人教版选修四 第六单元第4课　近代科学之父牛顿 课件(共35张).ppt

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 英 亚历山大 蒲柏 近代科学之父牛顿isaacnewton 1643 1727 牛顿真的从小就是一个天才吗 他在成长中是否也遇到过一些困难甚至困境 他又是如何面对这些困难或者困境的 牛顿的出生地 乌尔索普 一 成长的足迹 1 童年的牛顿 早产 营养不足 衰弱多病 父亲在出生前病逝 3岁母亲改嫁 由外祖母抚养长大 个性孤僻 内向 害羞 牛顿的日晷仪 传说小牛顿把风车的机械原理摸透后 自己制造了一架磨坊的模型 他将老鼠绑在一架有轮子的踏车上 然后在轮子的前面放上一粒玉米 刚好那地方是老鼠可望不可及的位置 老鼠想吃玉米 就不断的跑动 于是轮子不停的转动 2 中学时代的牛顿 喜欢科学研究与实验 因家境贫寒一度辍学 学习成绩优异 其好学精神打动了舅舅 得以复学 3 大学时代的牛顿 数学桥是剑桥大学城里的一大景观 全桥由7177根大小不一的木头衔接而成 有10299个接口 如果以一个接口用一枚铁钉来计算 那么至少需要10299枚铁钉 但牛顿把所有铁钉都倒进了河里 整座桥没用一枚铁钉 这就是数学的奇妙 多少年来 剑桥数学系的高才生们都梦想解破数学桥的奥秘 换句话说就是想在纸头上造一座跟数学桥一模一样的桥 但如愿者无一 多数人设计出来的桥至少需要上千枚铁钉才能达到原桥同等效果 只有少数几人把铁钉数量减少到千枚数之内 有个冰岛人 他创造了有史以来的最好成绩 把铁钉数减少到561枚 牛顿于1668年得到硕士学位 1669年由巴罗推荐 任剑桥大学教授 接替巴罗担任了鲁卡斯讲座的第二代教授职务 这时 牛顿年仅27岁 1672年 牛顿被推选为英国皇家学会会员 就在这一年 他发表了第一篇论文 1703年 牛顿被选为英国皇家学会会长 以后的24年间 他一直连任 甚至去世 这在英国皇家学会历史上是绝无仅有的 1705年 英国女王授予他爵士称号 所以后世提到他时有时称 牛顿爵士 在所有的自然科学家中 牛顿是获得这一荣誉的第一人 牛顿以自己杰出的贡献 获得了国葬的礼遇 他被安葬在威斯敏斯特教堂 那是安葬英国英雄们的地方 为他抬棺材的是两位公爵 三位伯爵以及大法官 法国著名哲学家伏尔泰当时正在英国访问 他目睹了牛顿的葬礼 十分感叹牛顿所获得的殊荣 他是这样描写的 他是像一位深受自己的臣民爱戴的国王一样被安葬的 在他之前 是没有哪一位科学家享受如此殊荣的 在他之后 受到如此厚葬的也将会是屈指可数的 科学简史 看图说史 根据图片 指出牛顿的科学成就 二 牛顿的主要科学成就 提出二项式定理以及微积分的初步算法 数学 发明反射望远镜 解释潮汐现象 地球的圆扁形状 反射望远镜 天文学 自制第一架折射望远镜 白光由七色光组成 奠定光谱学基础 发表 关于光和色的新理论 提出光的本质是微粒 折射望远镜 光学 万有引力定律 加速度定律 作用与反作用定律 惯性定律 自然哲学中的数学原理 经典力学 牛顿的主要科学成就 提出二项式定理和微积分的新计算方法 1 制作折射望远镜 对太阳光进行反射实验 证明日光由七色光组成 说明物体颜色的形成原理 2 在 关于光和色的新理论 中提出了光的 微粒说 1 创立了物体运动三定律和万有引力定律 2 自然哲学中的数学原理 标志着经典力学理论体系的建立 制作了世界上第一架反射望远镜考察行星运动 解释了潮汐现象 地球的圆扁形状等问题 近代科学之父 第一件 用牛顿力学算出地球的形状象只桔子 古希腊的亚里士多德认为地球是个正球体 两千年来人们对此深信不疑 牛顿却根据他的力学 说地球是个扁球体 象只大桔子 此言一出 学界哗然 地球那么大 牛顿又从不出远门 他凭什么说地球有点扁 可是法国科学家经过三次实地测量 终于证实了牛顿的看法 用力学能算出地球的形状 真是个奇迹 历史上证实牛顿力学的三件事 第二件 用牛顿力学算出了哈雷彗星回归周期长期以来到 人们一直认为彗星是神秘的 根本不能用科学来说明 牛顿说 既然彗星也是天体 就必然遵循力学规律 他的好友哈雷用牛顿力学算出了1682年出现的彗星的轨道 指出它的回归周期是75 76年 由此预言它将在1758年再次出现 哈雷1705年发表这个预言 当时他已49岁 却要预言53年以后的事 岂非耸人听闻 可是1758年这颗彗星果然如期出现 并被命名为哈雷彗星 1781年天王星被发现 科学家用牛顿力学计算它的轨道 可是计算结果总是同观测纪录不大相符 经反复核算 观测无误 那问题是否出现在牛顿力学上面 科学家大胆猜想计算结果之所以不理想 是因为太阳系中还有一颗未知的行星 当时没有考虑到它对天王星的引力作用 他们用牛顿力学算出了这颗未知行星的位置和质量 1848年9月23日 柏林天文台台长用望远镜对准那个位置 一下子就看到了一颗新的行星 海王星 第三件 用牛顿力学算出了一颗未知行星的位置 探究问题 牛顿为什么能成为近代科学之父 材料一 曾经有人问牛顿 你获得成功的秘诀是什么 牛顿回答 假如我有一点微小成就的话 没有其他秘诀 惟有勤奋而已 勤奋的探索精神 材料二 牛顿 我不知道世人怎样看我 但我自己以为我不过像一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海洋 却全然没有发现 谦虚 严肃的科学态度 善于吸收前人的研究成果 材料三 我之所以能比别人看得远些 是因为我站在巨人们的肩上 牛顿 材料四 牛顿第一个成功地找到了一个用公式清楚表述的基础 从这个基础出发 他用数学思维 逻辑地 定量地演绎出范围很广的现象并且同经验相符合 牛顿对于数学和物理学的详细证明方法有惊人的创造才能 他应当受到我们最深挚的尊敬 爱因斯坦 归纳 演绎 的科学研究方法 材料五 作为大学教授 牛顿常常忙得不修边幅 往往领带不结 袜带不系好 马裤也不纽扣 就走进了大学餐厅 有一次 他在向一位姑娘求婚时思想又开了小差 他脑海了只剩下了无穷量的二项式定理 他抓住姑娘的手指 错误的把它当成通烟斗的通条 硬往烟斗里塞 痛得姑娘大叫 离他而去 牛顿也因此终生未娶 甘于寂寞 献身科学的精神 一次 他边读书 边煮鸡蛋 等他揭开锅想吃鸡蛋时 却发现锅里是一只怀表 还有一次 他请朋友吃饭 当饭菜准备好时 牛顿突然想到一个问题 便独自进了内室 朋友等了他好久还是不见他出来 于是朋友就自己动手把那份鸡全吃了 鸡骨头留在盘子 不告而别了 等牛顿想起 出来后 发现了盘子里的骨头 以为自己已经吃过了 便转身又进了内室 继续研究他的问题 牛顿科学成就对人类文明发展的影响 牛顿的发现表明 自然界中一切在引力作用下产生的运动均可从物质自身的原因得到说明 因此无需借助于超自然因素的作用 一切力学事件不再是孤立的 偶然的事件 而是一系列运动变化中的一个环节 人们只要通过运用力学三定律 便可以从物体在某一给定时刻的运动状态推知其在此之前或之后某一时刻的运动状态 世界文明史简编 使人类认识摆脱了神学的束缚 完成了人类对自然界认识史上的第一次理论大综合 牛顿力学体系的建立 使人类对自然界的认识方式上出现了什么变化 牛顿 确立了充分尊重经验事实的理性化或科学化的思维传统 牛顿革命还告诉人们 科学研究最好的方法有综合与分析两种 正是牛顿 以他的巨大成功为动力 推动了这种科学思维方式在知识界的迅速普及 一系列学科领域的飞跃发展 汇同牛顿革命一起 构成了人类历史上第一个科学革命时代 马克垚 世界文明史 牛顿力学体现的科学思维和研究方法带动了各门科学的发展 引起了巨大的科学革命 牛顿科学成就对人类文明发展的影响 牛顿力学在什么方面 为近代科学的整体发展提供了启示 牛顿的思想在英国和全欧洲出版的许多大众读物中传播 迄1784年 关于牛顿的书的就有40本 法文的17本 德文的3本 拉丁文的11本 葡萄牙文和意大利文的各1本 启蒙运动的史学家们相当严格地认识到牛顿作为某种象征的重要性 科学与启蒙运动 牛顿科学成就对人类文明发展的影响 牛顿的科学成就促进了启蒙运动的进一步发展 伏尔泰认为 牛顿以他对天地万物的寥寥数条规律的精美绝伦的概括 彰显了人的理性的伟大 暴露了宗教非理性主义的的荒谬 世界文明史 在瓦特研制蒸汽机之前的一个世纪里 正是欧洲历史上一个科学鼎盛的时期 从17世纪中期开始 近代科学在一批巨人的推动下产生 在这批科学巨人当中排在最中心位置的是一位妇孺皆知的人 他就是艾萨克 牛顿 许多历史学家认为 如果从近代科学的角度看 正是牛顿开启了工业革命的大门 大国崛起 工业先声 牛顿的科学成就为英国工业革命提供科学理论 1 牛顿提出的物体机械运动定律不包括a 万有引力定律b 惯性定律c 加速度定律d 作用与反作用定律 跟踪训练 2 科学巨著 自然哲学中的数学原理 的作者是a 牛顿b 达尔文c 莱布尼茨d 哥白尼 3 第一次证明牛顿力学和万有引力正确的最成功的范例是a 海王星的发现b 冥王星的发现c 木星的发现d 火星的发现 4 1919年 一位英国著名天文学家在日全食时 通过天文观测验证了引力场使光线发生偏转的预见 这一结果为下列哪一理论提供了强有力的证据 a 太阳中心说b 万有引力定律c 进化论d 广义相对论 5 沃尔夫在1935年写道 它 公认是科学史上最伟大的著作 二百多年来 它一直是全部天文学和宇宙学思想的基础 他所指的著作是