第五單元杰出的科學家課標要求：

了解牛頓的成長歷程及主要科學成就，認識其對社會發展所作的貢獻。一、成長的足跡二、萬有引力定律三、晚年的困惑本課目錄前言：牛頓的生涯給我們的深刻啟示

人們普遍認為，牛頓是大科學家，是近代科學的象征。他生前就成為科學界的主宰，幾乎被當作偶像崇拜。他作為英國皇家學會連任24年的終身會長，法國科學院至尊的外國院士，還兼任英國造幣局局長和國會議員，并前所未有地被封為貴族，獲得爵士稱號。他死后作為自然科學家又第一個獲得國葬，長眠于威斯敏特教堂，還是歷代帝王和第一流名人的墓地。

牛頓身后的聲望有增無減。他不僅以不朽的著作《自然哲學的數學原理》、《光學》等流傳于世，而且由于后繼大師們的發展，他的思想觀念長期統率著科學戰線上的士卒。他在物理、數學研究上的主要成果，至今仍是各國大中學生必修的功課。然而他卻并不是天生的神童.今天我們來剖析牛頓的生涯，尋覓偉大科學家行程的足跡，揭示這位智慧巨匠崇高的人格魅力，將是我們對這位近代科學體系奠基人的最好的紀念。一、成長的足跡1〕了解牛頓的成長歷程。2〕請按學科領域歸納牛頓一生中的主要科學成就。3〕試舉例說明牛頓的科學成就在推動人類社會發展的作用。4〕促成牛頓取得巨大成就的原因有哪些？5〕造成牛頓晚年困惑的原因有哪些？6〕你從牛頓那里學到〔或感悟到〕了什么？請閱讀教材，思考以下問題：一、成長的足跡1、幼年的牛頓：早產、營養不足、衰弱多病；父親在出生前病逝，3歲母親改嫁，由祖母撫養長大；家境一貧如洗；個性孤僻、內向、害羞－一、成長的足跡2、青少年時期的牛頓1〕少年牛頓：小學成績一般，常受同學嘲笑、欺負；愛動腦筋、動手能力強。12歲入中學讀書因家境貧寒一度輟學，管理農莊其好學精神打動了舅舅，得以復學一、成長的足跡2、青少年時期的牛頓2〕青年牛頓：，以減費生身份進入劍橋大學三一學院；②1665年，由于瘟疫劍橋大學被迫關閉，回到故鄉。一生中科學研究最旺盛的時期牛頓的科學成就歸納牛頓的科學成果：1、在天文學方面：1672年牛頓創制了反射望遠鏡；他還解釋了潮汐的現象，指出潮汐的大小不但同朔望月有關，而且與太陽的引力也有關系；另外，牛頓從理論上推測出地球不是球體，而是兩極稍扁、赤道略鼓，并由此說明了歲差現象等。在牛頓的著作?自然科學原理中，他用數學解釋了哥白尼的日心說和天體運動的現象。

2、在物理學上：牛頓基于伽利略、開普勒等人的工作，建立了三條運動基本定律和萬有引力定律，并建立了經典力學的理論體系，從而完成了物理學史上第一次大綜合。3、在數學上：牛頓創立了“牛頓二項式定理〞，并和萊布尼茲幾乎同時創立了微積分學。4、在光學方面：牛頓發現白色日光由不同顏色的光構成，并制成“牛頓色盤〞；關于光的本性，牛頓創立了光的“微粒說〞。

牛頓對人類的貢獻是巨大的，正如恩格斯所說：“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了科學的數學；由于認識了力的本質，而創立了科學的力學〞。為紀念牛頓的貢獻，國際天文學聯合會決定把662號小行星命名為牛頓小行星。數學：代數二項式定理；微積分光學：發現了日光的組成等物理學：力學三大定律萬有引力定律牛頓經典力學的核心〔德國萊布尼茨〕牛頓的科學成就

重點：萬有引力定律1、前人的理論成就1〕哥白尼：日心說2〕開普勒：行星繞日運動三大定律3〕伽利略：發現了力學的一些基本原理〔提出了力、加速度等概念并發現了慣性定律和自由落體定律〕為牛頓研究萬有引力定律奠定了基礎重點：萬有引力定律2、個人的辛勤努力1〕“站在巨人們的肩上〞，繼承前人的工作，通過數學方法計算出地球對月亮的引力；2〕在大量研究〔6年〕的基礎上，牛頓充分證明了宇宙間所有的物體，都是相互吸引的。這種無處不有的引力即為“萬有引力〞。重點：萬有引力定律3、提出：1686年，撰寫?自然哲學的數學原理?1687年問世F=萬有引力定律重點：萬有引力定律4、意義1〕牛頓力學的三大定律和萬有引力定律為經典力學規定了一套基本概念，形成了完整的近代力學體系；2〕把地面上物體的運動和太陽系內行星的運動統一在相同的物理定律之中，從而完成了人類文明史上第一次自然科學的大綜合，為近代天文學奠定了基礎，對以后的天體研究起了極大的推動作用；3〕人們把牛頓力學體系的建立當作近代科學體系形成的標志。海王星冥王星（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）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：5、牛頓獲得巨大成就的原因1〕主觀條件：善于思考與觀察的學習習慣；扎實的基礎知識功底；勤奮嚴謹的科學態度；科學正確的研究方法；熱愛科學、追求真理的探索精神；善于吸收前人的研究成果，等等。5、牛頓獲得巨大成就的原因2〕客觀條件：①西歐思想解放運動〔？〕提供思想基礎；②英國資產階級革命的洗禮；③前人的研究成果為牛頓提供很好的條件；④社會經濟的發展為理論研究提供物質基礎又對理論發展提出迫切要求。三、晚年的困惑三、晚年的困惑：晚年迷戀和鉆研宗教和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，虔誠地相信上帝，埋頭于寫以神學為題材的著作。當他遇到難以解釋的天體運動時，竟提出了“神是第一推動力〞的謬論。他說，“上帝統治萬物，我們是他的仆人而敬畏他、崇拜他。〞40歲以后，他把興趣逐漸轉向政治、化學〔賤金屬變成黃金〕、神學問題，寫了近200萬言的著作，毫無價值。為什么會這樣呢？三、晚年的困惑原因：1、個人的生理和心理原因：晚年患嚴重的憂郁癥2、認識的局限：當時科技還不發達的情況下人們認識總是相對的3、時代的局限：神學的陰影還未消退

英國著名詩人在他的墓碑上鐫刻著銘言：讓人們歡呼這樣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。1942年愛因斯坦為紀念牛頓誕生300周年而寫的文章，對牛頓的一生作如下的評價：“只有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〞。對牛頓的評價

牛頓是英國物理家、數學家和天文學家，是經典力學建立者。他創建了經典力學的理論體系，在光學、數學、天文學研究方面也做出劃時代發明和發現；牛頓是17C科學革命中所涌現出來最偉大的科學家，也是人類歷史上最偉大的科學家之一。談談你是怎樣評價牛頓的？在他身上我們能學到科學家的哪些優秀品質？虛懷假設谷的謙虛態度；勤奮好學求知態度；善于思考善于觀察；正確科學研究方法；勤奮探索科學精神；嚴謹的科學研究態度；劍橋大學校園對牛頓的評價“人無完人，金無足赤〞。瑕不掩瑜

牛頓終歸是偉大的牛頓，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

A、萬有引力定律B、慣性定律

C、加速度定律D、作用與反作用定律2、17世紀牛頓力學體系產生原因有①生產的迅速發展對基礎理論提出了迫切要求

②伽俐略等人的研究已有堅實的基礎

③牛頓個人的偉大天才和所做出的巨大努力

④同時代眾多著名科學家協同一致的通力合作

A、①②③④B、①②④C、①②③D、①③④課堂練習AC3、實現了物理學史上第一次飛躍的是A、電磁學理論的建立B、進化論的出現C、牛頓力學的建立D、日心說的提出4、科學巨著?自然哲學的數學原理?的作者是A、牛頓B、達爾文C、萊布尼茨D、哥白尼5、近代科學體系形成的標志是A、牛頓的力學體系B、微積分的發明C、伽俐略開創了近代試驗科學D、開普勒發現了三大定律CAA6、以下關于牛頓的評述不正確的選項是A、牛頓被譽為“近代科學開創者〞B、牛頓的三大成就是萬有引力定律、微積分學和對光的分析C、牛頓的力學是經典物理學和天文學的基礎，也是現代工程力學和技術的理論基礎D、牛頓的熱學和力學引發了以英國工業革命為起點的第二次技術革命D7、為牛頓后來在數學領域做出貢獻奠定堅實基礎是

A、發現了代數二項式定理B、發明了微積分

C、發現了三大定律D、發現了萬有引力8、17世紀對人類解釋與預見物理學現象具有決定性意義理論的是

A、微積分B、代數二項式定理

C、牛頓力學體系D、發現了萬有引9、第一次證明牛頓力學和萬有引力正確的最成功的范例是

A、海王星的發現B、冥王星的發現

C、木星的發現D、火星的發現10、牛頓最輝煌的成就是

A、經典力學體系B、萬有引力

C、微積分D、三大定律ACAA11、牛頓為什么在科學上獲得巨大成就？他是怎樣由一個平凡的人成為一個偉大的科學家的？

1)、成就巨大原因：牛頓自身的因素：具有虛懷假設谷、謙虛好學精神；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；客觀條件：西歐思想解放運動提供思想基礎；前人的研究成果為牛頓提供很好的條件；2)怎樣成為偉大科學家：愛動腦筋，動手能力非常強；進入大學后潛心研究科學，發現了代數二項式定理，為牛頓后來在數學領域做出貢獻奠定了堅實的基礎。在家鄉居住的兩年，發明了微積分，發現了日光的組成，并開始研究引力問題。１６８６年撰寫了?自然哲學的數學原理?，提出力學的三大定律和萬有引力定律，奠定了經典物理學和天文學的基礎，標志著近代科學形成。牛頓終于成為一個偉大的科學家。12、哥白尼的“日心說〞，被教皇宣布為“邪說〞，寫的書臨終才敢發表而且被列為禁書；布魯諾、伽利格等人為了捍衛、宣傳哥白尼“日心說〞而壯烈地獻出了自己的生命，成了科學史上的兩大慘案。經過長期艱難曲折的歷程，“日心說〞終于戰勝了“地心說〞，從而使科學大踏步地向前發展。請回答：天文學家的命運給你的啟發是什么？

問題探究思路點撥1、

任何新事物的發展都不一帆風順的，科學的發展也有一個艱辛的歷程；2、科學需要許多科學家的艱辛努力，甚至畢生的精力或生命；3、中世紀的歐洲基督教神學是阻礙科技