高中历史 第五单元 杰出的科学家 第18课 近代科学体系的奠基人牛顿教学素材 岳麓版选修4

1、第18课 近代科学体系的奠基人牛顿本课重点问题的阐释和史学资源补充1. 牛顿在哲学方面的贡献牛顿的哲学思想基本属于自发的唯物主义，他承认时间、空间的客观存在。如同历史上一切伟大人物一样，牛顿虽然对人类作出了巨大的贡献，但他也不能不受时代的限制。例如，他把时间、空间看作是同运动着的物质相脱离的东西，提出了所谓绝对时间和绝对空间的概念；他对那些暂时无法解释的自然现象归结为上帝的安排，提出一切行星都是在某种外来的“第一推动力”作用下才开始运动的说法。自然哲学的数学原理牛顿最重要的著作，1687年出版。该书总结了他一生中许多重要发现和研究成果，其中包括上述关于物体运动的定律。他说，该书“所研究的主要是

2、关于重、轻流体抵抗力及其他吸引运动的力的状况，所以我们研究的是自然哲学的数学原理。”该书传入中国后，中国数学家李善兰曾译出一部分，但未出版，译稿也遗失了。现有的中译本是数学家郑太朴翻译的，书名为自然哲学之数学原理，1931年商务印书馆初版，1957、1958年两次重印。2. 牛顿与同时代其他科学家胡克 1661 年，英国皇家学会成立了一个专门委员会研究重力问题。罗伯特胡克、克里斯托夫雷恩、爱德蒙哈雷在引力问题的研究上都曾做出过贡献。据说早在1661年，罗伯特 胡克就觉察到，引力和地球上物体的重力应该是有着同样的本质。1679年，胡克与牛顿之间进行了关于引力问题的交流，在1679年11月，牛顿致

3、信胡克说：“自己关于发现周日运动的想象，即设想一个自由落体落到地球上，通过地面进入地球内部，而不受任何物质的阻碍，则该落体将沿着一条螺旋形轨道运行，在旋转数圈后，最终旋入（或十分接近）地心。”胡克回信说，物体不会按螺线运动，而是按“一种带椭圆状的曲线”运动，它的轨道将“像椭圆”。1679年12月13日，牛顿写信给胡克说：“如果假定它的重力是均匀的，物体将不按螺线下沉那个真正的中心，而是以交替升降的形式运行。”直到1686年，牛顿把这部分数学论证的内容一并加入自然哲学的数学原理一书。当胡克老先生看到这本书的书稿后，认为自己也应该有一分功劳，于是向年轻人牛顿提出，最好在书里把自己在这一方面的工作成

4、绩提一下。后来有人气愤地指出，这个本来是合理的要求却遭到了牛顿的断然拒绝。因为牛顿曾向负责出版这本书的哈雷写信说，他不想给胡克任何荣誉，而且称在许多年前他就已经知道了引力作用，以及与距离平方成反比的关系。牛顿和胡克之间的矛盾，不仅表现在万有引力定律的争议上，最早表现在胡克对牛顿的光的微粒说有不同的看法，因为胡克对光的本质是站在波动说一边的。1673年，年轻的牛顿向皇家学会递交了他关于光的一篇论文，后来他又递交过第二篇论文，这些论文受到老先生胡克的批评，并且说论文的一些观点是抄袭他的。这使牛顿无比愤怒，虽经皇家学会调解，牛顿的怒气未消，于1675年2月向胡克写了一封回信。信中说：“如果我比笛卡尔

5、看得更远，那是因为我站在巨人们的肩膀上。”许多人把这句话理解为牛顿的谦虚精神，而攻击牛顿者认为，这其实是他对胡克的一种讽刺和蔑视，完全不是人们望文生义的那回事。据此，“倒牛顿者”认为：牛顿根本没把胡克和笛卡尔看作巨人一样尊敬，牛顿也没有攀登他们所搭的梯子，他说自己站在比梯子更高的巨人肩膀上，显然这句话是对胡克的人身攻击胡克身材矮小。他们认为，牛顿的光学著作所以在1704年出版，就是因为牛顿为了等胡克去世后才敢出版他的书。“倒牛顿者”进一步指出：牛顿独占了万有引力的成果后，还不足以解除对胡克的恨，当他于1703年被选为英国皇家学会的主席，就下令在皇家学会除去所有的胡克的肖像。所以当时英国许多著名

6、的科学家中就是胡克的肖像没有留传下来。【学习笔记】知识点一 主要贡献：牛顿是英国_学家、_家和_学家、_物理学理论体系建立者，被称为“_之父”。牛顿_建立起完整的_体系，实现了_学史上第一次大飞跃。发现著名的_定律和_学三定律。牛顿的_把天体力学和地面上的物体力学统一起来，实现了物理学史上第一次大的综合。知识点二 评价：牛顿是_世纪科学革命中最伟大的科学家，也是人类历史上最伟大的科学家之一。【典例精析】【例1】晚年的牛顿把天体的第一推动力诉诸于上帝，提出“神的第一推动力”命题，致力于对神的研究。这说明（ ）a.牛顿的思想发生堕落 b.神学地位未受到挑战c.科技发展程度不高 d.宗教色彩十分浓厚

7、【解题指导】本题主要考查牛顿。本题抓住牛顿生活的时代背景和题干中的“致力于对神的研究”。晚年牛顿致力于神的研究，说明当时的科学发展还很有限。a、b两项观点错误；d项没有说出问题的本质。【答案】a【例2】阅读下列材料材料一 牛顿的原理公认是科学史上的最伟大的著作。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

8、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） 回答下列问题。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”。 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。【解题指导】牛顿（16431727）所处的时代，是欧洲社会大变革的时代。1416世纪的文艺复兴造成的思想解放和观念启蒙，带来了欧洲精神文化的空前繁荣，自然科学获得新的生命并蓬勃成长。英国资产阶级革命正蓬勃展开。列举两位影响牛顿的“巨人”：牛顿以前的开普勒三大定律和笛卡尔的以太理论，笛卡尔的解析几何，力学有阿基米得静力学和伽利略动力学，另外还有开普勒、伽利略和笛卡尔等的光学知识等都符合题意。对牛顿学说的影响，一方面，牛顿运用科学研究方法进行艰巨的归纳和融会贯通，促进了科学本身的发展，也促进了思想解放和政治革命；另一方面，牛顿学说也存在着缺陷，如机械决定论。这从材料中就可以得出结论。【答案】资本主义不断发展，启蒙思想兴起与