1、歷史：第五單元第課近代科學體系的奠基人牛頓課件PPT（岳麓版選修）自然界和自然規律自然界和自然規律隱藏在黑暗中，隱藏在黑暗中，上帝說：上帝說：讓牛頓出生吧！讓牛頓出生吧！于是，一切都變得光明。于是，一切都變得光明。英國詩人波普曾經這樣寫道：英國詩人波普曾經這樣寫道： 第第 18 課課近代科學體系的奠基人牛頓近代科學體系的奠基人牛頓 劍橋大學校園劍橋大學校園第五單元第五單元 杰出的科學家杰出的科學家了解牛頓的成長歷程、主要科學成就了解牛頓的成長歷程、主要科學成就1牛頓的成長歷程；牛頓在物理學領域的主要成就牛頓的成長歷程；牛頓在物理學領域的主要成就及其偉大意義；牛頓晚年困惑及其原因；及其偉大意義；

2、牛頓晚年困惑及其原因；2結合時代背景，評價牛頓的歷史功績及其局限性；結合時代背景，評價牛頓的歷史功績及其局限性；3學習牛頓勤于動腦、勇于實踐、熱愛科學、獻身學習牛頓勤于動腦、勇于實踐、熱愛科學、獻身科學的優秀品質。科學的優秀品質。學習目標學習目標課課程程標標準準認識牛頓在社會發展中的作用。認識牛頓在社會發展中的作用。 16661666年夏末一個溫曖的傍晚，在英年夏末一個溫曖的傍晚，在英格蘭林肯郡烏爾斯索普，一個腋下夾著格蘭林肯郡烏爾斯索普，一個腋下夾著一本書的年輕人走進他母親家的花園里，一本書的年輕人走進他母親家的花園里，坐在一棵樹下，開始埋頭讀他的書。當坐在一棵樹下，開始埋頭讀他的書。當他翻

3、動書頁時，他頭頂的樹枝中有樣東他翻動書頁時，他頭頂的樹枝中有樣東西晃動起來。一只歷史上最著名的蘋果西晃動起來。一只歷史上最著名的蘋果落了下來，打在落了下來，打在2323歲的伊薩克歲的伊薩克牛頓的牛頓的頭上。恰巧在那天，牛頓正苦苦思索著頭上。恰巧在那天，牛頓正苦苦思索著一個問題：是什么力量使月球保持在環一個問題：是什么力量使月球保持在環繞地球運行的軌道上，以及使行星保持繞地球運行的軌道上，以及使行星保持在其環繞太陽運行的軌道上？為什么這在其環繞太陽運行的軌道上？為什么這只打中他腦袋的蘋果會墜落到地上？正只打中他腦袋的蘋果會墜落到地上？正是從思考這一問題開始，他找到了這些是從思考這一問題開始，他找

4、到了這些的答案的答案萬有引力理論。萬有引力理論。一一. 成長的足成長的足跡跡蘋果砸頭居然砸出了偉大的萬有引力蘋果砸頭居然砸出了偉大的萬有引力定律，真是得來全不費功夫！牛頓真有這定律，真是得來全不費功夫！牛頓真有這么好的天賦嗎？么好的天賦嗎？牛頓出生前，父親已去世。牛頓是遺牛頓出生前，父親已去世。牛頓是遺腹子，又是早產兒，先天不足，出生時體腹子，又是早產兒，先天不足，出生時體重只有重只有 3磅，差點夭折。他兩歲時母親改磅，差點夭折。他兩歲時母親改嫁，靠外祖母撫養。牛頓小學時期，體弱嫁，靠外祖母撫養。牛頓小學時期，體弱多病，性格靦腆，生性孱弱，有些遲鈍，多病，性格靦腆，生性孱弱，有些遲鈍，自幼沉默

5、寡言，性格倔強，而這種習性可自幼沉默寡言，性格倔強，而這種習性可能來自他的家庭處境。能來自他的家庭處境。少年牛頓資質平常，成績一般，但他少年牛頓資質平常，成績一般，但他喜歡讀書，喜歡看一些介紹各種簡單機械喜歡讀書，喜歡看一些介紹各種簡單機械模型制作方法的讀物，并從中受到啟發，模型制作方法的讀物，并從中受到啟發，自己動手制作些奇奇怪怪的小玩意，如風自己動手制作些奇奇怪怪的小玩意，如風車、木鐘、折疊式提燈等等。車、木鐘、折疊式提燈等等。 牛頓在成長中遇牛頓在成長中遇到哪些困難？他是怎樣到哪些困難？他是怎樣面對的？面對的？家境貧寒，一度輟學；家境貧寒，一度輟學；初入大學，對高等數學知識初入大學，對高

6、等數學知識 大瘟疫，劍橋大學關閉大瘟疫，劍橋大學關閉提 示：？二萬有引力定律二萬有引力定律為紀念牛頓的貢獻，國際天文學聯合為紀念牛頓的貢獻，國際天文學聯合會決定把會決定把662號小行星命名為牛頓小行星。號小行星命名為牛頓小行星。 “我之所以我之所以能比別人看得遠些，能比別人看得遠些，是因為我站在巨人是因為我站在巨人們的肩上。們的肩上。”在發現萬有引在發現萬有引力定律的過程中，力定律的過程中，有哪些巨人的肩膀有哪些巨人的肩膀托起了牛頓？托起了牛頓？開普勒伽利略萬有引力定律萬有引力定律F=221rmGm誰能說出牛頓力學三定律？誰能說出牛頓力學三定律？ 閱讀教材閱讀教材94頁愛因斯坦的話，結頁愛因斯

7、坦的話，結合下列恩格斯的話，評價力學三大定合下列恩格斯的話，評價力學三大定律和萬有引力定律的偉大意義。律和萬有引力定律的偉大意義。 牛頓由于發明了萬有引力定律而牛頓由于發明了萬有引力定律而創立了科學的天文學；由于進行了光創立了科學的天文學；由于進行了光的分解，而創立了科學的光學；由于的分解，而創立了科學的光學；由于創立了二項式定理和無限理論而創立創立了二項式定理和無限理論而創立了科學的數學；由于認識了力的本質，了科學的數學；由于認識了力的本質，而創立了科學的力學而創立了科學的力學”。 恩格斯恩格斯 牛頓在物理學上最主要的成就是發現了萬牛頓在物理學上最主要的成就是發現了萬有引力定律，綜合并表述了

8、經典力學的有引力定律，綜合并表述了經典力學的3個基本個基本定律定律 慣性定律、力與加速度成正比的定律、慣性定律、力與加速度成正比的定律、作用力和反作用力定律；引入了質量、動量、作用力和反作用力定律；引入了質量、動量、力、加速度、向心力等基本概念，從而建立了力、加速度、向心力等基本概念，從而建立了經典力學的經典力學的公理公理體系體系，完成了，完成了物理發展史上的物理發展史上的第一次大綜合第一次大綜合，建立了，建立了自然科學發展史上的里自然科學發展史上的里程碑程碑。 全國特級教師全國特級教師 孫曙光孫曙光意義：意義：對以后的天體研究起了巨大的對以后的天體研究起了巨大的推動作用，標志著的推動作用，標

9、志著的形成。形成。近代科學體系近代科學體系海王星海王星冥王星冥王星（小圖像為空間原始圖像，大圖像為經（小圖像為空間原始圖像，大圖像為經過計算機處理的冥王星表面）過計算機處理的冥王星表面）另外，牛頓力學理論能夠預見新的物理現象，并另外，牛頓力學理論能夠預見新的物理現象，并能以天文觀測或試驗論證其正確性，如：能以天文觀測或試驗論證其正確性，如：牛頓為什么獲得如此巨大的成就？牛頓為什么獲得如此巨大的成就？ 思考思考主觀條件主觀條件牛頓獲得巨大成就的原因牛頓獲得巨大成就的原因西歐思想解放運動（西歐思想解放運動（ ？）提供思想基礎；？）提供思想基礎；英國資產階級革命的洗禮；英國資產階級革命的洗禮；前人的

10、研究成果為牛頓提供很好的條件；前人的研究成果為牛頓提供很好的條件；具有虛懷若谷、謙虛好學精神；具有虛懷若谷、謙虛好學精神；尊重他人的科研成果有勇于探索精神；尊重他人的科研成果有勇于探索精神；甘于寂寞，獻身科學的精神等；甘于寂寞，獻身科學的精神等；客觀條件客觀條件三。晚年的困惑三。晚年的困惑晚年的牛頓開始致力于對神學晚年的牛頓開始致力于對神學的研究，他否定哲學的指導作用，的研究，他否定哲學的指導作用，虔誠地相信上帝，埋頭于寫以神學虔誠地相信上帝，埋頭于寫以神學為題材的著作。當他遇到難以解釋為題材的著作。當他遇到難以解釋的天體運動時，竟提出了的天體運動時，竟提出了“神的第神的第一推動力一推動力”的

11、謬論。他說，的謬論。他說，“ 上上帝統治萬物，我們是他的仆人而敬帝統治萬物，我們是他的仆人而敬畏他、崇拜他。畏他、崇拜他。”40歲以后，他把興趣逐漸轉向歲以后，他把興趣逐漸轉向政治、化學（賤金屬變成黃金）神政治、化學（賤金屬變成黃金）神學問題，寫了近學問題，寫了近200萬言的著作，萬言的著作，毫無價值。毫無價值。隨著科學聲譽的提高，隨著科學聲譽的提高，牛頓的政治地位也得到了牛頓的政治地位也得到了提升。提升。1689年，他被當選年，他被當選為國會中的大學代表。作為國會中的大學代表。作為國會議員，牛頓逐漸開為國會議員，牛頓逐漸開始疏遠給他帶來巨大成就始疏遠給他帶來巨大成就的科學。他不時表示出對的科

12、學。他不時表示出對以他為代表的領域的厭惡。以他為代表的領域的厭惡。這就給他后半生帶來不少這就給他后半生帶來不少爭論和麻煩。爭論和麻煩。三。晚年的困惑三。晚年的困惑 他把大量的時間花費在了和同時他把大量的時間花費在了和同時代的著名科學家如胡克、萊布尼茲等代的著名科學家如胡克、萊布尼茲等進行科學優先權的爭論上。例如，關進行科學優先權的爭論上。例如，關于萬有引力發現權等問題，胡克與他于萬有引力發現權等問題，胡克與他爭辯不休，差點影響了爭辯不休，差點影響了原理原理的出的出版；關于微積分發明權的問題，與萊版；關于微積分發明權的問題，與萊布尼茲以及德英兩國科學家爭吵不止，布尼茲以及德英兩國科學家爭吵不止，

13、給內向的牛頓帶來極大的痛苦。的確，給內向的牛頓帶來極大的痛苦。的確，牛頓也有自己的缺點：膽小，害羞牛頓也有自己的缺點：膽小，害羞 、不擅長演講。還曾被認為患過臨時性不擅長演講。還曾被認為患過臨時性的精神錯亂癥。到了的精神錯亂癥。到了50歲時，他已病歲時，他已病得很厲害，既有精神上的，也有生理得很厲害，既有精神上的，也有生理上的。上的。三。晚年的困惑三。晚年的困惑 順便分析一下牛頓為何信順便分析一下牛頓為何信奉神學的另外原因，牛頓自小奉神學的另外原因，牛頓自小是個孤兒，愛好單調，性格孤是個孤兒，愛好單調，性格孤僻，脾氣暴躁，工作有偏致狂僻，脾氣暴躁，工作有偏致狂傾向。他在科學上做出了無與傾向。他

14、在科學上做出了無與倫比的貢獻，但在處理人事關倫比的貢獻，但在處理人事關系上做的極不好，一生沒有一系上做的極不好，一生沒有一個朋友，一生沒有結婚。牛頓個朋友，一生沒有結婚。牛頓一直在孤獨中度過自己人生，一直在孤獨中度過自己人生，可能只有在教堂里同上帝對話可能只有在教堂里同上帝對話才能使自己心理得到一些寬慰。才能使自己心理得到一些寬慰。三。晚年的困惑三。晚年的困惑三。晚年的困惑三。晚年的困惑陷入思想困境的原因陷入思想困境的原因個人的生理和心理原因個人的生理和心理原因認識的局限（認識的相對性）認識的局限（認識的相對性）時代的局限（神學的陰影）時代的局限（神學的陰影） 他在辭世之前曾簡短地他在辭世之前

15、曾簡短地評價過自己：評價過自己： “我不知道世人怎樣看我不知道世人怎樣看我，但我自己以為我不過像一我，但我自己以為我不過像一個在海邊玩耍的孩子，不時為個在海邊玩耍的孩子，不時為發現比尋常更為美麗的一塊卵發現比尋常更為美麗的一塊卵石或一片貝殼而沾沾自喜，至石或一片貝殼而沾沾自喜，至于展現在我面前的浩翰的真理于展現在我面前的浩翰的真理海洋，卻全然沒有發現。海洋，卻全然沒有發現。”對牛頓的評價對牛頓的評價 英國著名詩人在他的墓碑英國著名詩人在他的墓碑上鐫刻著銘言：上鐫刻著銘言：讓人們歡呼這樣讓人們歡呼這樣一位多么偉大的巨匠，人類榮耀一位多么偉大的巨匠，人類榮耀曾經因他而在世界上存在過。曾經因他而在世

16、界上存在過。對牛頓的評價對牛頓的評價 1942年愛因斯坦為紀念牛頓年愛因斯坦為紀念牛頓誕生誕生 300周年而寫的文章，對牛周年而寫的文章，對牛頓的一生作如下的評價：頓的一生作如下的評價：“只有只有把他的一生看作為永恒真理而斗把他的一生看作為永恒真理而斗爭的舞臺上一幕才能理解他爭的舞臺上一幕才能理解他”。 閱讀教材閱讀教材91頁頁解析探究，結合以解析探究，結合以上材料，就應該怎上材料，就應該怎樣評價牛頓談談你樣評價牛頓談談你的看法。的看法。對牛頓的評價對牛頓的評價劍橋大學校園劍橋大學校園對牛頓的評價對牛頓的評價“人無完人，金無足赤人無完人，金無足赤”。瑕不掩瑜瑕不掩瑜 牛頓終歸是偉大的牛頓，牛頓

17、終歸是偉大的牛頓，他的科學貢獻將永載史冊。他的科學貢獻將永載史冊。1、牛頓提出的物體機械運動定律不包括、牛頓提出的物體機械運動定律不包括 A、萬有引力定律、萬有引力定律 B、慣性定律、慣性定律 C、加速度定律、加速度定律 D、作用與反作用定律、作用與反作用定律2、17世紀牛頓力學體系產生原因有世紀牛頓力學體系產生原因有 生產的迅速發展對基礎理論提出了迫切要求生產的迅速發展對基礎理論提出了迫切要求伽俐略等人的研究已有堅實的基礎牛頓個伽俐略等人的研究已有堅實的基礎牛頓個人的偉大天才和所做出的巨大努力同時代眾人的偉大天才和所做出的巨大努力同時代眾多著名科學家協同一致的通力合作多著名科學家協同一致的通力合作A、B、 C、D、跟蹤訓練跟蹤訓練3、實現了物理學史上第一次飛躍的是、實現了物理學史上第一次飛躍的是A、電磁學理論的建立、電磁學理論的建立B、進化論的出現、進化論的出現C、牛頓力學的建立、牛頓力學的建立D、日心說的提出、日心說的提出4、科學巨著、科學巨著自然哲學的數學原理自然哲學的數學原理的作者是的作者是A、牛頓、牛頓B、達爾文、達爾文C、萊布尼茨、萊布尼茨 D