人教版选修4高中历史近代科学之父牛顿课件.ppt

1、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，一切都变得光明。于是，一切都变得光明。英国诗人波普曾经这样写道：英国诗人波普曾经这样写道：第第 4 4 课课近代科学之父牛顿近代科学之父牛顿 Isaac Newton.(16431727)牛顿牛顿 第第 4 4 课课剑桥大学校园剑桥大学校园课程标准课程标准1 1了解牛顿的成长历程、主要科学了解牛顿的成长历程、主要科学成就成就2 2认识牛顿在社会发展中的作用。认识牛顿在社会发展中的作用。3 3学习牛顿勤于动脑、勇于实践、学习牛顿勤于动脑、勇于实践、热爱科学、献身科学的优秀品质。热爱科学、

2、献身科学的优秀品质。前言：牛顿的生涯给我们的深前言：牛顿的生涯给我们的深刻启示刻启示 人们普遍认为，牛顿是大科学家，是近代科学的人们普遍认为，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，几乎被当作偶象征。他生前就成为科学界的主宰，几乎被当作偶像崇拜。他作为英国皇家学会连任像崇拜。他作为英国皇家学会连任2424年的终身会长年的终身会长，法国科学院至尊的外国院士，还兼任英国造币局，法国科学院至尊的外国院士，还兼任英国造币局局长和国会议员，并前所未有地被封为贵族，获得局长和国会议员，并前所未有地被封为贵族，获得爵士称号。他死后作为自然科学家又第一个获得国爵士称号。他死后作为自然科学家

3、又第一个获得国葬，长眠于威斯敏特教堂，还是历代帝王和第一流葬，长眠于威斯敏特教堂，还是历代帝王和第一流名人的墓地。名人的墓地。牛顿身后的声望有增无减。他不仅牛顿身后的声望有增无减。他不仅以不朽的著作以不朽的著作自然哲学的数学原理自然哲学的数学原理、光学光学等流传于世，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、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，至今仍是各国大中学生必数学研究上的主要成果，至今仍是各国大中学生必修的功课。然而他却并不是天生的神童修的功课。然而他却并不是天生的神童.今天我们来

4、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，揭示这位智慧巨匠崇高的人格魅力，将是我们对这位示这位智慧巨匠崇高的人格魅力，将是我们对这位近代科学体系奠基人的最好的纪念。近代科学体系奠基人的最好的纪念。牛顿牛顿Sir Isaac NewtonSir Isaac Newton（1642164217271727）是伟大）是伟大的英国物理学家和数学家。他出生于林肯郡伍尔的英国物理学家和数学家。他出生于林肯郡伍尔索普的一个索普的一个自耕农自耕农家庭，恰与伽利略的去世是同家庭，恰与伽利略的去世是同年。年。牛顿出生之前，父亲已去世。牛顿出生之前，父亲已去世。

5、牛顿是遗腹子，牛顿是遗腹子，又是早产儿，先天不足，出生时体重只有又是早产儿，先天不足，出生时体重只有3 3磅，差磅，差点夭折。他两岁时母亲改嫁，靠外祖母抚养。牛点夭折。他两岁时母亲改嫁，靠外祖母抚养。牛顿小学时期，体弱多病，性格腼腆，顿小学时期，体弱多病，性格腼腆，生生性性孱弱，孱弱，有些迟钝，有些迟钝，自幼沉默寡言自幼沉默寡言,性格倔强性格倔强,而而这种习性这种习性可能来自他的家庭处境。可能来自他的家庭处境。他学习成绩不佳但意志他学习成绩不佳但意志坚强，有不服输的劲头。据说，一次班上功课第坚强，有不服输的劲头。据说，一次班上功课第一的一的“小霸王小霸王”欺侮他，踢了他的肚子一脚。牛欺侮他，踢

6、了他的肚子一脚。牛顿被迫鼓起勇气与他较量，同时暗下决心在功课顿被迫鼓起勇气与他较量，同时暗下决心在功课上一定要超过小霸王。他告诫自己说：上一定要超过小霸王。他告诫自己说：“无论做无论做什么事情，只要肯努力，是没有不成功的。什么事情，只要肯努力，是没有不成功的。”经经过刻苦努力，牛顿果真超过了小霸王，一跃而为过刻苦努力，牛顿果真超过了小霸王，一跃而为全班第一。全班第一。大约从五岁开始，牛顿被送到公立大约从五岁开始，牛顿被送到公立学校读书。少年时的牛顿并不是神童，他资质平学校读书。少年时的牛顿并不是神童，他资质平常，成绩一般，但他喜欢读书，喜欢看一些介绍常，成绩一般，但他喜欢读书，喜欢看一些介绍各

7、种简单机械模型制作方法的读物，并从中受到各种简单机械模型制作方法的读物，并从中受到启发，自己动手制作些奇奇怪怪的小玩意，如风启发，自己动手制作些奇奇怪怪的小玩意，如风车、木钟、折叠式提灯等等。车、木钟、折叠式提灯等等。成长的足迹成长的足迹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，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

8、不停的转动；又一次他放风筝时，在绳就不断的跑动，于是轮子不停的转动；又一次他放风筝时，在绳子上悬挂着小灯，夜间村人看去惊疑是彗星出现；他还制造了一子上悬挂着小灯，夜间村人看去惊疑是彗星出现；他还制造了一个小水钟。每天早晨，小水钟会自动滴水到他的脸上，催他起床。个小水钟。每天早晨，小水钟会自动滴水到他的脸上，催他起床。他还喜欢绘画、雕刻，尤其喜欢刻日晷，家里墙角、窗台上到处他还喜欢绘画、雕刻，尤其喜欢刻日晷，家里墙角、窗台上到处安放着他刻画的日晷，用以验看日影的移动。牛顿安放着他刻画的日晷，用以验看日影的移动。牛顿1212岁时进了岁时进了离家不远的格兰瑟姆中学。牛顿的母亲原希望他成为一个农民，离

9、家不远的格兰瑟姆中学。牛顿的母亲原希望他成为一个农民，但牛顿本人却无意于此，而酷爱读书。随着年岁的增大，牛顿越但牛顿本人却无意于此，而酷爱读书。随着年岁的增大，牛顿越发爱好读书，喜欢沉思，做科学小实验。他在格兰瑟姆中学读书发爱好读书，喜欢沉思，做科学小实验。他在格兰瑟姆中学读书时，曾经寄宿在一位药剂师家里，使他受到了化学试验的熏陶。时，曾经寄宿在一位药剂师家里，使他受到了化学试验的熏陶。牛顿在中学时代学习成绩并不出众，只是爱好读书，对自然现象牛顿在中学时代学习成绩并不出众，只是爱好读书，对自然现象由好奇心，例如颜色、日影四季的移动，尤其是几何学、哥白尼由好奇心，例如颜色、日影四季的移动，尤其是

10、几何学、哥白尼的日心说等等。他还分门别类的记读书笔记，又喜欢别出心裁的的日心说等等。他还分门别类的记读书笔记，又喜欢别出心裁的作些小工具、小技巧、小发明、小试验。作些小工具、小技巧、小发明、小试验。当时英国社会渗透基督当时英国社会渗透基督教新思想，牛顿家里有两位都以神父为职业的亲戚，这可能影响教新思想，牛顿家里有两位都以神父为职业的亲戚，这可能影响牛顿晚年的宗教生活。从这些平凡的环境和活动中，还看不出幼牛顿晚年的宗教生活。从这些平凡的环境和活动中，还看不出幼年的牛顿是个才能出众异于常人的儿童。年的牛顿是个才能出众异于常人的儿童。后来迫于生活，母亲后来迫于生活，母亲让牛顿停学在家务农，赡养家庭。

11、但牛顿一有机会便埋首书卷，让牛顿停学在家务农，赡养家庭。但牛顿一有机会便埋首书卷，以至经常忘了干活。每次，母亲叫他同佣人一道上市场，熟悉做以至经常忘了干活。每次，母亲叫他同佣人一道上市场，熟悉做交易的生意经时，他便恳求佣人一个人上街，自己则躲在树丛后交易的生意经时，他便恳求佣人一个人上街，自己则躲在树丛后看书。有一次，牛顿的舅父起了疑心，就跟踪牛顿上市镇去，发看书。有一次，牛顿的舅父起了疑心，就跟踪牛顿上市镇去，发现他的外甥伸着腿，躺在草地上，正在聚精会神地钻研一个数学现他的外甥伸着腿，躺在草地上，正在聚精会神地钻研一个数学问题。牛顿的好学精神感动了舅父，于是舅父劝服了母亲让牛顿问题。牛顿的好

12、学精神感动了舅父，于是舅父劝服了母亲让牛顿复学，并鼓励牛顿上大学读书。牛顿又重新回到了学校，如饥似复学，并鼓励牛顿上大学读书。牛顿又重新回到了学校，如饥似渴地汲取着书本上的营养。渴地汲取着书本上的营养。牛顿牛顿1919岁时进入剑桥大学，成为三一学院的减费岁时进入剑桥大学，成为三一学院的减费生，靠为学院做杂务的收入支付学费。在这里，生，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，经常参加学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、天文和数院举办的各类讲座，包括地理、物理、天文和数学。牛顿的第一任教授伊萨克学。牛顿的第一任教授伊萨克巴罗是

13、个博学多巴罗是个博学多才的学者。这位学者独具慧眼，看出了牛顿具有才的学者。这位学者独具慧眼，看出了牛顿具有深邃的观察力、敏锐的理解力。于是将自己的数深邃的观察力、敏锐的理解力。于是将自己的数学知识，包括计算曲线图形面积的方法，全部传学知识，包括计算曲线图形面积的方法，全部传授给牛顿，并把牛顿引向了近代自然科学的研究授给牛顿，并把牛顿引向了近代自然科学的研究领域。领域。16651665年年剑桥大学评议会通过了授予牛顿大剑桥大学评议会通过了授予牛顿大学学士学位的决定。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。正当牛顿准备留校继续深造时，严重的鼠疫正当牛顿准备留校继

14、续深造时，严重的鼠疫席卷了英国，剑桥大学因此而关闭，牛顿离校返席卷了英国，剑桥大学因此而关闭，牛顿离校返乡。家乡安静的环境使得他的思想展翅飞翔，以乡。家乡安静的环境使得他的思想展翅飞翔，以整个宇宙作为其藩篱。这短暂的时光成为牛顿科整个宇宙作为其藩篱。这短暂的时光成为牛顿科学生涯中的黄金岁月，这两年之内，他在自然科学生涯中的黄金岁月，这两年之内，他在自然科学领域内思潮奔腾，才华迸发，思考前人从未思学领域内思潮奔腾，才华迸发，思考前人从未思考过的问题，踏进前人没有涉及的领域，创建前考过的问题，踏进前人没有涉及的领域，创建前所未有的惊人业绩。所未有的惊人业绩。他的三大成就：微积分、万他的三大成就：微

15、积分、万有引力、光学分析的思想就是在这时孕育成形的有引力、光学分析的思想就是在这时孕育成形的。这这1818个月竟为牛顿一生科学的重大发现奠定了个月竟为牛顿一生科学的重大发现奠定了坚实的基础。可以说此时的牛顿已经开始着手描坚实的基础。可以说此时的牛顿已经开始着手描绘他一生大多数科学创造的蓝图。绘他一生大多数科学创造的蓝图。后来后来牛顿返回牛顿返回到剑桥大学，到剑桥大学，1010月被选为三一学院初级院委，翌月被选为三一学院初级院委，翌年获得硕士学位，同时成为高级院委。年获得硕士学位，同时成为高级院委。16691669年，年，巴罗为了提携牛顿而辞去了教授之职，巴罗为了提携牛顿而辞去了教授之职，262

16、6岁的牛岁的牛顿晋升为数学教授。巴罗让贤，在科学史上一直顿晋升为数学教授。巴罗让贤，在科学史上一直被传为佳话。被传为佳话。作为大学教授，牛顿常常忙得不修作为大学教授，牛顿常常忙得不修边幅，往往领带不结，袜带不系好，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。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，痛得姑娘大通条，硬往烟斗里塞，

17、痛得姑娘大叫，离他而去。牛顿也因此终生未叫，离他而去。牛顿也因此终生未娶。娶。牛顿从容不迫地观察日常生活牛顿从容不迫地观察日常生活中的小事，结果作出了科学史上一中的小事，结果作出了科学史上一个个重要的发现。他马虎拖沓，曾个个重要的发现。他马虎拖沓，曾经闹过许多的笑话。一次，他边读经闹过许多的笑话。一次，他边读书，边煮鸡蛋，等他揭开锅想吃鸡书，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，备好时，牛顿突然想到一个问题，便独自进了内室，朋友等了他好久便独自进了内室，朋友

18、等了他好久还是不见他出来，于是朋友就自己还是不见他出来，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，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，便转身又进了为自己已经吃过了，便转身又进了内室，继续研究他的问题。内室，继续研究他的问题。16721672年牛顿入选英国皇家学会会员；年牛顿入选英国皇家学会会员；16891689年当选为英国国会议员；年当选为英国国会议员；16961696年出年出任皇家造币厂厂长；任皇家造币厂厂长；17031703年当选为皇家年当选为皇家学会会长；

19、学会会长；17051705年英国女王加封牛顿为年英国女王加封牛顿为艾萨克爵士。艾萨克爵士。牛顿是牛顿是1717世纪最伟大的科世纪最伟大的科学巨匠。他的成就遍及物理学、数学、学巨匠。他的成就遍及物理学、数学、天体力学的各个领域。牛顿在物理学上天体力学的各个领域。牛顿在物理学上最主要的成就是发现了万有引力定律，最主要的成就是发现了万有引力定律，综合并表述了经典力学的综合并表述了经典力学的3 3个基本定律个基本定律惯性定律、力与加速度成正比的定律、惯性定律、力与加速度成正比的定律、作用力和反作用力定律；引入了质量、作用力和反作用力定律；引入了质量、动量、力、加速度、向心力等基本概念，动量、力、加速度

20、、向心力等基本概念，从而建立了经典力学的公理体系，完成从而建立了经典力学的公理体系，完成了物理发展史上的第一次大综合，建立了物理发展史上的第一次大综合，建立了自然科学发展史上的里程碑。其重要了自然科学发展史上的里程碑。其重要标志是他于标志是他于16871687年所发表的年所发表的自然哲学自然哲学的数学原理的数学原理这一巨著。这一巨著。在光学上，他在光学上，他做了用棱镜把白光分解为七色光（色散）做了用棱镜把白光分解为七色光（色散）的实验研究；的实验研究；发现了色差；研究了光的发现了色差；研究了光的干涉和衍射现象，发现了牛顿环；制造干涉和衍射现象，发现了牛顿环；制造了以凹面反射镜替代透镜的了以凹面

21、反射镜替代透镜的“牛顿望远牛顿望远镜镜”。17041704年出版了他的年出版了他的光学光学专著，专著，阐述了自己的光学研究的成果。在数学阐述了自己的光学研究的成果。在数学上，上，牛顿与德国莱布尼兹各自独立创建牛顿与德国莱布尼兹各自独立创建了了“微积分学微积分学”；他还建立了牛顿二项；他还建立了牛顿二项式定理。牛顿在声学、热学、流体力学式定理。牛顿在声学、热学、流体力学等方面也有不少研究成果和贡献。等方面也有不少研究成果和贡献。牛顿出生前三个月父亲便去世了。牛顿出生前三个月父亲便去世了。16431643年年1 1月月4 4日，在英格兰林肯郡小镇沃尔索日，在英格兰林肯郡小镇沃尔索浦的一个自耕农家庭

22、里，牛顿诞生了。牛顿是一浦的一个自耕农家庭里，牛顿诞生了。牛顿是一个早产儿，出生时只有三磅重，接生婆和他的亲个早产儿，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。人都担心他能否活下来。牛顿的出生地牛顿的出生地牛顿老家牛顿老家 背背 景景政治：政治：英国资产阶级革命进行中英国资产阶级革命进行中经济：经济：资本主义经济发展资本主义经济发展思想：思想：文艺复兴、宗教改革解放了思想文艺复兴、宗教改革解放了思想自然科学：自然科学：出现伽利略等近代自然科学家出现伽利略等近代自然科学家一、早期科学发明与创造一、早期科学发明与创造 1、学习生涯：、学习生涯：1）童年时期（）童年时期（511岁）：岁）

23、：善于观察善于观察、发明创造、发明创造 传说小牛顿把风车的机械原理摸透后，自己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，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。玉米，就不断的跑动，于是轮子不停的转动。一、早期科学发明与创造一、早期科学发明与创造 1、学习生涯：、学习生涯：1）童年时期：）童年时期：善于观察善于观察 发明创造发明创造 2）中学时期：（）

24、中学时期：（1218）科研与实验科研与实验 3)大学时期：大学时期：二项式定理、微积分的初步计算二项式定理、微积分的初步计算 n个个性內性內敛敛，喜愛閱讀。，喜愛閱讀。1414岁辍学放牛。岁辍学放牛。n成绩成绩不算不算优优秀，受到同秀，受到同学学嘲笑的刺激而嘲笑的刺激而发发憤憤向上向上1818岁岁考上考上剑桥剑桥大大学学。n功課不佳，但功課不佳，但对对一切不明白的事物感一切不明白的事物感兴兴趣。趣。n少年少年发发明家明家(水鐘、風車、水鐘、風車、)十六十六岁岁在大風暴中測量風速在大風暴中測量風速 n利用假期、瑣碎時間预习功課。n牛頓：“当我走进教室上課時，常发現对上課內容的了解深度，已 经超越

25、了我的老師。”n我并无特別过人的智慧，有的只是坚持不懈的思索经历而已。n一个人如果控制不了自己的脾气，脾气將控制你。(自制力)n牛頓答道：“我始終把思考的主題像一幅画般摆在面前，再一点一线的去勾勒，直到整幅画慢慢的凸显出來。這需要長期的安靜与不断的默想。”n“牛頓牛頓讲讲話慎重、緩慢。他話慎重、緩慢。他尽尽量避免意量避免意气气之爭，之爭，不見利忘不見利忘义义，不奉承人，不奉承人，宁原宁原默默忍受侮辱，默默忍受侮辱，也不也不愿愿披掛披掛着着一身的裝甲去一身的裝甲去与与人爭人爭战战。”n他是一他是一个杰个杰出的科出的科学学家，喜家，喜欢欢公公开开表白自己表白自己 的的信仰，又有信仰，又有个个不擅不

26、擅与与人交人交际际、喜愛、喜愛独独自安靜工自安靜工作的作的个个性。性。n房租、伙食费、购买要分发的圣经，是牛頓学生生活的三大花費。牛顿说牛顿说“我之所以能比别人看得远些，是我之所以能比别人看得远些，是因为我站在巨人们的肩上。因为我站在巨人们的肩上。”你了解它的原意吗？你了解它的原意吗？一、早期科学发明与创造一、早期科学发明与创造 2、黄金岁月：（、黄金岁月：（2223）1）光学领域：光学领域：A、发明折射望远镜：、发明折射望远镜：n 用途：证明日光由七色光组成；用途：证明日光由七色光组成；说明物体颜色的形成原理；说明物体颜色的形成原理；n 意义：奠定光谱学的基础；意义：奠定光谱学的基础；一、早

27、期科学发明与创造一、早期科学发明与创造 2、黄金岁月：（、黄金岁月：（2223）1）光学领域：光学领域：B、创、创“微粒说微粒说”与惠更斯的与惠更斯的“波动说波动说”构成光的两大基本构成光的两大基本理论；理论；牛顿的母校牛顿的母校英国剑桥大学英国剑桥大学牛顿数学桥是剑桥大学城里的牛顿数学桥是剑桥大学城里的一大景观，全桥由一大景观，全桥由71777177根大小不一根大小不一的木头衔接而成，有的木头衔接而成，有1029910299个接口，个接口，如果以一个接口用一枚铁钉来计算，如果以一个接口用一枚铁钉来计算，那么至少需要那么至少需要 1029910299枚铁钉。但牛枚铁钉。但牛顿把所有铁钉都倒进了

28、河里，整座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。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有少数几人把铁钉数量减少 到千枚到千枚数之内。有个冰岛人，他创造了有数之内。有个冰岛人，他创造了有史以来的最好成

29、绩，把铁钉数减少史以来的最好成绩，把铁钉数减少到到561561枚。枚。牛顿的老师巴罗牛顿的老师巴罗(1630(1630 1677),1677),曾任剑桥曾任剑桥大学第一任大学第一任“卢卡斯教授卢卡斯教授”,三一学院院长和剑桥大学副三一学院院长和剑桥大学副校长校长 ，是当时顶尖的数学家，是当时顶尖的数学家和科学家，剑桥大学的首席和科学家，剑桥大学的首席教授席位就是专门为他设立教授席位就是专门为他设立的，的，但他在但他在3939岁时就主动退岁时就主动退休了，因为他要将席位让给休了，因为他要将席位让给当时只有当时只有2828岁的牛顿，以给岁的牛顿，以给牛顿更大的发展空间。牛顿更大的发展空间。牛顿果然

30、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。牛顿在巴罗门下的这段时间，是他学习牛顿在巴罗门下的这段时间，是他学习的关键时期。巴罗比牛顿大的关键时期。巴罗比牛顿大12岁，精于数学岁，精于数学和光学，他对牛顿的才华极为赞赏，认为牛和光学，他对牛顿的才华极为赞赏，认为牛顿的数学才超过自己。后来，牛顿在回忆时顿的数学才超过自己。后来，牛顿在回忆时说道：说道：“巴罗博士当时讲授关于运动学的课巴罗博士当时讲授关于运动学的课程，也

31、许正是这些课程促使我去研究这方面程，也许正是这些课程促使我去研究这方面的问题。的问题。”（导师制导师制）1664年，牛顿被选为巴罗的助手，第二年，牛顿被选为巴罗的助手，第二年，剑桥大学评议会通过了授予牛顿大学学年，剑桥大学评议会通过了授予牛顿大学学士学位的决定。士学位的决定。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。1666 1666年，牛頓發現陽光經過透鏡會產生色散，牛頓稱年，牛頓發現

32、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 观测太阳系的牛顿观测太阳系的牛顿 牛顿用自己亲牛顿用自己亲手设计的望远镜来观测太阳系的行星。手设计的望远镜来观测太阳系的行星。少年牛顿少年牛顿 牛顿在成长中遇到牛顿在成长中遇到哪些困难？他是怎样面哪些困难？他是怎样面对的？对的？n家境贫寒，一度辍学；家境贫寒，一度

33、辍学；n初入大学，对高等数学知识初入大学，对高等数学知识 n大瘟疫，剑桥大学关闭大瘟疫，剑桥大学关闭提 示：？一、早期科学发明与创造一、早期科学发明与创造 2、黄金岁月：（、黄金岁月：（2223）2）天文学领域：）天文学领域：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 用途：考察行星运动；用途：考察行星运动；分析潮汐现象；分析潮汐现象；预言地球不是正球体；预言地球不是正球体；意义：对天体观察进入新阶段；意义：对天体观察进入新阶段；作为大学教授，牛顿常常忙得不修边幅，往作为大学教授，牛顿常常忙得不修边幅，往往领带不结，袜带不系好，马裤也不扣纽扣，就往领带不结，袜带不系好，马裤也不扣纽扣

34、，就走进了大学餐厅。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。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。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。牛顿也因此终生未娶。二、发现万有引力定律二、发现万有引力定律 1、原因：、原因：哥白尼、伽利略、开普勒的基础哥白尼、伽利略、开普勒的基础 牛顿思考与实践牛顿思考与实践二、发现万有引力定律二、发现万有引力定律 2、提出

35、：、提出：n 定义：定义：宇宙中一切物体之间宇宙中一切物体之间相互吸引的作用相互吸引的作用n 意义：意义：天文学基础定律、推动天体运动研究天文学基础定律、推动天体运动研究二、发现万有引力定律二、发现万有引力定律 3 3、发展：、发展：16871687年年自然哲学中的数学原理自然哲学中的数学原理 1 1）内容：）内容：物体运动三大定律和万有引力定律；物体运动三大定律和万有引力定律；潮汐现象、地球形状等问题潮汐现象、地球形状等问题牛顿力学体系的建立牛顿力学体系的建立二、发现万有引力定律二、发现万有引力定律 3 3、发展：、发展：16871687年年自然哲学中的数学原理自然哲学中的数学原理2 2）意

36、义：）意义：形成经典力学理论，形成经典力学理论，居物理学的统治地位达二百年；居物理学的统治地位达二百年；标志近代科学形成；标志近代科学形成；发现万有引力定律发现万有引力定律牛顿在总结前人和自己的大量研究成果的基础上，牛顿在总结前人和自己的大量研究成果的基础上，经过反复思考与实验后得出经过反复思考与实验后得出 结论：结论：宇宙间一切物体宇宙间一切物体之间，都存在着一种相互吸引的作用，这种作用力，之间，都存在着一种相互吸引的作用，这种作用力，就是万有引力就是万有引力牛顿说牛顿说 “我之所以能比别人看得远些，我之所以能比别人看得远些，是因为我站在巨人们的肩上。是因为我站在巨人们的肩上。”牛顿在发现万

37、有引力定律的过程中，牛顿在发现万有引力定律的过程中，有哪些巨人的肩膀托起了牛顿？有什么意有哪些巨人的肩膀托起了牛顿？有什么意义？义？哥白尼、开普勒、哥白尼、开普勒、伽利略伽利略该定律后来成为天文学该定律后来成为天文学上的基础定律，推动了上的基础定律，推动了人们对天体运动研究人们对天体运动研究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：创建牛顿

38、力学即经典力学创建牛顿力学即经典力学1、标志：、标志：2、内容：、内容：3、意义：、意义：4、地位、地位：自然哲学中的数学原理自然哲学中的数学原理 他在书中确定了解决万有引力问题的物体他在书中确定了解决万有引力问题的物体运动三大定律，阐明万有引力的概念并把它应用到天文运动三大定律，阐明万有引力的概念并把它应用到天文学中。他在书中还解释了潮汐现象、地球的圆扁形状等学中。他在书中还解释了潮汐现象、地球的圆扁形状等问题。问题。经典力学理论在以后的二百多年间，居经典力学理论在以后的二百多年间，居于物理学的统治地位，直到爱因斯坦相对论和量子力于物理学的统治地位，直到爱因斯坦相对论和量子力学的建立才打破了

39、这种绝对权威。学的建立才打破了这种绝对权威。这本书用数学表达式，把伽利略和开普勒这本书用数学表达式，把伽利略和开普勒等人提出的零散的理论加以科学整理，从而构成完整力等人提出的零散的理论加以科学整理，从而构成完整力学理论体系。牛顿力学体系建立标志经典力学体系建立。学理论体系。牛顿力学体系建立标志经典力学体系建立。思考思考：牛顿的一生有哪些重大理论发现？这牛顿的一生有哪些重大理论发现？这些理论发现的贡献是什么？些理论发现的贡献是什么？1 1、数学、数学：提出二项式定理以及微积分的初步算法提出二项式定理以及微积分的初步算法2 2、光学、光学：1 1）用自制的折射望远镜对太阳光实验，证明）用自制的折射

40、望远镜对太阳光实验，证明日光由七色光组成，还进一步说明物体颜色的形成原理日光由七色光组成，还进一步说明物体颜色的形成原理 2 2）16721672年年关于光和色的新理论关于光和色的新理论提出光的本质提出光的本质是微粒学说。与惠更斯的是微粒学说。与惠更斯的“波动说波动说”构成了关于光的两构成了关于光的两大基本理论。大基本理论。3 3、天文学、天文学：1 1）用反射望远镜考察行星运动分析潮汐现）用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象，预言地球不是正球体 2 2）发现万有引力定律，推动人们对天体运动研究）发现万有引力定律，推动人们对天体运动研究4 4、物理学、物理学：自然哲学中的

41、数学原理自然哲学中的数学原理提出三大运动基提出三大运动基本定律和万有引力，本定律和万有引力，标志牛顿力学体系建立即经典力学标志牛顿力学体系建立即经典力学体系建立。体系建立。三、勤奋探索和科学的研究方法：三、勤奋探索和科学的研究方法：取得成功的原因取得成功的原因 1 1、勤奋的探索精神；、勤奋的探索精神；2 2、科学的研究方法；、科学的研究方法；3 3、注重实验，实行、注重实验，实行“归纳归纳演绎演绎”法法 4 4、善于借鉴吸收并大胆创新、善于借鉴吸收并大胆创新牛顿获得巨大成就的原因牛顿获得巨大成就的原因1、具有虚怀若谷、谦虚好学精神；、具有虚怀若谷、谦虚好学精神；2、勇于探索科学精神；、勇于探

42、索科学精神；3、科学的研究方法；、科学的研究方法；4、甘于寂寞，献身科学的精神等；、甘于寂寞，献身科学的精神等；5、吸收前人的研究成果、吸收前人的研究成果；6、有利的社会环境：启蒙运动、英国资产阶级、有利的社会环境：启蒙运动、英国资产阶级革命的洗礼革命的洗礼他边读书，边煮鸡蛋，等他揭开锅想吃鸡蛋时，却发现锅里是一只怀表。四、评价牛顿：四、评价牛顿：1 1、成就：、成就：n 天文学：天文学：反射望远镜，研究潮汐现象，预言地球不是正球体反射望远镜，研究潮汐现象，预言地球不是正球体n 物理学：物理学：经典力学理论；经典力学理论；n 光学：光学：日光原理、微粒说；日光原理、微粒说；n 数学：数学：二项

43、式定理、微积分计算二项式定理、微积分计算2 2、地位：、地位：最大成就经典力学，被称为最大成就经典力学，被称为“近代科学之父近代科学之父”牛顿在临终前对自己的生活道路是这样总结的：牛顿在临终前对自己的生活道路是这样总结的：“我不知道在别人看来，我是什么样的人；但在我不知道在别人看来，我是什么样的人；但在我自己看来，我不过就象是一个在海滨玩耍的小我自己看来，我不过就象是一个在海滨玩耍的小孩，为不时发现比寻常更为光滑的一块卵石或比孩，为不时发现比寻常更为光滑的一块卵石或比寻常更为美丽的一片贝壳而沾沾自喜，而对于展寻常更为美丽的一片贝壳而沾沾自喜，而对于展现在我面前的浩瀚的真理的海洋，却全然没有发现

44、在我面前的浩瀚的真理的海洋，却全然没有发现。现。”英国著名诗人在他的墓碑上镌英国著名诗人在他的墓碑上镌刻着铭言：刻着铭言：让人们欢呼这样一位多让人们欢呼这样一位多么伟大的巨匠，人类荣耀曾经因他么伟大的巨匠，人类荣耀曾经因他而在世界上存在过。而在世界上存在过。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”。牛顿是英国物理家、数学家和天文学家，是牛顿是英国物

45、理家、数学家和天文学家，是经典力学建立者。是近代科学之父。经典力学建立者。是近代科学之父。他创建了经典力学的理论体系，在光学、数他创建了经典力学的理论体系，在光学、数学、天文学研究方面也做出划时代发明和发现，学、天文学研究方面也做出划时代发明和发现，牛顿是牛顿是17C17C科学革命中所涌现出来最伟大的科学革命中所涌现出来最伟大的科学家，也是人类历史上最伟大的科学家之一。科学家，也是人类历史上最伟大的科学家之一。谈谈你是怎样评价牛顿的？在他身上谈谈你是怎样评价牛顿的？在他身上我们能学到科学家的哪些优秀品质？我们能学到科学家的哪些优秀品质？虚怀若谷的谦虚态度；勤奋好学求知态度；虚怀若谷的谦虚态度；

46、勤奋好学求知态度；善于思考善于观察；正确科学研究方法；勤奋探善于思考善于观察；正确科学研究方法；勤奋探索科学精神；严谨的科学研究态度；索科学精神；严谨的科学研究态度；牛顿自小是个孤儿，爱好单调，性格孤僻，牛顿自小是个孤儿，爱好单调，性格孤僻，脾气暴躁，工作有偏致狂倾向。他在科学上做出脾气暴躁，工作有偏致狂倾向。他在科学上做出了无与伦比的贡献，但在处理人事关系上做的极了无与伦比的贡献，但在处理人事关系上做的极不好，一生没有一个朋友，一生没有结婚。牛顿不好，一生没有一个朋友，一生没有结婚。牛顿一直在孤独中度过自己人生，可能只有在教堂里一直在孤独中度过自己人生，可能只有在教堂里同上帝对话才能使自己心

47、理得到一些宽慰。同上帝对话才能使自己心理得到一些宽慰。剑桥大学校园剑桥大学校园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”。瑕不掩瑜瑕不掩瑜 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。如何评价人物？如何评价人物？1特定的历史背景。背景是历史人物活动的大舞台，人物同样的特定的历史背景。背景是历史人物活动的大舞台，人物同样的活动如果处于不同的历史背景，那就可以做出不同的评估。活动如果处于不同的历史背景，那就可以做出不同的评估。2确定评估标准。我们看一个人物的活动或举措，不能感情用事，确定评估标准。我们看一个人物的活动或举措，不能

48、感情用事，也不能仅从道义的角度去考虑。而要看是否有利于生产力的发展、也不能仅从道义的角度去考虑。而要看是否有利于生产力的发展、社会的进步和国家的统一等。社会的进步和国家的统一等。3防止以偏概全。通常说人无完人，就是指对人物的评估要一分防止以偏概全。通常说人无完人，就是指对人物的评估要一分为二，全面客观。对历史人物要考虑他的阶级性和时代性。为二，全面客观。对历史人物要考虑他的阶级性和时代性。4克服英雄史观。历史上有作为的人物是时势造就出来的，同时克服英雄史观。历史上有作为的人物是时势造就出来的，同时也要承认人物的个性特点对事物的一定影响力。也要承认人物的个性特点对事物的一定影响力。5要根据具体材

49、料所提供的有效信息，克服思维定势，将材料观要根据具体材料所提供的有效信息，克服思维定势，将材料观点和教材有关知识进行综合分析。点和教材有关知识进行综合分析。6评价历史人物必须建立在史实的基础上，决不能主观臆断，空评价历史人物必须建立在史实的基础上，决不能主观臆断，空穴来风。也就是在占有大量史料的基础上对历史人物给予评价。穴来风。也就是在占有大量史料的基础上对历史人物给予评价。牛顿不再被苹果砸或者拿手表当鸡蛋煮，而变牛顿不再被苹果砸或者拿手表当鸡蛋煮，而变成了巫师和狂热的炼金术士，在天上五星连珠之际，成了巫师和狂热的炼金术士，在天上五星连珠之际，躲在地下迷宫里，用同伴从五个新杀死的女孩身体躲在地

50、下迷宫里，用同伴从五个新杀死的女孩身体上摘取的器官，举行神秘残忍的仪式。上摘取的器官，举行神秘残忍的仪式。1 1关于苹果落地的故事关于苹果落地的故事 一个偶然的事件往往能引发一位科学家思想的闪光。这一个偶然的事件往往能引发一位科学家思想的闪光。这是是16661666年夏末一个温暧的傍晚，在英格兰林肯郡乌尔斯索年夏末一个温暧的傍晚，在英格兰林肯郡乌尔斯索普，一个腋下夹着一本书的年轻人走进他母亲家的花园里普，一个腋下夹着一本书的年轻人走进他母亲家的花园里，坐在一棵树下，开始埋头读他的书。当他翻动书页时，坐在一棵树下，开始埋头读他的书。当他翻动书页时，他头顶的树枝中有样东西晃动起来。一只历史上最著名