近代科学之父牛顿课件.ppt

1、第第4课近代科学之父牛顿课近代科学之父牛顿教材研读学案教材研读学案课堂探究讲义课堂探究讲义课程标准课程标准速效提能演练速效提能演练第第4课课课程标准课程标准了解牛顿的成长历程及主要科学成就，认识他在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。社会发展中的作用。教材研读学案教材研读学案一、早期科学发明与创造一、早期科学发明与创造1早期的科学发明早期的科学发明(1)中学时代：牛顿从小就爱思考，善于观察，中学时代：牛顿从小就爱思考，善于观察，中学时代的牛顿已开始进行科学研究和实验。中学时代的牛顿已开始进行科学研究和实验。(2)大学时代：牛顿接触到大量的自然科学著作，大学时代：牛顿接触

2、到大量的自然科学著作，逐 渐 被 引 导 到 当 时 数 学 的 最 前 沿逐 渐 被 引 导 到 当 时 数 学 的 最 前 沿 _和微积分方面。和微积分方面。(3)大学毕业前：牛顿提出了大学毕业前：牛顿提出了_定理以定理以及微积分的初步算法。及微积分的初步算法。解析几何解析几何二项式二项式(4)1665(4)166516661666年：他在光学、数学和年：他在光学、数学和_等领域的研究都取得了重要进展。等领域的研究都取得了重要进展。2 2光学方面的成就光学方面的成就(1)(1)折射：牛顿在研究伽利略等人的实验成折射：牛顿在研究伽利略等人的实验成果的基础上，制作了折射望远镜，证明日光果的基础

3、上，制作了折射望远镜，证明日光由七色光组成，并进一步说明物体颜色的形由七色光组成，并进一步说明物体颜色的形成原理。成原理。(2)(2)反射：反射：16681668年，设计并制作了世界上第年，设计并制作了世界上第一架一架_望远镜。望远镜。力学力学反射反射(3)(3)光的本质：光的本质：16721672年，在论文年，在论文关于光和关于光和色的新理论色的新理论中提出了光的本质是中提出了光的本质是_的见解，该学说长期统领西方物理学界，与的见解，该学说长期统领西方物理学界，与荷兰物理学家惠更斯的荷兰物理学家惠更斯的“_”“_”构成构成了关于光的两大基本理论。了关于光的两大基本理论。【特别提醒】【特别提醒

4、】牛顿关于光的理论学说继承牛顿关于光的理论学说继承和发展了已有的光学研究成果，开启了光学和发展了已有的光学研究成果，开启了光学研究的新时代，对近代光学研究和其他物理研究的新时代，对近代光学研究和其他物理学科的发展产生了重大而深远的影响。学科的发展产生了重大而深远的影响。微粒微粒波动说波动说二、发现万有引力定律二、发现万有引力定律1 1万有引力定律万有引力定律(1)(1)理论基础：在大学，牛顿就已了解了哥理论基础：在大学，牛顿就已了解了哥白尼、白尼、_和开普勒等人在天文学方和开普勒等人在天文学方面的研究成果。面的研究成果。(2)(2)提出：牛顿经过反复思考与实验后，得提出：牛顿经过反复思考与实验

5、后，得出结论：宇宙中一切物体之间，都存在着一出结论：宇宙中一切物体之间，都存在着一种种_的作用，这种相互吸引的作的作用，这种相互吸引的作用力，就是万有引力。用力，就是万有引力。伽利略伽利略相互吸引相互吸引 2 2牛顿力学牛顿力学(1)(1)三大定律：三大定律：16871687年，牛顿在科学巨著年，牛顿在科学巨著自然哲学中的数学原理自然哲学中的数学原理中，确定了解决万中，确定了解决万有引力问题的有引力问题的_，阐明，阐明万有引力的概念并把它应用到天文学中。万有引力的概念并把它应用到天文学中。(2)(2)体系形成：把伽利略和开普勒等人提出体系形成：把伽利略和开普勒等人提出的理论加以科学整理，从而构

6、成一个完整的的理论加以科学整理，从而构成一个完整的力学理论体系。力学理论体系。(3)(3)地位：牛顿力学成为经典力学理论，在地位：牛顿力学成为经典力学理论，在以后的三百多年间，居于物理学的统治地位以后的三百多年间，居于物理学的统治地位，物体运动三定律物体运动三定律直到爱因斯坦相对论的提出和直到爱因斯坦相对论的提出和_的建立才打破了这种绝对权威。的建立才打破了这种绝对权威。【特别提醒】【特别提醒】自然哲学中的数学原理自然哲学中的数学原理不仅使牛顿闻名世界，也使世人对宇宙的认不仅使牛顿闻名世界，也使世人对宇宙的认识有了革命性的转变，还对科学产生了革命识有了革命性的转变，还对科学产生了革命性的影响，

7、同时也打开了工业革命的大门。性的影响，同时也打开了工业革命的大门。三、勤奋的探索与科学的研究方法三、勤奋的探索与科学的研究方法1 1勤奋的探索精神：在科学研究上，牛顿勤奋的探索精神：在科学研究上，牛顿是一个十分专注的科学家，是一位勤奋的探是一个十分专注的科学家，是一位勤奋的探索者。索者。量子力学量子力学2 2科学的研究方法：牛顿将科学的研究方法：牛顿将_作为得作为得出科学概念的主要途径，这是近代的科学研出科学概念的主要途径，这是近代的科学研究方法。后人将其方法总结为究方法。后人将其方法总结为“_”“_”法。法。3 3严肃的科学态度：在实验中得出结论后严肃的科学态度：在实验中得出结论后，还要在进

8、一步的实验中证明自己所得结论，还要在进一步的实验中证明自己所得结论的正确性。这种严肃科学态度和勤奋探索精的正确性。这种严肃科学态度和勤奋探索精神相结合，使牛顿做出科学史上的伟大发现神相结合，使牛顿做出科学史上的伟大发现，并为，并为_的发展奠定基础。的发展奠定基础。实验实验归纳演绎归纳演绎近代科学近代科学【特别提醒】【特别提醒】牛顿做出科学史上的伟大发牛顿做出科学史上的伟大发现的原因：除勤奋的探索精神与科学的研究现的原因：除勤奋的探索精神与科学的研究方法相结合外，还有借鉴前人的科学成果，方法相结合外，还有借鉴前人的科学成果，成才的环境，如文艺复兴运动的影响、英国成才的环境，如文艺复兴运动的影响、

9、英国资产阶级革命的洗礼，等等。资产阶级革命的洗礼，等等。归纳综合归纳综合牛顿自幼就善于思考，热爱科研，在数学方牛顿自幼就善于思考，热爱科研，在数学方面提出了二项式定理、创立了微积分，光学面提出了二项式定理、创立了微积分，光学方面提出了光的微粒说，力学方面提出万有方面提出了光的微粒说，力学方面提出万有引力定律、经典力学，天文学方面发明了反引力定律、经典力学，天文学方面发明了反射望远镜，并且以射望远镜，并且以自然哲学中的数学原理自然哲学中的数学原理一书完成了物理学史上的第一次大综合，一书完成了物理学史上的第一次大综合，成为近代科学体系的奠基人。成为近代科学体系的奠基人。课堂探究讲义课堂探究讲义【探

10、究核心问题】【探究核心问题】一、牛顿的重大理论发现一、牛顿的重大理论发现类别类别理论成果理论成果意义意义数学数学方面方面创建微积分创建微积分用代数的方法论完成用代数的方法论完成微积分的代数化，数微积分的代数化，数学从感觉学科转向思学从感觉学科转向思维学科维学科天文天文学方学方面面发现万有引力定律发现万有引力定律后来它成为天文学的后来它成为天文学的基础定律，极大地推基础定律，极大地推动了天体运动的研究动了天体运动的研究力学力学方面方面建立完整的力学理建立完整的力学理论体系论体系实现了物理学史上的实现了物理学史上的第一次大飞跃，标志第一次大飞跃，标志着近代科学的形成着近代科学的形成光学光学方面方面

11、正确解释了日光的正确解释了日光的组成组成奠定光谱学的基础奠定光谱学的基础二、牛顿经典力学体系产生的历史影响二、牛顿经典力学体系产生的历史影响1 1经典力学体系囊括了地上的物体运动和天上经典力学体系囊括了地上的物体运动和天上的天体运动，对自然界的力学现象作出了系统的天体运动，对自然界的力学现象作出了系统、合理的说明，完成了人类对自然界认识史上、合理的说明，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的第一次理论大综合，标志着近代科学的形成，开启了人类科学的新时代。，开启了人类科学的新时代。2 2经典力学体系使力学和天文学在理论上达到经典力学体系使力学和天文学在理论上达到了相

12、当完备的程度，并在社会生产、科学实验了相当完备的程度，并在社会生产、科学实验中得到了广泛的应用和验证，使科学摆脱了神中得到了广泛的应用和验证，使科学摆脱了神学的束缚和压制，为人们正确认识和解释自然学的束缚和压制，为人们正确认识和解释自然界的现象提供了理论指导。界的现象提供了理论指导。3 3经典力学体系不仅是经典物理学和天经典力学体系不仅是经典物理学和天文学的基础，也是现代工程力学以及与之文学的基础，也是现代工程力学以及与之有关的工程技术的理论基础，引发了以英有关的工程技术的理论基础，引发了以英国工业革命为起点的第一次技术革命，为国工业革命为起点的第一次技术革命，为法国启蒙思想和唯物主义哲学奠定

13、了科学法国启蒙思想和唯物主义哲学奠定了科学基础。基础。【探究热点考向】【探究热点考向】以全新的角度考查牛顿力学体系的内以全新的角度考查牛顿力学体系的内涵及其意义涵及其意义 (2011年苏州高二检测年苏州高二检测)之所以说牛顿力之所以说牛顿力学体系是近代科学形成的标志，是因为学体系是近代科学形成的标志，是因为()A把变量引进了数学，成为数学中的转折点把变量引进了数学，成为数学中的转折点B使机械能可以转化为电能，为制造发电机使机械能可以转化为电能，为制造发电机创造了可能创造了可能C是人类历史上对自然规律的第一次理论性是人类历史上对自然规律的第一次理论性的概括和综合的概括和综合D是物理学思想的一场大

14、革命是物理学思想的一场大革命【解析】【解析】本题考查学生的分析、理解能力本题考查学生的分析、理解能力。牛顿力学体系之所以能够成为近代科学形。牛顿力学体系之所以能够成为近代科学形成的标志，关键在于它是人类历史上对自然成的标志，关键在于它是人类历史上对自然规律的第一次理论性概括和综合。规律的第一次理论性概括和综合。【答案】【答案】C C 针对训练针对训练(2011(2011年山东烟台高二月考年山东烟台高二月考)“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

15、。起头来，开始用自己理性的眼光打量世界。”这表明牛顿的发现这表明牛顿的发现()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解析：解析：选选C C。本题属于情景材料式选择题，。本题属于情景材料式选择题，实质考查牛顿经典力学的重大意义，解答的实质考查牛顿经典力学的重大意义，解答的关键是准确理解题干材料的含义并准确提取关键是准确理解题干材料的含义并准确提取其中的有效信息。其中的有效信息。题干材料中题干材料中“开始用自己理性的眼光打量世开始用自己理性的

16、眼光打量世界界”等信息，说明牛顿经典力学开始把人类等信息，说明牛顿经典力学开始把人类的思维从神学的束缚下解放出来，故的思维从神学的束缚下解放出来，故C C项符项符合题意；合题意；A A、D D两项均与题干材料中的信息不两项均与题干材料中的信息不符，符，B B项犯了表述绝对化的错误。项犯了表述绝对化的错误。阅读材料，回答问题。阅读材料，回答问题。牛顿出生的时代，正是欧洲的自然科学、社会牛顿出生的时代，正是欧洲的自然科学、社会科学向前跃进的变革时代。欧洲的科学，曾经科学向前跃进的变革时代。欧洲的科学，曾经有过辉煌的过去。进入中世纪后，基督教会统有过辉煌的过去。进入中世纪后，基督教会统治欧洲长达上千

17、年，在这个漫长的岁月里，欧治欧洲长达上千年，在这个漫长的岁月里，欧洲的科学被禁锢在神学思想中，成了宗教的附洲的科学被禁锢在神学思想中，成了宗教的附属物。文艺复兴后的属物。文艺复兴后的200200年中，真正的科学伴随年中，真正的科学伴随着资本主义的发展而登上新的历史舞台，并以着资本主义的发展而登上新的历史舞台，并以磅礴的气势迅速发展。磅礴的气势迅速发展。综合考查牛顿的科学成就综合考查牛顿的科学成就牛顿的时代是一个科学革命的大时代，而他牛顿的时代是一个科学革命的大时代，而他也以巨大的成就给这个时代增添了绚烂的色也以巨大的成就给这个时代增添了绚烂的色彩。彩。少年时代的牛顿并不是神童，他资少年时代的牛

18、顿并不是神童，他资质平常，成绩一般，但却喜欢读书、沉思、质平常，成绩一般，但却喜欢读书、沉思、做科学小实验。迫于生活艰难，牛顿的母亲做科学小实验。迫于生活艰难，牛顿的母亲只得让他停学务农，但是被他的好学精神所只得让他停学务农，但是被他的好学精神所感动的舅父说服了母亲让牛顿继续读书。感动的舅父说服了母亲让牛顿继续读书。16611661年，年，1818岁的牛顿以减费生的身份进入剑岁的牛顿以减费生的身份进入剑桥大学三一学院，靠为学院做杂务的收入支桥大学三一学院，靠为学院做杂务的收入支付学费。付学费。(1)(1)据材料分析，近代科学迅速发展的原因据材料分析，近代科学迅速发展的原因是什么？是什么？(2)

19、(2)牛顿在力学上取得了怎样的巨大成就？牛顿在力学上取得了怎样的巨大成就？(3)(3)结合材料，谈谈你的感想。结合材料，谈谈你的感想。【解析】【解析】本题以牛顿生活的社会背景为切本题以牛顿生活的社会背景为切入点，考查学生的归纳概括能力和对教材基入点，考查学生的归纳概括能力和对教材基础史实的识记能力，同时通过伟大人物的生础史实的识记能力，同时通过伟大人物的生平，培养学生对优秀精神风貌与意志品质的平，培养学生对优秀精神风貌与意志品质的感悟。第感悟。第(1)(1)题要依据材料所提供的时代背题要依据材料所提供的时代背景进行提炼，注意经济与思想两个角度；景进行提炼，注意经济与思想两个角度；第第(2)(2

20、)题依据教材基础知识进行归纳，注意题依据教材基础知识进行归纳，注意是在是在“力学力学”方面的成就；第方面的成就；第(3)(3)题应从牛题应从牛顿艰难的童年时代与努力拼搏的求学时代中顿艰难的童年时代与努力拼搏的求学时代中进行感悟，只要言之成理，积极向上即可。进行感悟，只要言之成理，积极向上即可。【答案】【答案】(1)(1)原因：资本主义发展为科学原因：资本主义发展为科学的发展奠定物质基础和发展动力；文艺复兴的发展奠定物质基础和发展动力；文艺复兴解放了人们的思想。解放了人们的思想。(2)(2)成就：成就：16871687年出版了年出版了自然哲学中的数自然哲学中的数学原理学原理，提出了物体运动三大定

21、律和万有，提出了物体运动三大定律和万有引力定律；引力定律；形成一个以实验为基础，以数学为表达形式形成一个以实验为基础，以数学为表达形式的牛顿力学体系，即经典力学体系；万有引的牛顿力学体系，即经典力学体系；万有引力定律成为天文学的基础定律。力定律成为天文学的基础定律。(3)(3)感想：科学进步需要适宜的社会环境；感想：科学进步需要适宜的社会环境；成功需要谦虚的态度，勤奋探索的科研精神成功需要谦虚的态度，勤奋探索的科研精神等；贫穷不是个人的耻辱，反而可以磨炼个等；贫穷不是个人的耻辱，反而可以磨炼个人的意志品质。人的意志品质。【探究史料研习】【探究史料研习】牛顿对物理学的贡献牛顿对物理学的贡献(20

22、11(2011年安徽六安高二检测年安徽六安高二检测)阅读下列材料：阅读下列材料：材料材料1 1：牛顿的：牛顿的原理原理公认是科学史上的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上，无疑没有什么别的杰作可以同原理原理相媲美。二百多年来，它一直是全部天文学相媲美。二百多年来，它一直是全部天文学和宇宙学思想的基础和宇宙学思想的基础无怪乎牛顿力学的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学等各个不同领域的工作者也留下了极其深刻的印象，

23、以致他们都试图在解决各种问题时刻的印象，以致他们都试图在解决各种问题时以力学或准力学为楷模。以力学或准力学为楷模。十六、十七世纪科学、技术和哲学史十六、十七世纪科学、技术和哲学史材料材料2 2：启蒙思想家们在牛顿革命的启发和激励：启蒙思想家们在牛顿革命的启发和激励下进行了种种思考。伏尔泰曾写道：下进行了种种思考。伏尔泰曾写道：“如果全如果全部自然界，一切行星，都要服从永恒的规律，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，那就太定律放在眼中，完全任意地为所欲为，那就太奇怪了。奇怪了。”

24、但由于牛顿学说本身的机械决定论性质，充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带有形而上学的武断(主要是忽视了人的心主要是忽视了人的心灵的复杂性灵的复杂性)。世界文明史世界文明史【思考探究】【思考探究】(1)(1)牛顿说：牛顿说：“假如我看得远些，那是因为假如我看得远些，那是因为我站在巨人们的肩上。我站在巨人们的肩上。”结合所学知识，指结合所学知识，指出牛顿生活的时代特征，并列举两位影响了出牛顿生活的时代特征，并列举两位影响了牛顿的牛顿的“巨人巨人”。(2)(2)根据上述材料并结合所学知识，指出牛根据上

25、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。顿学说对近代社会发展的主要影响。【探究思路】【探究思路】本题主要考查了牛顿取得巨大本题主要考查了牛顿取得巨大成就的原因及影响。第成就的原因及影响。第(1)(1)问，回答时主要注问，回答时主要注意意“时代特征时代特征”所涉及的角度即经济思想和科所涉及的角度即经济思想和科技。第技。第(2)(2)问，解答本题的关键是对材料的理问，解答本题的关键是对材料的理解运用，注意从材料中分析把握答题角度。解运用，注意从材料中分析把握答题角度。【答案提示】【答案提示】(1)(1)资本主义不断发展，启蒙资本主义不断发展，启蒙思想兴起与传播，近代科学不断取得

26、进展。哥思想兴起与传播，近代科学不断取得进展。哥白尼、开普勒、伽利略、笛卡儿、巴罗。白尼、开普勒、伽利略、笛卡儿、巴罗。(答答出其中两位即可出其中两位即可)(2)(2)在物理学、数学、天文学等领域作出了在物理学、数学、天文学等领域作出了杰出贡献，并确立了相关学科的科学体系和杰出贡献，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动。机械决定论对启蒙思想及某些社会科学研究产生了一定的负面影响。研究产生了一定的负面影响。速效提能

27、演练速效提能演练本部分内容讲解结束本部分内容讲解结束点此进入课件目录点此进入课件目录按按ESC键退出全屏播放键退出全屏播放谢谢使用谢谢使用20.成功与不成功之间有时距离很短-只要后者再向前几步。1.微笑，是春天里的一丝新绿，是骄阳下的饿一抹浓荫，是初秋的一缕清风，是严冬的一堆篝火。微笑着去面对吧，你会感到人生是那样温馨。4、我不知道我现在做的哪些是对的，那些是错的，而当我终于老死的时候我才知道这些。所以我现在所能做的就是尽力做好每一件事，然后等待着老死。16、如果你希望成功，以恒心为良友，以经验为参谋，以小心为兄弟，以希望为哨兵。3.时间乃是最大的革新家。5.有了执著，生命旅程上的寂寞可以铺成

28、一片蓝天;有了执著，孤单可以演绎成一排鸿雁;有了执著，欢乐可以绽放成满圆的鲜花。17.无论才能、知识多么卓着，如果缺乏热情，则无异纸上画饼充饥，无补于事。9.过去不等于未来;没有失败，只有暂时停止成功;采取更大量的行动。13.有志者事竟成。11.只向最顶端的人学习，只和最棒的人交往，只做最棒的人做的事。9.岩石下的小草教我们坚强，峭壁上的野百合教我们执著，山顶上的松树教我们拼搏风雨，严寒中的腊梅教我们笑迎冰雪。11.我们可以失望，但不能盲目。17.成功与失败的分水岭，可以用这五个字来表达-我没有时间。10.一个人如若不能使自己的人生辉煌，但也没有理由使它黯淡;人生可以平凡，但不可以庸俗堕落;人生不在乎掠取多少，而在于追求过程的完美与卓越!