高中历史第六单元杰出的科学家课时4近代科学之父牛顿学案新人教版选修

1、名校名 推荐学案 4近代科学之父牛顿 课标要求 了解牛顿的成长历程及主要科学成就，认识他在社会发展中的作用。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，还自学笛卡儿等人的数学著作。提出了二项式定理以及微积分的初步算法。2早期成就(1) 光学成就自制折射望远镜，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，奠定了光谱学的基础。在关于光和色的新理论中提出光的本质是微粒的见解，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

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。 教材互补 牛顿出生的时代，正是欧洲的自然科学和社会科学发生巨大变革的时代。( 人民版 )在牛顿以前， 天文学家开普勒发现了行星绕日运动的三大定律，伽利略也发现了力学的一些基本原理。 牛顿继承了我们的工作，设法通过数学方法计算出地球对月亮的引力。( 岳麓版 )二、发现万有引力定律1含义宇宙中一切物体之间，都存在着一种相互吸引的作用力，就是万有引力。2提出1687 年，在其著作自然哲学中的数学原理一书中，确定了解决万有引力问题的物体运动三定律，阐明了万有引力的概念并把它应用到天文学中。3意义这一定律后来成

3、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。1名校名 推荐 知 拓展 牛 运 三大定律牛 第一定律， 又称 性定律一切物体在不受外力作用 ， 是保持匀速直 运 或静止状 ， 直到有外力迫使它改 种状 止。牛 第二定律， 又称加速度定律物体运 的加速度与作用于物体上所有外力的合力成正比，与物体的 量成反比，加速度的方向与外合力的方向相同。牛 第三定律， 又称作用反作用定律两个物体 的作用力和反作用力 是在同一直 上，大小相等，方向相反。深化探究材料在牛 描述的世界中， 充 了井然有序的 律和法 于是更多的人开始建立 一种世界 ：既然物 世界有着如此的自然 律，那么在人 社会的 展中，

4、也 有 似的 律存在， 只要能将牛 破解自然之 的科学方法运用于人 社会，那么社会 展的 律也能被掌握。大国崛起思考(1) 牛 描述的世界有哪些 律和法 ？(2) 牛 是从哪些方面破解自然之 的？(3) 牛 的 大 人 社会的 展 生了什么重大影响？(4) 牛 取得 大成就的原因有哪些？答案(1) 运 三大定律和万有引力定律。(2) 数学、光学、力学和天文学等。(3) 是人 自然 律的第一次系 概括和 ，推 了科学、理性 念的确立和 播，极大地促 了人 的思想解放。 工 革命的开展提供了理 基 ，促 了“蒸汽 代”的到来。(4) 客 ：文 复 和宗教改革促 了人 的思想解放； 本主 的 展 科

5、学 展提供物 基 和 展 力；伽利略、开普勒、笛卡儿等前人科学成果的奠基。主 ：牛 的个人努力。三、勤 的探索与科学的研究方法1勤 的探索精神从学生 代起， 就养成了勤 学 的 ；在科学研究上， 是一个 注的科学家和勤 的探索者。2科学的研究方法以 作 得出科学概念的方法， 种方法被后人 “ 演 法”。3 的科学 度在 中得出 后， 要在 一步的 中 明自己所得 的正确性。 重点精 2名校名 推荐牛顿力学体系的意义(1) 牛顿力学体系正确地反映了客观物体低速运动的客观规律，它把过去一向认为是截然无关的地球上的物体运动规律和天体运动规律概括在一个统一的理论之中，实现了自然科学的第一次理论性的大综

6、合。(2) 这是人类对自然界认识的一个飞跃。牛顿力学是整个物理学和天文学的基础，也是现代一切机械、土木建筑、交通运输等工程技术的理论基础。 归纳总结 牛顿成功的因素牛顿虚怀若谷、谦虚好学，具有勇于探索的精神，甘于寂寞、献身科学的精神；使用科学的研究方法，吸取前人的研究成果等。深化探究材料我的成就，当归功于精微的思索。牛顿你若想获得知识，你该下苦功；你若想获得食物，你该下苦功；你若想得到快乐，你也该下苦功，因为辛苦是获得一切的定律。牛顿如果说我比别人看得远些，那是因为站在巨人肩上的缘故。牛顿思考(1) 牛顿如何看待自己的成就？有哪些巨人的肩膀托起了牛顿的成就？(2) 牛顿力学体系在物理学史上的地

7、位如何？(3) 牛顿身上有哪些优秀品质？答案(1) 是建立在前人伟大成就的基础之上，是辛苦工作与精微思考结合的产物；巴罗教授、笛卡儿、伽利略、哥白尼、开普勒。(2) 长期居于物理学的统治地位。(3) 勤奋的探索精神、虚怀若谷的谦虚态度、严谨的科学研究态度。1 1642 年，牛顿出生在英国北部的一个名叫乌尔索普的小村庄，此时的英国社会()处在资产阶级革命的风暴之中资本主义已有了一定程度的发展工业革命蓬勃兴起已掌握了世界海上霸权abcd答案a3名校名 推荐2观察下图，牛顿通过反射望远镜反复观察后大胆预言()牛顿手制的望远镜a日光是由七种颜色组成b光的本质是微粒c行星运转轨道是椭圆形d地球不是正球体

8、答案d解析牛顿利用自制的反射望远镜，在考察行星运动和分析潮汐现象的基础上，预言地球不是正球体。3 17 18 世纪，西方物理学界关于光的两大基本理论是()a牛顿的“微粒说”和惠更斯的“波动说”b牛顿的“微粒说”和惠更斯的“电磁波说”c牛顿的“波动说”和惠更斯的“微粒说”d牛顿的“波动说”和麦克斯韦的“电磁波说”答案a解析本题主要考查学生再认再现历史知识的能力。牛顿在关于光和色的新理论这篇论文中提出了光的“微粒说”，与惠更斯的“波动说”共同构成光的两大基本理论。4下列关于牛顿的说法正确的有()牛顿的万有引力定律的提出是建立在哥白尼、开普勒等人的研究成果的基础之上的牛顿的万有引力定律后来成为天文学

9、上的基础定律牛顿经典力学体系建立的标志是自然哲学中的数学原理的出版牛顿经典力学体系的核心是万有引力定律abcd答案d解析牛顿在了解哥白尼、伽利略和开普勒等人在天文学方面的研究成果的基础之上，提出了万有引力定律，这一定律极大地推动了人们对天体运动的研究。1687 年，牛顿的划时代科学巨著自然哲学中的数学原理出版，他确定了解决万有引力问题的物体运动三定律，4名校名 推荐阐明万有引力的概念并把它应用到天文学中，从而确立牛顿经典力学体系的权威性，其核心就是万有引力定律。5牛顿说，我是大海边拾贝壳的孩子，真理才是汪洋大海，我的发现是站在巨人肩上。这反映出他的优秀品质是()a爱国主义精神b谦虚态度c勤奋的

10、探索精神d献身精神答案b解析在真理面前是个孩子，站在巨人的肩膀上，这些说法体现了牛顿的谦虚态度。 学思之窗 你怎样看待牛顿的学习方法？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。 阅读与思考 提示柏拉图、 亚里士多德这对师生是希腊先哲的代表人物。亚里士多德的名言：“吾爱吾师，但更爱真理。”表明他非常尊敬老师，但并不因此而放弃自己的独立思考。表明真理高于一切。而牛顿把柏拉图

11、、亚里士多德当成自己的朋友， 但更好的朋友是真理，表明牛顿的成就是在前代伟人成果基础上取得的，但牛顿的新成果更加接近真理。 基础达标 1勤奋和善于钻研是牛顿的性格，有人对他在大学时代取得的某项成就评价时说，“即使牛顿没有别的成就，仅这个也足以使他在科学史上留下不朽之名”。该人所评价的牛顿的成就是 ()a提出二项式定理5名校名 推荐b制成折射望远镜c发现天体运行规律d提出万有引力定律答案a解析大学时代的牛顿，提出了数学上的二项式定理和微积分的初步解决方法。2关于行星为什么按一定轨道绕太阳运行这一困扰许多天文学家的问题，牛顿经过思考和实验，得出了 ()a万有引力定律b惯性定律c加速度定律d作用与反

12、作用定律答案a3下图是自然哲学中的数学原理的书影。此书出版的最重大意义是()a沉重打击了上帝创造万物说b建立了完整的牛顿力学体系c标志着近代物理学正式诞生d推翻了宗教神学的理论基础答案b解析自然哲学中的数学原理对自然界的力学现象作出了系统的、合理的说明，从而完成了人类对自然界认识史上的第一次理论大综合，标志着近代科学的形成。4科学技术是人类探索自然的产物，一般认为我们今天所理解的科学和技术形成于17 世纪。实现了物理学史上第一次飞跃的是()a电磁学理论的建立b牛顿力学的建立c进化论的出现d量子力学的建立答案b解析牛顿力学体系的建立标志着近代科学体系形成，因此也可称为物理学史上第一次飞跃。5牛顿

13、在总结自己成功的经验时说：“自己并没有什么特别的方法，只不过对一件事能够用很长时间加以考虑。”实际上，他的成功得益于()勤奋的探索精神近代的科学研究方法奋不顾身的革命精神严肃的科学态度ab6名校名 推荐cd答案c解析牛 是英国杰出的物理学家、数学家和天文学家，他所取得的成就依 于，而 不 身的革命精神在牛 身上并未体 出来，故排除。 能力提升 6 下列材料：材料一正是在物理学 域，牛 行了最有意 的研究。在 方面， 他以伽利略的研究 基 ， 将后者的成果 展到 煌的 点。伽利略主要关心的是地球的运 ，牛 了有关宇宙本身的定律。材料二伽利略 ， 运 中的物体若无一定的外力使它 向，便做匀速直 运

14、 ， 一 要求人 必 解 ： 什么行星不易直 离，而 于落向太阳， 果形成其 形的 道； 什么月亮同 于落向地球。材料三牛 已 了一个数学上能 的根本的宇宙 律 上，自然界好像是一个巨大的机械装置， 按照通 察、 、 量和 算可予以确定的某些自然法 行运 因而牛 的物理学分析方法 今开始不 被 用于物 世界，而且被 用于思想知 的整个 域及人 社会。 正如伏 泰 ( 法国著名的启蒙思想家 ) 所 的， “整个自然界、 所有行星竟会服从永恒的法 ， 而且一种身高 5 尺的小 物竟能不 些法 ， 完全按照自己的怪想随心所欲地行 ， 是非常奇异的”。 找决定人 事物的 些永恒法 ， 是法国革命之前的

15、所 的启蒙运 的 。以上材料均摘自 ( 美 ) 斯塔夫里阿 斯全球通史 回答：(1) 据材料一、二， 要指出牛 典力学 生的客 条件。(2) 牛 物理分析方法的特征是什么？(3) 据材料三并 合所学知 指出牛 典力学 生的影响。答案 (1) 承前人的科研成果；科技自身 展的要求。(2) 利用数学做完整的推演；注重 。(3) 牛 典力学开 了物理学的新 代，推 了近代科学的 展； 社会意 形 的 展 生了巨大影响， 启蒙思想家探求人 社会的法 提供了科学理 依据。解析伽利略的科学研究 典力学奠定了基 ，同 科学自身的 展也要求冲破前人的局限， 是牛 力学 生的客 条件；近代自然科学区 于 科学的 著特征是数学的 和“ 察、 ”的 定；从材料三中，不 看出自然科学 思想解放的促 作用。7 下列材料，回答 。 因斯坦 ， 在牛 代， 牛 的道路是一位具有最高思 能力和 造能力的人在那个 代所能 的唯一道路；牛 所 造的概念，至今仍然指 我 的物理学思想。(1) “牛 代”是什么 的 代？7名校名 推荐(2) 牛顿在物理学上有什么贡献？(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？答案 (1)17 世纪中叶至 18 世纪 20