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1、2013【三维设计】高二历史人教版选修四课件第六单元-第4课-近代科学之父牛顿返回返回1 1了解牛顿早期科学发明与创造，知道牛顿的成长了解牛顿早期科学发明与创造，知道牛顿的成长历程历程2 2掌握牛顿的主要贡献，经典力学的含义和影响掌握牛顿的主要贡献，经典力学的含义和影响;认识牛顿力学体系的建立是自然科学上第一次理认识牛顿力学体系的建立是自然科学上第一次理论大综合论大综合3 3分析牛顿的伟大发现为近代科学的发展奠定了基分析牛顿的伟大发现为近代科学的发展奠定了基础，理解牛顿是近代科学之父，是人类历史上最础，理解牛顿是近代科学之父，是人类历史上最伟大的科学家之一伟大的科学家之一近代科学之父牛顿近代科
2、学之父牛顿第 4课返回 一、早期科学发明与创造一、早期科学发明与创造 1 1学习生涯学习生涯 (1)(1)中学时代：牛顿从小就爱思考，善于观察，中学时代中学时代：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。的牛顿已开始进行科学研究和实验。(2)(2)大学时代：牛顿接触到大量的自然科学著作，逐渐被大学时代：牛顿接触到大量的自然科学著作，逐渐被引导到当时数学的最前沿引导到当时数学的最前沿 和微积分方面。和微积分方面。(3)(3)大学毕业前：牛顿提出了大学毕业前：牛顿提出了 定理以及微积分的定理以及微积分的初步算法。初步算法。(4)1665(4)166516661666年：他
3、在光学、数学和年：他在光学、数学和 等领域的研等领域的研究都取得了重要进展。究都取得了重要进展。解析几何解析几何二项式二项式力学力学返回 2 2光学方面的成就光学方面的成就 (1)(1)折射：牛顿制作了折射：牛顿制作了 ，证明日光由七色光，证明日光由七色光组成，并进一步说明物体颜色的形成原理。组成，并进一步说明物体颜色的形成原理。(2)(2)反射：反射：16681668年，设计并制作了世界上第一架年，设计并制作了世界上第一架 望望远镜。远镜。(3)(3)光的本质：光的本质：16721672年，在论文年，在论文关于光和色的新理论关于光和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，与荷
4、兰物理学家惠更的见解，与荷兰物理学家惠更斯的斯的“”构成了关于光的两大基本理论。构成了关于光的两大基本理论。折射望远镜折射望远镜反射反射微粒微粒波动说波动说返回 牛顿曾说：我之所以能比别人看得远些，是因为我站在牛顿曾说：我之所以能比别人看得远些，是因为我站在巨人们的肩上。他认为巨人们的肩上。他认为“不花在研究上的时间都是损失不花在研究上的时间都是损失”。牛顿的哪些品质值得我们学习？牛顿的哪些品质值得我们学习？我的思考我的思考 提示：提示：虚怀若谷、谦虚好学精神；尊重他人的科研成果，虚怀若谷、谦虚好学精神；尊重他人的科研成果，勇于探索精神；甘于寂寞，献身科学的精神等。勇于探索精神；甘于寂寞，献身
5、科学的精神等。返回 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，牛顿就已了解了哥白尼、理论基础：在大学，牛顿就已了解了哥白尼、和开普勒等人在天文学方面的研究成果。和开普勒等人在天文学方面的研究成果。(2)(2)主要内容：宇宙间一切物体之间，都存在着一种主要内容：宇宙间一切物体之间，都存在着一种 的作用，这种相互吸引的作用力，就是万有引力。的作用，这种相互吸引的作用力，就是万有引力。伽利略伽利略相互相互吸引吸引返回 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的数自
6、然哲学的数学原理学原理中，确定了解决万有引力问题的中，确定了解决万有引力问题的 ，阐明万有引力的概念并把它应用到天文学中。阐明万有引力的概念并把它应用到天文学中。(2)(2)体系形成：并把伽利略和开普勒等人提出的理论加以体系形成：并把伽利略和开普勒等人提出的理论加以 ，从而构成一个完整的力学理论体系。，从而构成一个完整的力学理论体系。(3)(3)地位：牛顿力学成为经典力学理论，居于物理学的统地位：牛顿力学成为经典力学理论，居于物理学的统治地位，直到爱因斯坦相对论的提出和治地位，直到爱因斯坦相对论的提出和 的建立才打的建立才打破了这种绝对权威。破了这种绝对权威。物体运动三定律物体运动三定律科学整
7、理科学整理量子力学量子力学返回 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勤奋的探索精神勤奋的探索精神 在科学研究上，牛顿是一个十分专注的在科学研究上，牛顿是一个十分专注的 ，是一位，是一位勤奋的探索者。勤奋的探索者。2 2科学的研究方法科学的研究方法 牛顿将牛顿将 作为得出科学概念的主要途径，这是近代的作为得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科学研究方法。后人将其方法总结为“”。科学家科学家归纳归纳演绎演绎实验实验返回 3 3严肃的科学态度严肃的科学态度 在实验中得出结论后，还要在进一步的实验中证明自己在实验中得出结论后，还要在进一步的
8、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神相结所得结论的正确性。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，并为合，使牛顿做出科学史上的伟大发现，并为 的发的发展奠定基础。展奠定基础。近代科学近代科学返回 1919世纪世纪2020年代，人们在制作星表时年代，人们在制作星表时发现天王星的运行轨道不是完美的椭发现天王星的运行轨道不是完美的椭圆，经天文学家们用牛顿的科学成果圆，经天文学家们用牛顿的科学成果进行计算，认为在天王星附近可能有进行计算，认为在天王星附近可能有一颗未知行星的引力在干扰其运动，一颗未知行星的引力在干扰其运动，并算出了这颗行星的位置。并
9、算出了这颗行星的位置。18461846年，德国天文学家加勒在认年，德国天文学家加勒在认定的位置上果然找到了这颗行星，后来被命名为海王星。定的位置上果然找到了这颗行星，后来被命名为海王星。返回 海王星的发现运用了牛顿的哪一项研究成果？这一现象海王星的发现运用了牛顿的哪一项研究成果？这一现象说明了什么问题？说明了什么问题？我的思考我的思考 提示：提示：成果：万有引力定律。说明的问题：万有引力定成果：万有引力定律。说明的问题：万有引力定律推动了人们对天体运动的研究；自然科学具有惊人的预见律推动了人们对天体运动的研究；自然科学具有惊人的预见力和理论指导意义。力和理论指导意义。返回返回 一、为什么说牛顿
10、是一、为什么说牛顿是“近代科学之父近代科学之父”？(1)(1)牛顿是英国物理学家、天文学家和数学家。牛顿是英国物理学家、天文学家和数学家。(2)(2)在天文学方面，他解释了潮汐现象，指出潮汐的大在天文学方面，他解释了潮汐现象，指出潮汐的大小不但同朔望月有关，而且与太阳的引力也有关系；牛顿小不但同朔望月有关，而且与太阳的引力也有关系；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，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。并由此说明了岁差现象等。(3)(3)在物理学上，牛顿基于伽利略、开普勒等人的工作，在物理学上，牛顿基于伽利略、开普勒等人的工作，建立了
11、三条运动基本定律和万有引力定律，并建立了经典建立了三条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。力学的理论体系。(4)(4)在数学上，牛顿创立了在数学上，牛顿创立了“牛顿二项式定理牛顿二项式定理”，并和，并和莱布尼茨几乎同时创立了微积分学。莱布尼茨几乎同时创立了微积分学。返回 (5)(5)在光学方面，牛顿发现白色日光由不同颜色的光构在光学方面，牛顿发现白色日光由不同颜色的光构成，并制成成，并制成“牛顿色盘牛顿色盘”；关于光的本性，牛顿创立了光；关于光的本性，牛顿创立了光的的“微粒说微粒说”。在牛顿的著作。在牛顿的著作自然哲学的数学原理自然哲学的数学原理中，中，他用数学解释了哥白尼
12、的日心说和天体运动的现象。他用数学解释了哥白尼的日心说和天体运动的现象。(6)(6)牛顿力学体系的建立是近代科学形成的标志，是人牛顿力学体系的建立是近代科学形成的标志，是人类认识史上对自然规律的第一次概括和总结。类认识史上对自然规律的第一次概括和总结。返回 二、牛顿经典力学体系产生了哪些重大而深远的历史二、牛顿经典力学体系产生了哪些重大而深远的历史影响？影响？(1)(1)经典力学体系囊括了地上的物体运动和天上的天体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、合理的说明，完运动，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的第一次理论大
13、综合，标志着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，开启了人类科学的新时代。近代科学的形成，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了相当经典力学体系使力学和天文学在理论上达到了相当完备的程度，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，使科学摆脱了神学的束缚和压制，为人们正确用和验证，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界的现象提供了理论指导。认识和解释自然界的现象提供了理论指导。返回 (3)(3)经典力学体系不仅是经典物理学和天文学的基础，经典力学体系不仅是经
14、典物理学和天文学的基础，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，引发了以英国工业革命为起点的第一次技术革命，为法国启蒙发了以英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了科学基础。思想和唯物主义哲学奠定了科学基础。返回考查点考查点牛顿一生重大的理论发现牛顿一生重大的理论发现命题命题视角视角万有引力定律，万有引力定律，经经典力学，牛典力学，牛顿顿“归纳归纳演演绎绎”法。法。命题命题立意立意1.选选取材料，从材料中最大限度地取材料，从材料中最大限度地获获取有效信息，以全取有效信息，以全新的新的视视角考角考查查牛牛
15、顿顿生活的生活的时时代和牛代和牛顿顿学学说对说对近代社会近代社会发发展的影响。展的影响。2严肃严肃的科学的科学态态度与勤度与勤奋奋的探索精神相的探索精神相结结合，使牛合，使牛顿顿做出科学史上的做出科学史上的伟伟大大贡贡献，并献，并为为近代科学的近代科学的发发展奠定基展奠定基础础，以此，以此为为命命题题立意，感悟科学家的立意，感悟科学家的优优秀品秀品质质。返回 例例 材料一材料一牛顿的牛顿的原理原理公认是科学史上的最伟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的杰作可以同原理原理相媲美。二百多年来，它一
16、直是全部相媲美。二百多年来，它一直是全部天文学和宇宙学思想的基础天文学和宇宙学思想的基础无怪乎牛顿力学的非凡成功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，以致他们都试图在解决各种问者也留下了极其深刻的印象，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。题时以力学或准力学为楷模。摘自摘自1616、1717世纪科学、技术和哲学史世纪科学、技术和哲学史返回 材料二材料二启蒙思想家们在牛顿革命的启发、激励下进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：行了种种思考
17、。伏尔泰曾写道：“如果全部自然界，一切如果全部自然界，一切行星，都要服从永恒的规律，而有一个小动物，五尺来高，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。就太奇怪了。”但由于牛顿学说本身的机械决定论性质，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学的武断(主要是忽视了人的心灵的复杂性主要是忽视了人的心灵的复杂性)。摘编自摘编自世界文明史世界文明史返回 探究探究 (1)(1)牛
18、顿说：牛顿说：“假如我看得远些，那是因为我站在巨人们假如我看得远些，那是因为我站在巨人们的肩上。的肩上。”结合所学知识，指出牛顿生活的时代特征，并列结合所学知识，指出牛顿生活的时代特征，并列举两位影响了牛顿的举两位影响了牛顿的“巨人巨人”。(2)(2)根据上述材料并结合所学知识，指出牛顿学说对近代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。社会发展的主要影响。解析解析 本题主要考查了牛顿取得巨大成就的原因及影本题主要考查了牛顿取得巨大成就的原因及影响。第响。第(1)(1)问，回答时主要注意问，回答时主要注意“时代特征时代特征”所涉及的角度，所涉及的角度，即经济思想和科技。
19、第即经济思想和科技。第(2)(2)问，解答的关键是对材料的理解运问，解答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。用，注意从材料中分析把握答题角度。返回 答案答案(1)(1)资本主义不断发展，启蒙思想兴起与传资本主义不断发展，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、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。笛卡儿、巴罗。(答出其中两位即可答出其中两位即可)(2)(2)在物理学、数学、天文学等领域做出杰出贡献，并在物理学、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产生了运动。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。一定的负面影响。返回返回点击下图片进入点击下图片进入“基础随堂巩固基础随堂巩固”返回谢谢大家！