近代科学之父牛顿课件

第第 4 4 课课近代科学之父牛顿近代科学之父牛顿 ThefatherofmodernscienceNewton（1642-1727年）年）自然界和自然规律自然界和自然规律隐藏在黑暗中，隐藏在黑暗中，上帝说：上帝说：让牛顿出生吧！让牛顿出生吧！于是，一切都成为光明。于是，一切都成为光明。英国诗人蒲伯曾经这样写道：英国诗人蒲伯曾经这样写道：人们普遍认为，牛顿是大科学家，是近代科学的象人们普遍认为，牛顿是大科学家，是近代科学的象征。他生前就成为科学界的主宰，几乎被当作偶像崇拜征。他生前就成为科学界的主宰，几乎被当作偶像崇拜。他死后作为。他死后作为自然科学家自然科学家又第一个获得国葬。身后的声又第一个获得国葬。身后的声望有增无减。他不仅以不朽的著作望有增无减。他不仅以不朽的著作自然哲学的数学原自然哲学的数学原理理等流传于世，而且由于后继大师们的发展，他的思等流传于世，而且由于后继大师们的发展，他的思想观念长期统率着科学战线上的士卒。他在物理、数学想观念长期统率着科学战线上的士卒。他在物理、数学研究上的主要成果，至今仍是研究上的主要成果，至今仍是各国大中学生必修的功课。各国大中学生必修的功课。然而他却然而他却并不是天生的神童并不是天生的神童。今天我们来剖析牛顿。今天我们来剖析牛顿的生涯，寻觅伟大科学家行程的足迹，揭示这位智慧巨的生涯，寻觅伟大科学家行程的足迹，揭示这位智慧巨匠崇高的人格魅力。匠崇高的人格魅力。一、早期科学发明与创造一、早期科学发明与创造1、自幼好学、自幼好学（1）出生：）出生：1642年年英国乌尔索普英国乌尔索普牛顿的出生地牛顿的出生地牛顿是一个早产儿，出生时只有三磅重，牛顿是一个早产儿，出生时只有三磅重，接生婆和他的亲人都担心他能否活下来。谁接生婆和他的亲人都担心他能否活下来。谁也没有料到这个看起来微不足道的小东西会也没有料到这个看起来微不足道的小东西会成为了一位震古烁今的科学巨人，并且竟活成为了一位震古烁今的科学巨人，并且竟活到了到了85岁的高龄。牛顿出生前三个月父亲便岁的高龄。牛顿出生前三个月父亲便去世了。在他两岁时，母亲改嫁给一个牧师，去世了。在他两岁时，母亲改嫁给一个牧师，把牛顿留在外祖母身边抚养。把牛顿留在外祖母身边抚养。11岁时，母亲岁时，母亲的后夫去世，母亲带着和后夫所生的一子二的后夫去世，母亲带着和后夫所生的一子二女回到牛顿身边。牛顿自幼沉默寡言，性格女回到牛顿身边。牛顿自幼沉默寡言，性格倔强，这种习性可能来自它的家庭处境。倔强，这种习性可能来自它的家庭处境。少年牛顿少年牛顿资质平常资质平常，成绩一般，成绩一般，但他但他喜欢读书喜欢读书，喜欢看一些介绍各种，喜欢看一些介绍各种简单机械模型制作方法的读物，并从简单机械模型制作方法的读物，并从中受到启发，自己中受到启发，自己动手制作动手制作些奇奇怪些奇奇怪怪的小玩意，如风车、木钟、折叠式怪的小玩意，如风车、木钟、折叠式提灯等等。提灯等等。一、早期科学发明与创造一、早期科学发明与创造1、自幼好学、自幼好学（1）出生：）出生：1642年年英国乌尔索普英国乌尔索普（2）求学：）求学：中学时代，开始进行中学时代，开始进行科研与实验科研与实验大学生活，剑桥大学，师从巴罗教大学生活，剑桥大学，师从巴罗教授，自学笛卡儿等人的数学著作。授，自学笛卡儿等人的数学著作。牛顿的母校牛顿的母校英国剑桥大学英国剑桥大学Cambridgeuniversity牛顿数学桥是剑桥大学城里的一大景观，牛顿数学桥是剑桥大学城里的一大景观，全桥由全桥由7177根大小不一的木头衔接而成，根大小不一的木头衔接而成，有有10299个接口，如果以一个接口用一枚个接口，如果以一个接口用一枚铁钉来计算，那么至少需要铁钉来计算，那么至少需要10299枚铁钉。枚铁钉。但牛顿把所有铁钉都倒进了河里，整座桥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几人把铁钉数量减少到千枚数之内。有到千枚数之内。有个冰岛人，他创造了有史以来的最好成绩，个冰岛人，他创造了有史以来的最好成绩，把铁钉数减少到把铁钉数减少到561枚。枚。牛顿数学桥是剑桥大学城里的一大景观，牛顿数学桥是剑桥大学城里的一大景观，全桥由全桥由7177根大小不一的木头衔接而根大小不一的木头衔接而成，有成，有10299个接口，如果以一个接口个接口，如果以一个接口用一枚铁钉来计算，那么至少需要用一枚铁钉来计算，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，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，只有少数几人把能达到原桥同等效果，只有少数几人把铁钉数量减少铁钉数量减少到千枚数之内。有个冰到千枚数之内。有个冰岛人，他创造了有史以来的最好成绩，岛人，他创造了有史以来的最好成绩，把铁钉数减少到把铁钉数减少到561枚。枚。牛顿数学桥牛顿数学桥 牛顿牛顿1919岁时进入剑桥大学，成为三一学院的岁时进入剑桥大学，成为三一学院的减费生，减费生，靠为学院做杂务的收入支付学费。在这靠为学院做杂务的收入支付学费。在这里，牛顿开始接触到大量自然科学著作，经常参里，牛顿开始接触到大量自然科学著作，经常参加学院举办的各类讲座，包括地理、物理、天文加学院举办的各类讲座，包括地理、物理、天文和数学。牛顿的第一任教授和数学。牛顿的第一任教授伊萨克伊萨克巴罗巴罗是个博是个博学多才的学者，将自己的数学知识，包括计算曲学多才的学者，将自己的数学知识，包括计算曲线图形面积的方法，全部传授给牛顿，并把牛顿线图形面积的方法，全部传授给牛顿，并把牛顿引向了近代自然科学的研究领域。引向了近代自然科学的研究领域。16651665年剑桥大年剑桥大学评议会通过了授予牛顿大学学士学位的决定。学评议会通过了授予牛顿大学学士学位的决定。16651665年大学毕业，成绩平平。年大学毕业，成绩平平。牛顿的老师巴罗牛顿的老师巴罗(1630(1630 1677),1677),曾任剑桥大学第一曾任剑桥大学第一任任“卢卡斯教授卢卡斯教授”,三一学三一学院院长和剑桥大学副校长院院长和剑桥大学副校长 ，是当时顶尖的数学家和科学是当时顶尖的数学家和科学家，剑桥大学的首席教授席家，剑桥大学的首席教授席位就是专门为他设立的，位就是专门为他设立的，但但他在他在3939岁时就主动退休了，岁时就主动退休了，因为他要将席位让给当时只因为他要将席位让给当时只有有2828岁的牛顿，以给牛顿更岁的牛顿，以给牛顿更大的发展空间。大的发展空间。牛顿果然没有辜负恩师牛顿果然没有辜负恩师的厚望，大放异彩，成果累的厚望，大放异彩，成果累累，在谈到自己成功的原因累，在谈到自己成功的原因时，他非常感激地表示，因时，他非常感激地表示，因为自己站在巨人的肩膀上。为自己站在巨人的肩膀上。牛顿的老师巴罗牛顿的老师巴罗(16301677),曾任剑桥大学第一任曾任剑桥大学第一任“卢卡斯教卢卡斯教授授”,三一学院院长和剑桥大学三一学院院长和剑桥大学副校长副校长，是当时顶尖的数学家，是当时顶尖的数学家和科学家，剑桥大学的首席教授和科学家，剑桥大学的首席教授席位就是专门为他设立的，席位就是专门为他设立的，但但他在他在39岁时就主动退休了，因岁时就主动退休了，因为他要将席位让给当时只有为他要将席位让给当时只有28岁的牛顿，以给牛顿更大的发展岁的牛顿，以给牛顿更大的发展空间。空间。牛顿果然没有辜负恩师的厚牛顿果然没有辜负恩师的厚望，大放异彩，成果累累，在谈望，大放异彩，成果累累，在谈到自己成功的原因时，他非常感到自己成功的原因时，他非常感激地表示，因为自己站在巨人的激地表示，因为自己站在巨人的肩膀上。肩膀上。笛卡尔笛卡尔(Descartes,Rene du Perron)(Descartes,Ren)(Descartes，Rene)(1596-1650)，法国哲学家，数学家，法国哲学家，数学家，物理学家，解析几何学物理学家，解析几何学奠基人之一奠基人之一。一、早期科学发明与创造一、早期科学发明与创造1、自幼好学、自幼好学2、数学方面、数学方面（大学毕业前）（大学毕业前）提出二项式定理以及微积分提出二项式定理以及微积分的初步算法的初步算法正当牛顿准备留校继续深造时，严重的鼠疫席卷了正当牛顿准备留校继续深造时，严重的鼠疫席卷了英国，剑桥大学因此而关闭，牛顿离校返乡。英国，剑桥大学因此而关闭，牛顿离校返乡。牛顿在成长中遇牛顿在成长中遇到哪些困难？他是怎样到哪些困难？他是怎样面对的？面对的？家境贫寒，一度辍学；家境贫寒，一度辍学；大瘟疫，剑桥大学关闭大瘟疫，剑桥大学关闭？一、早期科学发明与创造一、早期科学发明与创造3、光学方面、光学方面制作折射望远镜制作折射望远镜奠定了光谱学的基础奠定了光谱学的基础天文学：制作了世界上第一架反射望远天文学：制作了世界上第一架反射望远镜镜推动人类对天体观察进入新阶段推动人类对天体观察进入新阶段发表发表关于光和色的新理论关于光和色的新理论论文论文提出了光的本质是微粒的见解提出了光的本质是微粒的见解 16661666年，牛頓發現陽光經過透鏡會產生色散，牛頓稱年，牛頓發現陽光經過透鏡會產生色散，牛頓稱之為譜線（之為譜線（SpectrumSpectrum）（）（取材自取材自The Search for The Search for Infinity,Mitchell BeazleyInfinity,Mitchell Beazley出版）。出版）。牛頓所設計的反射式望遠鏡繪圖牛頓所設計的反射式望遠鏡繪圖 观观测测太太阳阳系系的的牛牛顿顿 牛牛顿顿用用自自己己亲亲手手设设计计的的望望远远镜镜来来观观测测太太阳阳系系的的行行星星。仅就光学方面的成就或许就可以使他在本书仅就光学方面的成就或许就可以使他在本书中占有一席之地，但是他在这方面的成就比起他中占有一席之地，但是他在这方面的成就比起他在数学或力学方面的成就来，那就相形见绌了。在数学或力学方面的成就来，那就相形见绌了。历史上最有影响的历史上最有影响的100100人人 “从有世以来，到牛顿所处的时代，他在从有世以来，到牛顿所处的时代，他在数学领域所做的工作占了整个的绝大部分。数学领域所做的工作占了整个的绝大部分。”莱布尼兹莱布尼兹 纽约纽约大大学历学历史系教授曼史系教授曼纽纽：“近代的科近代的科学学是源自牛頓是源自牛頓对对上帝的默想。上帝的默想。”牛頓牛頓之之“牛牛”“我之所以我之所以能比别人看得远些，能比别人看得远些，是因为我站在巨人是因为我站在巨人们的肩上。们的肩上。”在发现万有引在发现万有引力定律的过程中，力定律的过程中，有哪些巨人的肩膀有哪些巨人的肩膀托起了牛顿？托起了牛顿？开普勒伽利略哥白尼二、发现万有引力定律二、发现万有引力定律1、力学方面、力学方面（1）提出万有引力定律）提出万有引力定律 16661666年夏末一个温年夏末一个温暧的傍晚，在的傍晚，在英格英格兰林肯郡林肯郡乌尔尔斯索普，一个腋下斯索普，一个腋下夹着一本着一本书的年的年轻人走人走进他母他母亲家的家的花园里，坐在一棵花园里，坐在一棵树下，开始埋下，开始埋头读他的他的书。当他翻。当他翻动书页时，他，他头顶的的树枝中有枝中有样东西晃西晃动起来。一只起来。一只历史史上最著名的苹果落了下来，打在上最著名的苹果落了下来，打在2323岁的伊的伊萨克克牛牛顿的的头上。恰巧在那天，上。恰巧在那天，牛牛顿正苦苦思索着一个正苦苦思索着一个问题：是什么：是什么力量使月球保持在力量使月球保持在环绕地球运行的地球运行的轨道上，以及使行星保持在其道上，以及使行星保持在其环绕太阳太阳运行的运行的轨道上？道上？为什么什么这只打中他只打中他脑袋的苹果会袋的苹果会坠落到地上？正是从思考落到地上？正是从思考这一一问题开始，他找到了开始，他找到了这些的答案些的答案万有引力理万有引力理论。对于科学家而言，牛顿家乡的那棵苹果树，也许是对于科学家而言，牛顿家乡的那棵苹果树，也许是世间最神圣的树了。世间最神圣的树了。海王星海王星冥王星冥王星（小图像为空间原始图像，大图像为经过计（小图像为空间原始图像，大图像为经过计算机处理的冥王星表面）算机处理的冥王星表面）另外，牛顿力学理论能够预见新的物理现象，并另外，牛顿力学理论能够预见新的物理现象，并能以天文观测或试验论证其正确性，如：能以天文观测或试验论证其正确性，如：二、发现万有引力定律二、发现万有引力定律1、力学方面、力学方面（1）提出万有引力定律）提出万有引力定律（2）自然哲学中的数学原理自然哲学中的数学原理出版：出版：1687年年内容：提出物体运动三大定律，内容：提出物体运动三大定律，阐明万有引力的概念，解释了潮阐明万有引力的概念，解释了潮汐现象，地球圆扁形状等问题。汐现象，地球圆扁形状等问题。鼓勵並協助牛頓鼓勵並協助牛頓出版出版原理原理一書一書的哈雷，其後利用的哈雷，其後利用牛頓的運動學原理牛頓的運動學原理發現了哈雷彗星的發現了哈雷彗星的7676年週期。年週期。鼓勵並協助牛鼓勵並協助牛頓出版頓出版原理原理一書的哈雷，一書的哈雷，其後利用牛頓其後利用牛頓的運動學原理的運動學原理發現了哈雷彗發現了哈雷彗星的星的76年週期。年週期。英国资产阶级革命英国资产阶级革命（1640-16881640-1688年）年）牛顿力学体系的意义牛顿力学体系的意义A、牛顿力学定律以严格的数学方法、牛顿力学定律以严格的数学方法和逻辑体系把和逻辑体系把宇宙间的运动宇宙间的运动统一起统一起来。对人类解释和预见来。对人类解释和预见物理现象物理现象具具有决定性的意义。而海王星的发现有决定性的意义。而海王星的发现是证明牛顿力学和万有引力定律有是证明牛顿力学和万有引力定律有效性的最成功范例。效性的最成功范例。B B、牛顿力学是、牛顿力学是经典经典物理学和天文学的物理学和天文学的基础，也是现代工程力学以及与之有基础，也是现代工程力学以及与之有关的工程技术的理论基础。关的工程技术的理论基础。C、牛顿力学的创立，标志着人类、牛顿力学的创立，标志着人类科科学时代学时代的开始。牛顿力学和热学引发的开始。牛顿力学和热学引发了以英国工业革命为起点的第一次工了以英国工业革命为起点的第一次工业革命，使人类社会进入蒸汽时代。业革命，使人类社会进入蒸汽时代。D、牛顿用数学方法精确描述宇宙运、牛顿用数学方法精确描述宇宙运行的自然法则，还为法国行的自然法则，还为法国启蒙思想启蒙思想和和唯物主义唯物主义哲学哲学奠定了科学基础。奠定了科学基础。经典力学奠基者经典力学奠基者（1717世纪初）世纪初）经典力学建立者经典力学建立者（1717世纪晚期）世纪晚期）从经典力学发展到从经典力学发展到相对论、量子论相对论、量子论（19世纪末世纪末20世纪初）世纪初）伽利略（意）伽利略（意）牛顿（英）牛顿（英）爱因斯坦（德）爱因斯坦（德）普朗克（德）普朗克（德）近代以来物理学的发展过程近代以来物理学的发展过程牛顿由于发明了万有引力定律而牛顿由于发明了万有引力定律而创立了科学的天文学；由于进行了光创立了科学的天文学；由于进行了光的分解，而创立了科学的光学；由于的分解，而创立了科学的光学；由于创立了二项式定理和无限理论而创立创立了二项式定理和无限理论而创立了科学的数学；由于认识了力的本质，了科学的数学；由于认识了力的本质，而创立了科学的力学而创立了科学的力学”。恩格恩格斯斯牛顿是位多才多艺的科学家，请扼要归纳他在科研领域牛顿是位多才多艺的科学家，请扼要归纳他在科研领域所涉及的成就。所涉及的成就。主要成就：主要成就：数学：提出二项式定理以及微积分的初步算法；数学：提出二项式定理以及微积分的初步算法；光学：制造折射望远镜，奠定了光谱学的基础；光学：制造折射望远镜，奠定了光谱学的基础；16721672年发表年发表关于光和色的新理论关于光和色的新理论论文，提出了光论文，提出了光的本质是微粒的见解；的本质是微粒的见解；天文学：天文学：16681668年制造了世界上第一架反射望远镜，年制造了世界上第一架反射望远镜，促使人类对天体观察进入新阶段；促使人类对天体观察进入新阶段；力学：力学：16871687年年,牛顿发表牛顿发表自然哲学中自然哲学中的数学原理的数学原理，确定了解决万有引力问题的，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，物体运动三定律，阐明了万有引力的概念，最终确立了近代经典力学理论。最终确立了近代经典力学理论。曾经有人问牛顿：曾经有人问牛顿：“你获得成功的秘诀是什么？你获得成功的秘诀是什么？”牛顿回答：牛顿回答：“假如我有一点微小成就的话，没有其假如我有一点微小成就的话，没有其他秘诀，惟有勤奋而已。他秘诀，惟有勤奋而已。”三、勤奋的探索与科学的研究方法1、专心致志：善于思考，精神专注 2、方法科学：注重实验，获取结论“归纳演绎”法牛顿为什么获得如此巨大的成就？牛顿为什么获得如此巨大的成就？思考思考主观条件主观条件牛顿获得巨大成就的原因牛顿获得巨大成就的原因西欧思想解放运动西欧思想解放运动提供思想基础；提供思想基础；英国英国资产阶级革命资产阶级革命的洗礼；的洗礼；前人的研究成果前人的研究成果为牛顿提供很好的条件；为牛顿提供很好的条件；具有虚怀若谷、谦虚具有虚怀若谷、谦虚好学精神好学精神；尊重他人的科研成果有尊重他人的科研成果有勇于探索精神勇于探索精神；甘于寂寞，甘于寂寞，献身科学的精神献身科学的精神等；等；客观条件客观条件随着科学声誉的提高，随着科学声誉的提高，牛顿的政治地位也得到了牛顿的政治地位也得到了提升。提升。1689年，他被当选年，他被当选为国会中的大学代表。作为国会中的大学代表。作为国会议员，为国会议员，牛顿逐渐开牛顿逐渐开始疏远给他带来巨大成就始疏远给他带来巨大成就的科学的科学。他不时表示出对。他不时表示出对以他为代表的领域的厌恶。以他为代表的领域的厌恶。这就给他后半生带来不少这就给他后半生带来不少争论和麻烦。争论和麻烦。晚年的困惑晚年的困惑晚年的困惑晚年的困惑晚年的牛顿开始致力于对神学的晚年的牛顿开始致力于对神学的研究，他否定哲学的指导作用，虔诚研究，他否定哲学的指导作用，虔诚地相信上帝，埋头于写以神学为题材地相信上帝，埋头于写以神学为题材的著作。当他遇到难以解释的天体运的著作。当他遇到难以解释的天体运动时，竟提出了动时，竟提出了“神的第一推动力神的第一推动力”的谬论。他说，的谬论。他说，“上帝统治万物，我上帝统治万物，我们是他的仆人而敬畏他、崇拜他。们是他的仆人而敬畏他、崇拜他。”4040岁以后，他把兴趣逐渐转向政岁以后，他把兴趣逐渐转向政治、化学（贱金属变成黄金）神学问治、化学（贱金属变成黄金）神学问题，写了近题，写了近200200万言的著作，毫无价值。万言的著作，毫无价值。17271727年年3 3月月2020日，牛顿去世，终年日，牛顿去世，终年8585岁岁以国葬礼葬于伦敦威斯敏斯特教堂以国葬礼葬于伦敦威斯敏斯特教堂牛顿以自己杰出的贡献，获得了国葬的礼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。他是这葬礼，十分感叹牛顿所获得的殊荣。他是这样描写的：样描写的：“他是像一位深受自己的臣民爱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，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。受到如此厚葬的也将会是屈指可数的。”科学简史科学简史从牛顿受到的从牛顿受到的“礼遇礼遇”、“殊荣殊荣”可得出可得出哪些认识？哪些认识？他他在在辞辞世世之之前前曾曾简简短短地地评评价过自己：价过自己：“我我不不知知道道世世人人怎怎样样看看我我，但但我我自自己己以以为为我我不不过过像像一一个个在在海海边边玩玩耍耍的的孩孩子子，不不时时为为发发现现比比寻寻常常更更为为美美丽丽的的一一块块卵卵石石或或一一片片贝贝壳壳而而沾沾沾沾自自喜喜，至至于于展展现现在在我我面面前前的的浩浩翰翰的的真真理理海海洋，却全然没有发现。洋，却全然没有发现。”对牛顿的评价对牛顿的评价曾经因他而在世界上存在过。曾经因他而在世界上存在过。英英国著名诗人在他的墓碑上镌刻着国著名诗人在他的墓碑上镌刻着铭言：铭言：让人们欢呼这样一位多么让人们欢呼这样一位多么伟大的巨匠，人类荣耀伟大的巨匠，人类荣耀对牛顿的评价对牛顿的评价1942年爱因斯坦为纪念牛顿年爱因斯坦为纪念牛顿诞生诞生300周年而写的文章，对牛周年而写的文章，对牛顿的一生作如下的评价：顿的一生作如下的评价：“只有只有把他的一生看作为永恒真理而斗把他的一生看作为永恒真理而斗争的舞台上一幕才能理解他争的舞台上一幕才能理解他”。对牛顿的评价对牛顿的评价“人无完人，金无足赤人无完人，金无足赤”。牛顿终归是伟大的牛顿，牛顿终归是伟大的牛顿，他的科学贡献将永载史册。他的科学贡献将永载史册。由于他的伟大功绩，牛顿生时受到由于他的伟大功绩，牛顿生时受到国民的尊敬，死时像国王一样受到人国民的尊敬，死时像国王一样受到人们的瞻仰。们的瞻仰。伏尔泰伏尔泰剑桥大学牛顿塑像剑桥大学牛顿塑像现实思考现实思考中小学时代常常被斥为中小学时代常常被斥为“生性孤僻、智力迟钝生性孤僻、智力迟钝”，“不守纪律、心不在焉、想入非非不守纪律、心不在焉、想入非非”。中学毕业前。中学毕业前夕，校方甚至断言他未来将夕，校方甚至断言他未来将“一事无成一事无成”，勒令他退，勒令他退了学。了学。16岁那年，他以同等学历报考大学，尽管物理、岁那年，他以同等学历报考大学，尽管物理、数学成绩很好，但由于需要死记硬背的科目考砸了锅，数学成绩很好，但由于需要死记硬背的科目考砸了锅，只得名落孙山。只得名落孙山。牛顿于牛顿于1668年得到硕士学位，年得到硕士学位，1669年由巴罗推荐，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，牛顿年仅代教授职务。这时，牛顿年仅27岁。岁。1672年，牛顿被年，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。一篇论文。讨论讨论：“牛顿现象牛顿现象”在当今中国有可能出现吗？在当今中国有可能出现吗？为什么？为什么？课堂练习课堂练习直接引导牛顿对解析几何与微积分研究的是（直接引导牛顿对解析几何与微积分研究的是（）A.A.巴罗的著作巴罗的著作 B.B.笛卡儿的著作笛卡儿的著作 C.C.伽利略的著作伽利略的著作 D.D.惠更斯的著作惠更斯的著作牛顿在剑桥大学读书期间，取得的科研成就有（牛顿在剑桥大学读书期间，取得的科研成就有（）A.A.提出了提出了“二项式定律二项式定律”B.B.制作了折射望远镜制作了折射望远镜 C.C.预言地球不是正球体预言地球不是正球体 D.D.提出光的本质是微粒的见解提出光的本质是微粒的见解B BA A课堂练习课堂练习牛顿反射望远镜的发明牛顿反射望远镜的发明（）A.A.奠定了光谱学的基础奠定了光谱学的基础 B.B.使人类对天体的观察进入了一个新阶段使人类对天体的观察进入了一个新阶段 C.C.进一步说明了物体颜色的形成原理进一步说明了物体颜色的形成原理 D.D.发现了万有引力定律发现了万有引力定律B B课堂练习课堂练习17171818世纪，西方物理学界关于光的两大基本理论的世纪，西方物理学界关于光的两大基本理论的提出者是（提出者是（）牛顿牛顿 惠更斯惠更斯 麦克斯韦麦克斯韦 爱因斯坦爱因斯坦A A B B C C D D 与奠定牛顿与奠定牛顿“光谱学光谱学”理论基础无关的是理论基础无关的是()A.A.伽伽利利略略等等人人的的实实验验成果实成果实 B.B.折射望远镜的制作折射望远镜的制作C.C.反射望远镜的制作反射望远镜的制作 D.D.对物体颜色形成原理的研究对物体颜色形成原理的研究A AC C课堂练习课堂练习提出了光的本质是微粒的见解的科学家是（提出了光的本质是微粒的见解的科学家是（）A A B BC CD DB B课堂练习课堂练习“地球不是正球体地球不是正球体”的预言，最初出现于的预言，最初出现于()A.A.通过折射望远镜的观察通过折射望远镜的观察 B.B.通过反射望远镜的观察通过反射望远镜的观察 C.C.关于光和色的新理论关于光和色的新理论论文中论文中 D.D.万有引力定律中万有引力定律中促使人类对天体观察进入新阶段的创造发明是促使人类对天体观察进入新阶段的创造发明是()A.A.牛顿制成折射望远镜牛顿制成折射望远镜 B.B.牛顿制成反射望远镜牛顿制成反射望远镜 C.C.牛顿发表牛顿发表关于光和色的新理论关于光和色的新理论 D.D.牛顿提出牛顿提出“万有引力万有引力”理论理论B BB B课堂练习课堂练习 自自然然哲哲学学中中的的数数学学原原理理一一书书涉涉及及面面很很广广,但但不不包括包括()A.A.万有引力的概念万有引力的概念 B.B.量子力学量子力学 C.C.潮夕现象潮夕现象 D.D.地球的形状地球的形状B B课堂练习课堂练习 最早的可以用于科学解释地球圆扁问题的学说是最早的可以用于科学解释地球圆扁问题的学说是（）A A 地球中心说地球中心说B B 日心说日心说 C C 万有引力定律万有引力定律D D 相对论相对论 下列科学研究方法中，可以真正称得上是近代科下列科学研究方法中，可以真正称得上是近代科学研究方法的是（学研究方法的是（）A A 观察法观察法B B 演算法演算法 C C 实验法实验法D D 猜想法猜想法C CC C课堂练习课堂练习有利于解释彗星轨道问题的理论是有利于解释彗星轨道问题的理论是（）A.A.牛顿的万有引力定律牛顿的万有引力定律 B.B.折射望远镜的制成折射望远镜的制成 C.C.反射望远镜的制成反射望远镜的制成 D.D.牛顿发表牛顿发表关于光和色的新理论关于光和色的新理论A A课堂练习课堂练习对对自然哲学的数学原理自然哲学的数学原理的评价正确的是（的评价正确的是（）A A第一次提出了二项式定理第一次提出了二项式定理 B B提出了物体运动的三大定律和万有引力定律提出了物体运动的三大定律和万有引力定律 C C提出了光的本质是微粒提出了光的本质是微粒 D D提出了行星按一定的轨道运行的理论提出了行星按一定的轨道运行的理论近近代代经经典典力力学学理理论论是是许许多多科科学学家家理理论论智智慧慧的的结结晶晶，但但不包括（不包括（）A A牛顿力学理论牛顿力学理论 B B伽利略理论伽利略理论 C C开普勒理论开普勒理论 D D爱因斯坦理论爱因斯坦理论B BD D 能使牛顿做出科学史上伟大发现的主要原因有能使牛顿做出科学史上伟大发现的主要原因有()()严肃的科学态度严肃的科学态度 勤奋的探索精神勤奋的探索精神 对伽利略、开普勒、爱因斯坦等人理论的继承与发展对伽利略、开普勒、爱因斯坦等人理论的继承与发展 A.B.C.D.A.B.C.D.牛顿的研究反复被后人归纳为（牛顿的研究反复被后人归纳为（）A A归纳归纳演绎法演绎法 B B逻辑推理法逻辑推理法 C C实验与论证法实验与论证法 D D数学推理法数学推理法A AA A课堂练习课堂练习 下列成就不属于牛顿的是（下列成就不属于牛顿的是（）A A奠定光谱学基础奠定光谱学基础 B B第一个充分使用实验方法的科学家第一个充分使用实验方法的科学家C C发明世界上第一架反射望远镜发明世界上第一架反射望远镜D D提出光速不变原理提出光速不变原理 根据以下几个片段推断，此人是（根据以下几个片段推断，此人是（）观察苹果落地观察苹果落地 确立了万有引力定律确立了万有引力定律 建立了完整的力学理论体系建立了完整的力学理论体系 A A爱因斯坦爱因斯坦 B B爱迪生爱迪生 C C牛顿牛顿 D D达尔文达尔文D DC C“牛顿的发现，给人类带来从未有过的自信。牛顿的发现，给人类带来从未有过的自信。曾经匍匐在上帝脚下的人类，终于大胆地抬起头曾经匍匐在上帝脚下的人类，终于大胆地抬起头来，开始用自己理性的眼光打量世界。来，开始用自己理性的眼光打量世界。”这主要这主要说明牛顿的发现（说明牛顿的发现（）A A 推动了天文学的发展推动了天文学的发展 B B 使人类彻底摆脱了神学的影响使人类彻底摆脱了神学的影响 C C 促进了人类的思想解放促进了人类的思想解放 D D 使人类开始关注现实世界使人类开始关注现实世界D 阅读材料阅读材料 爱因斯坦说，在牛顿时代，牛顿的道路爱因斯坦说，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。物理学思想。请回答：请回答：“牛顿时代牛顿时代”是什么样的时代？是什么样的时代？牛顿在数学和力学方面有什么贡献？牛顿在数学和力学方面有什么贡献？1717世纪中叶至世纪中叶至1818世纪世纪2020年代；处于资本主义手工年代；处于资本主义手工工场时期，资产阶级文化在逐渐发展。工场时期，资产阶级文化在逐渐发展。数学方面，建立微积分学，使精密的测量数学方面，建立微积分学，使精密的测量和变量计算有了可能。和变量计算有了可能。力学方面，提出物体机械运动的三大定律力学方面，提出物体机械运动的三大定律和万有引力定律，是人类认识史上对自然规和万有引力定律，是人类认识史上对自然规律的第一次理论性的概括和综合。律的第一次理论性的概括和综合。阅读材料阅读材料 爱因斯坦说，在牛顿时代，牛顿的道路是一位具有爱因斯坦说，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。顿所创造的概念，至今仍然指导着我们的物理学思想。请回答：请回答：有人认为相对论的建立使牛顿在历史上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？为什么的光辉被抹掉了。你认为这种观点是否正确？为什么？不正确。不正确。因为牛顿力学体系的建立是近代科学形成的标因为牛顿力学体系的建立是近代科学形成的标志，牛顿在科学史上有杰出贡献；志，牛顿在科学史上有杰出贡献；牛顿所创牛顿所创造的造的概念，至今仍指导着我们的物理学思想概念，至今仍指导着我们的物理学思想。牛顿的物理学分析方法现今开始不仅被牛顿的物理学分析方法现今开始不仅被应用于物质世界，而且被应用于思想知识的应用于物质世界，而且被应用于思想知识的整个领域及人类社会。正如伏尔泰（法国著整个领域及人类社会。正如伏尔泰（法国著名启蒙思想家）所说的，名启蒙思想家）所说的，“整个自然界、所整个自然界、所有行星竟会服从永恒的法则，而且一种身高有行星竟会服从永恒的法则，而且一种身高5尺的小动物竟能不顾这些法则，完全按照自尺的小动物竟能不顾这些法则，完全按照自己的怪想随心所欲地行动，这是非常奇异的己的怪想随心所欲地行动，这是非常奇异的”。寻找决定人类事务的这些永恒法则，是。寻找决定人类事务的这些永恒法则，是法国革命之前的所谓启蒙运动的实质。法国革命之前的所谓启蒙运动的实质。全球通史全球通史指出牛顿经典力学产生的影响。指出牛顿经典力学产生的影响。我的成就当归于精力的思索。胜利者往往是从坚持最后五分钟的时间中得来成功。聪明人之所以不会成功，是由于他们缺乏坚韧的毅力。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。你该将名誉作为你最高人格的标志。牛顿名言牛顿名言