1、第六單元 杰出的科學(xué)家“自然界和自然規(guī)律隱藏在黑暗中，上帝說(shuō)，讓牛頓出生吧，于是一切都成為光明。” 英國(guó)詩(shī)人亞歷山大蒲伯牛頓（16421727年）第4課 近代科學(xué)之父牛頓第4課 近代科學(xué)之父牛頓請(qǐng)閱讀教材，思考以下問(wèn)題：1）了解牛頓的成長(zhǎng)歷程。2）請(qǐng)按學(xué)科領(lǐng)域歸納牛頓一生中的主要科學(xué)成就。3）試舉例說(shuō)明牛頓的科學(xué)成就在推動(dòng)人類社會(huì)發(fā)展的作用。4）為何稱牛頓為“近代科學(xué)之父”？5）促成牛頓取得巨大成就的原因有哪些？6）你從牛頓那里學(xué)到（或感悟到）了什么？ 牛頓以自己杰出的貢獻(xiàn)，獲得了國(guó)葬的禮遇。他被安葬在威斯敏斯特教堂，那是安葬英國(guó)英雄們的地方。為他抬棺材的是兩位公爵、三位伯爵以及大法官。法國(guó)著

2、名哲學(xué)家伏爾泰當(dāng)時(shí)正在英國(guó)訪問(wèn)，他目睹了牛頓的葬禮，十分感嘆牛頓所獲得的殊榮。他是這樣描寫的：“他是像一位深受自己的臣民愛(ài)戴的國(guó)王一樣被安葬的。在他之前，是沒(méi)有哪一位科學(xué)家享受如此殊榮的。在他之后，受到如此厚葬的也將會(huì)是屈指可數(shù)的。” 科學(xué)簡(jiǎn)史“自然界和自然規(guī)律隱藏在黑暗中，上帝說(shuō)，讓牛頓出生吧，于是一切都成為光明。” 英國(guó)詩(shī)人亞歷山大蒲伯牛頓（16421727年）第4課 近代科學(xué)之父牛頓鞏固練習(xí)：1、牛頓反射望遠(yuǎn)鏡的發(fā)明A 奠定了光譜學(xué)的基礎(chǔ) B 使人類對(duì)天體的觀察進(jìn)入了一個(gè)新階段C 進(jìn)一步說(shuō)明了物體顏色的形成原理D 發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律2、1718世紀(jì)，西方物理學(xué)界關(guān)于光的兩大基本理論的提出

3、者是牛頓惠更斯麥克斯韋愛(ài)因斯坦A B C D 3、與奠定牛頓“光譜學(xué)”理論基礎(chǔ)無(wú)關(guān)的是A 伽利略等人的實(shí)驗(yàn)成果 B 折射望遠(yuǎn)鏡的制作C 對(duì)物體顏色形成原理的研究 D 反射望遠(yuǎn)鏡的制作 BAD牛頓的卓越貢獻(xiàn) 大約在17世紀(jì)60年代，牛頓與德國(guó)數(shù)學(xué)家萊布尼茨分別獨(dú)立地創(chuàng)立了微積分；1687年，他的自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理一書的出版，建立起完整的力學(xué)理論體系，實(shí)現(xiàn)了物理學(xué)史上的第一次大飛躍；他在大量實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)了著名的萬(wàn)有引力定律和牛頓力學(xué)三定律。牛頓發(fā)明的第一架反射望遠(yuǎn)鏡牛頓數(shù)學(xué)橋是劍橋大學(xué)城里的一大景觀，全橋由7177根大小不一的木頭銜接而成，有10299個(gè)接口，如果以一個(gè)接口用一枚鐵釘來(lái)計(jì)算，那

4、么至少需要 10299枚鐵釘。但牛頓把所有鐵釘都倒進(jìn)了河里，整座橋沒(méi)用一枚鐵釘，這就是數(shù)學(xué)的奇妙。多少年來(lái)，劍橋數(shù)學(xué)系的高才生們都?jí)粝虢馄茢?shù)學(xué)橋的奧秘，換句話說(shuō)就是想在紙頭上造一座跟數(shù)學(xué)橋一模一樣的橋。但如愿者無(wú)一。多數(shù)人設(shè)計(jì)出來(lái)的橋至少需要上千枚鐵釘才能達(dá)到原橋同等效果，只有少數(shù)幾人把鐵釘數(shù)量減少 到千枚數(shù)之內(nèi)。有個(gè)冰島人，他創(chuàng)造了有史以來(lái)的最好成績(jī)，把鐵釘數(shù)減少到561枚。 牛頓的主要科學(xué)成就：領(lǐng)域 成就數(shù)學(xué)提出二項(xiàng)式定理和微積分的初步算法物理學(xué)光學(xué)1）制作折射望遠(yuǎn)鏡，對(duì)太陽(yáng)光進(jìn)行反射實(shí)驗(yàn)，證明日光由七色光組成，說(shuō)明物體顏色的形成原理； 2）在關(guān)于光和色的新理論中提出了光的 “微粒說(shuō)”。力

5、學(xué)1）創(chuàng)立了物體運(yùn)動(dòng)三定律和萬(wàn)有引力定律； 2）建立了經(jīng)典力學(xué)理論體系。天文學(xué)制作了世界上第一架反射望遠(yuǎn)鏡考察行星運(yùn)動(dòng)，解釋了潮汐現(xiàn)象、地球的圓扁形狀等問(wèn)題。舉例說(shuō)明牛頓的科學(xué)成就對(duì)推動(dòng)社會(huì)發(fā)展的作用。1）牛頓對(duì)太陽(yáng)光的實(shí)驗(yàn)和結(jié)論，奠定了光譜學(xué)的基礎(chǔ)。2）牛頓設(shè)計(jì)和制作的反射望遠(yuǎn)鏡，成為現(xiàn)在天文望遠(yuǎn)鏡的基礎(chǔ)，使人類對(duì)天體的觀察進(jìn)入了一個(gè)新階段。3）牛頓的萬(wàn)有引力定律后來(lái)成為天文學(xué)上的基礎(chǔ)定律，極大地推動(dòng)了人們對(duì)天體的研究。等等。總之，牛頓在科學(xué)上的偉大成就為近代科學(xué)的發(fā)現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)。材料一 牛頓的名言： 不花在研究上的時(shí)間都是損失。 我所做成了的事，都是由于我耐心的思考。 如果說(shuō)我比別人看得遠(yuǎn)

6、些，那是因?yàn)檎驹诰奕思缟系木壒省?我不過(guò)就像是一個(gè)在海濱玩耍的小孩，為不時(shí)發(fā)現(xiàn)一塊比尋常更為光滑的卵石或一片比尋常更為美麗的一片貝殼而沾沾自喜，而對(duì)于展現(xiàn)在我面前浩瀚的真理的海洋，我還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)呢。材料二 歐洲的科學(xué)革命在很大程度上應(yīng)歸功于同時(shí)發(fā)生的經(jīng)濟(jì)革命。經(jīng)濟(jì)上的進(jìn)步導(dǎo)致技術(shù)上的進(jìn)步；后來(lái)轉(zhuǎn)而又促進(jìn)了科學(xué)的發(fā)展和受到科學(xué)的促進(jìn)。遠(yuǎn)洋貿(mào)易引起對(duì)造船和航海業(yè)的巨大需求。 航海學(xué)校在葡萄牙、西班牙、荷蘭和法國(guó)相繼開辦，天文學(xué)由于其明顯的實(shí)用價(jià)值而得到認(rèn)真的研究。 斯塔夫里阿諾斯全球通史牛頓取得巨大成就的原因:主觀因素：善于思考與觀察的學(xué)習(xí)習(xí)慣，虛心好學(xué)的學(xué)習(xí)態(tài)度，嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，科學(xué)的研究方法，勤

7、奮的探索精神，善于吸收前人的研究成果，等等;客觀因素：前人的研究成果提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展為理論研究提供物質(zhì)基礎(chǔ)又對(duì)理論發(fā)展提出迫切要求，當(dāng)時(shí)歐洲啟蒙運(yùn)動(dòng)奠定了思想基礎(chǔ)，等等。牛頓的出生地日晷儀 傳說(shuō)小牛頓把風(fēng)車的機(jī)械原理摸透后，自己制造了一架模型，他將老鼠綁在一架有輪子的踏車上，然后在輪子的前面放上一粒玉米，剛好那地方是老鼠可望不可及的位置。老鼠想吃玉米，就不斷的跑動(dòng)，于是輪子不停的轉(zhuǎn)動(dòng)。 牛頓的老師巴羅(16301677年) , 曾任劍橋大學(xué)第一任“盧卡斯教授”, 三一學(xué)院院長(zhǎng)和劍橋大學(xué)副校長(zhǎng) ，是當(dāng)時(shí)頂尖的數(shù)學(xué)家和科學(xué)家，劍橋大學(xué)的首席教授席位就是專門為他設(shè)立的， 但他在39歲時(shí)

8、就主動(dòng)退休了，因?yàn)樗獙⑾蛔尳o當(dāng)時(shí)只有28歲的牛頓，以給牛頓更大的發(fā)展空間。 巴羅教授獨(dú)具慧眼，看出了牛頓具有深邃的觀察力、敏銳的理解力。于是將自己的數(shù)學(xué)知識(shí)，包括計(jì)算曲線圖形面積的方法，全部傳授給牛頓，并把牛頓引向了近代自然科學(xué)的研究領(lǐng)域。 牛頓果然沒(méi)有辜負(fù)恩師的厚望，大放異彩，成果累累，在談到自己成功的原因時(shí)，他非常感激地表示，因?yàn)樽约赫驹诰奕说募绨蛏稀?笛卡兒(1596 1650年)，法國(guó)哲學(xué)家，數(shù)學(xué)家，物理學(xué)家，解析幾何學(xué)奠基人之一。 1666年夏末一個(gè)溫曖的傍晚，在英格蘭林肯郡烏爾斯索普，一個(gè)腋下夾著一本書的年輕人走進(jìn)他母親家的花園里，坐在一棵樹下，開始埋頭讀他的書。當(dāng)他翻動(dòng)書頁(yè)時(shí)

9、，他頭頂?shù)臉渲χ杏袠訓(xùn)|西晃動(dòng)起來(lái)。一只歷史上最著名的蘋果落了下來(lái)，打在23歲的伊薩克牛頓的頭上。恰巧在那天，牛頓正苦苦思索著一個(gè)問(wèn)題：是什么力量使月球保持在環(huán)繞地球運(yùn)行的軌道上，以及使行星保持在其環(huán)繞太陽(yáng)運(yùn)行的軌道上？為什么這只打中他腦袋的蘋果會(huì)墜落到地上？正是從思考這一問(wèn)題開始，他找到了這些的答案萬(wàn)有引力理論。 1687年，牛頓的科學(xué)巨著自然哲學(xué)中的數(shù)學(xué)原理發(fā)表，牛頓的力學(xué)理論體系確立起來(lái)，這是人類認(rèn)識(shí)史上對(duì)自然規(guī)律的第一次理論上的概括和總結(jié)，所以有人把它譽(yù)為“從古到今最偉大的科學(xué)巨著”。 到現(xiàn)在，這本書已經(jīng)發(fā)行了不止100版，它的譯本幾乎涵蓋了世界上的每一種文字。這本書的出版像一陣旋風(fēng)席卷了整個(gè)歐洲大陸，受到各種各樣的評(píng)審，這些評(píng)審確立了牛頓的國(guó)際聲譽(yù)。 自然哲學(xué)中的數(shù)學(xué)原理的貢獻(xiàn)不僅使牛頓聞名世界，也使世人對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí)有了革命性的轉(zhuǎn)變，還對(duì)科學(xué)產(chǎn)生了革命性的影響，同時(shí)這本書也打開了工業(yè)革命的大門。牛頓除了解決潮汐如何產(chǎn)