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第18课 近代科学体系的奠基人牛顿,目标导航,预习引导,目标导航,预习引导,一,二,三,一、成长的足迹 1.中学时代 牛顿12岁进入中学读书,后由于家境贫寒,曾经一度辍学。由于牛顿的好学精神感动了舅舅,舅舅劝说牛顿母亲让他复学。 2.大学时代 1661年牛顿进入剑桥大学三一学院,在这里,牛顿悉心研究了欧几里得和笛卡儿的几何学,发现了代数二项式定理。这些为牛顿后来在数学领域做出贡献奠定了坚实基础。 3.回归故乡 1665年牛顿回到了故乡,在这期间他发明了微积分,发现了日光的组成,并开始研究引力问题。,目标导航,预习引导,一,二,三,预习交流1 结合时代背景分析牛顿出生的大环境。 提示:政治上,英国资产阶级革命正在进行;经济上,资本主义经济发展;思想上,文艺复兴、宗教改革,解放了思想;自然科学上,出现伽利略等近代自然科学家。,目标导航,预习引导,一,二,三,二、万有引力定律 1.前人的基础: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。 2.万有引力定律 (1)证明:牛顿通过大量的研究,充分证明了宇宙间所有的物体都是相互吸引的。他把这种无处不在的引力,称做“万有引力”。 (2)撰文:1686年,牛顿撰写了自然哲学的数学原理一文,提出了力学的三大定律和万有引力定律,为经典力学规定了一套基本概念。 (3)意义:“万有引力定律”的创立,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做近代科学体系形成的标志。,目标导航,预习引导,一,二,三,预习交流2 从主观方面分析为什么牛顿能取得如此大的成就。 提示:具有虚怀若谷、谦虚好学的精神;尊重他人的科研成果,勇于探索的精神;甘于寂寞、献身科学的精神等。,目标导航,预习引导,一,二,三,三、晚年的困惑 1.原因 (1)个人生理和心理方面:由于过度疲劳以及为确定最先发明权与同行的争吵,牛顿心境不佳,性格变得固执易怒,患上了严重的忧郁症。 (2)认识的局限性方面:大千世界的奥秘无穷无尽,人们对它的认识也总是相对的。 (3)宗教神学的影响:在牛顿生活的那个时代,中世纪神学的巨大阴影还未消退。 2.表现:晚年的牛顿转而迷恋和钻研宗教与神学思想,写下了大量的圣经评注和其他神学论文。,目标导航,预习引导,一,二,三,3.牛顿的地位 (1)牛顿是近代自然科学体系的奠基人。 (2)从伽利略到牛顿,是实验自然科学诞生的时代,对后来科学的发展产生了深远影响。,问题导学,当堂检测,一,二,一、牛顿在社会发展中的作用 活动与探究 材料一 在这方面,他以伽利略的研究为基础,将后者的成果发展到辉煌的顶点。伽利略主要关心的是地球的运动,牛顿则发现了有关宇宙本身的定律。 材料二 伽利略发现,运动中的物体若无一定的外力使它转向,便做匀速直线运动,这一发现要求人们必须解释:为什么行星不以直线飞离,而趋于落向太阳,结果形成其椭圆形的轨道;为什么月亮同样趋于落向地球。,问题导学,当堂检测,一,二,材料三 牛顿已发现了一个数学上能证实的根本的宇宙规律实际上,自然界好像是一个巨大的机械装置,按照通过观察、实验、测量和计算可予以确定的某些自然法则进行运转。因而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整个领域及人类社会。正如伏尔泰(法国著名的启蒙思想家)所说的,“整个自然界、所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”。寻找决定人类事物的这些永恒法则,是法国革命之前的所谓的启蒙运动的实质。 以上材料均摘自美斯塔夫里阿诺斯全球通史,问题导学,当堂检测,一,二,(1)据材料一、材料二,探究牛顿经典力学诞生的客观条件。 提示:继承前人的科研成果;科技自身发展的要求。 (2)牛顿物理分析方法的特征是什么? 提示:利用数学做完整的推演;注重实验。 (3)据材料三,结合所学知识探究牛顿经典力学产生的影响。 提示:牛顿经典力学开创了物理学的新时代,推动了近代科学的发展;对社会意识形态的发展产生了巨大影响,为启蒙思想家探求人类社会的法则提供了科学理论依据。,问题导学,当堂检测,一,二,二、对牛顿的评价 活动与探究 材料一 让人们欢呼人类曾经诞生过一位堪称伟大作品的人物。 牛顿墓碑题词末句 材料二 莱布尼茨曾说过:“在从世界开始到牛顿生活的时代的全部数学中,牛顿的工作超过了一半。”,问题导学,当堂检测,一,二,(1)请根据所学知识探究分析,材料一、材料二中为什么对牛顿有这样高的评价? 提示:牛顿发现了代数二项式定理;发明了微积分;发现了日光的组成;提出了力学的三大定律和万有引力定律,建立了牛顿力学体系。 (2)结合时代背景,分析牛顿取得这些成就的原因。 提示:欧洲工商业的迅速发展和殖民扩张的需要为科学的发展奠定了物质基础;文艺复兴、宗教改革解放了人们的思想;牛顿扎实的基础知识,勤奋和严谨的工作态度,热爱科学、追求真理的精神;借鉴了前人的科学成果。,问题导学,当堂检测,一,二,名师点津 1.牛顿在社会发展中的贡献 (1)在天文学方面,牛顿解释了潮汐现象,牛顿从理论上推测出地球不是球体,而是两极稍扁、赤道略鼓,并由此说明了岁差现象等。 (2)在物理学方面,牛顿建立了三大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。 (3)在数学方面,牛顿创立了代数二项式定理,并和莱布尼茨几乎同时创立了微积分学。 (4)在光学方面,牛顿发现白色日光是由不同颜色的光构成的,并制成“牛顿色盘”;关于光的本性,牛顿创立了光的“微粒说”。,问题导学,当堂检测,一,二,2.对牛顿的评价 (1)牛顿是英国物理学家、数学家和天文学家,是经典力学的创立者,也是人类历史上最伟大的科学家之一。 (2)牛顿被称为“近代科学之父”,他是近代科学体系的奠基人,创建了经典力学的理论体系,完成了人类文明史上第一次自然科学的大综合,为近代天文学奠定了基础。 (3)牛顿拥有科学家的优秀品质:虚怀若谷的谦虚态度;勤奋好学的求知态度;善于思考,善于观察;正确的科学研究方法;勤奋探索的科学精神;严谨的科学研究态度。,问题导学,当堂检测,1,2,3,4,5,1.牛顿被誉为“近代实验科学的开创者”,他为人类社会的发展做出了巨大贡献。以下发明有牛顿参与的是 ( ),问题导学,当堂检测,1,2,3,4,5,解析:A项为牛顿的反射式望远镜;蒸汽机为纽可门发明,瓦特改进;照相机是第二次工业革命的成果;留声机为爱迪生的发明,故选A项。 答案:A,问题导学,当堂检测,1,2,3,4,5,2.牛顿万有引力定律的发现缘于对哪一领域成就的思考 ( ) A.光学领域 B.数学领域 C.天文学领域 D.经典力学领域 解析:牛顿万有引力定律的发现是通过地球对月亮的引力的计算而证实的,是天文学领域,故选C项。 答案:C,问题导学,当堂检测,1,2,3,4,5,3.威斯敏斯特教堂墓地的一块墓碑上写着:自然界和自然规律隐藏在黑暗中,上帝说,让他出生吧,于是一切都成为光明。其中的“他”是指( ) A.巴罗 B.笛卡儿 C.牛顿 D.伽利略 解析:题干中的这段话充分体现了“他”对自然科学发展的重大作用,而选项中四个人物能够体现这种作用的只有牛顿。 答案:C,问题导学,当堂检测,1,2,3,4,5,4.牛顿被称为“近代科学之父”。如果让你为他配音,选择的台词应是( ) A.“如果说我比别人看得远些,那是因为我站在巨人肩上的缘故” B.“不要希图成为一个成功的人,而要努力成为一个有价值的人” C.“物竞天择,适者生存” D.“天才不过是百分之一的灵感,加上百分之九十九的汗水” 解析:题中的四句名言,只有A项是牛顿所说,因此应选A项。 答案:A,问题导学,当堂检测,1,2,3,4,5,5.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。 十六、十七世纪科学、技术和哲学史,问题导学,当堂检测,1,2,3,4,5,材料二 启蒙思想家们在牛顿革命的启发、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)。 世界文明史 请回答: (1)牛顿说:“如果说我比别人看得远些,那是因为我站在巨人肩上的缘故。”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。 (2)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。,问题导学,当堂检测,1,2,3,4,5,参考答案:(1)资本主义不断发展,启蒙思想兴起与传播,近代科学不断取得进展。哥白尼、开普勒、伽利略、笛卡儿。(列举两位即可) (2)影响:在物理学、数学、天文学等领域做出杰出贡献,并确立了相关学科的科学体系和科学的研究与思维方法。为心理学、经济学和社会学等学科树立了楷模。推动了启蒙运动。机械决定论对启蒙思想及某些社会科学研究也产生了一定的负面影响。,
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