了解决万有引力问题的物体运动三定律 构成了一个完整的力学体系 在以后的二百多年里 居于物理学的统治地位 2 牛顿为什么能够做出这些重大发现 提示他有虚怀若谷的谦虚态度 严谨的科学研究方法及勤奋的探索精神 二 学习延伸1 法国生物学家巴斯德说 机会只眷顾那些有准备的头脑 结合课文内容 分析牛顿是怎样发现万有引力定律的 提示侧重回答发现万有引力的过程 2 结合牛顿的科学成就与研