学案3:第4课 近代科学之父牛顿

2024年1月1日发(作者：徐州中考数学试卷难度分析)

第4课 近代科学之父牛顿

【学习目标】了解牛顿的主要事迹，认识他对社会所作的贡献。

【重点难点】牛顿力学体系的形成在科学史上的重要地位作用。牛顿能够成为近代科学之父的原因。牛顿力学体系的形成在科学史上的重要地位和作用。

【自主学习】

一、早期科学发明与创造

1、童年时代：1642年牛顿出生于英国北部一个小村庄，他从小就爱思考，善于观察生活，观察生活中人们的劳动，再根据人们的需要进行一些 和 。

2、中学时代：他已开始进行 与 。成绩优异，考入剑桥大学。

3、大学时代：牛顿在剑桥大学期间，除了师从著名学者 教授学习外，还用大量时间自学 等人的数学著作，这些著作将牛顿引导到当时数学的最前沿-----

方面。大学毕业前，他就提出了数学上有名的 定理以及 的初步算法。这些都为牛顿后来在数学领域做出贡献奠定了坚实的基础。

4、黄金时代：1665—1666年，牛顿在家乡居住的两年，是牛顿科学生涯中的黄金岁月，他在 、 、 等领域的研究都取得了重要进展。牛顿在研究了 等人的实验结果后，自己制作了一架 望远镜，对太阳光进行 实验，证明日光即白光由 组成，还进一步说明了物体颜色的 。牛顿于1668年设计并制作了世界上第一架 望远镜，用它考察了行星运动，分析 现象，预言地球不是 。1672年，牛顿在提交给英国皇家学会的论文《 》中，提出了光的本质是的 见解。这在以后的两个世纪中与波兰物理学家惠更斯的“ ”构成了关于光的两大基本理论。

二、发现万有引力定律

1、还在大学里，牛顿就已经了解了 、 和 等人在天文学方面的研究成果。但他有新的思考，经过反复思考与实验后，他得出结论：宇宙中一切物体之间，都存在着一种相互吸引的作用，这种相互吸引的作用力，就是 。

2、1687年牛顿的划时代科学巨著《 》出版，在这部著作中，他确定了解决万有引力问题的 。这是一本重要的力学全书，它用 表达方式，把伽利略和开普勒等人提出的零散的理论加以科学整理，从而构成一个完整的力学理论体系。在那以后，牛顿力学就成为 。居于统治地位200多

年，直到爱因斯坦 的提出以及 力学的建立才打破了这种权威。

三、勤奋的探索与科学的研究方法

1、牛顿说自己并没有什么特别的方法，只不过对一件事能够用很长时间加以考虑。

2、除了勤奋的探索精神外，牛顿将 作为得出科学概念的主要途径。这是近代的科学研究方法，牛顿是 个充分使用这种方法的人。

3、后人将牛顿的研究方法总结为“ ”法。

【合作探究】

阅读材料：

材料一：哥白尼的“日心说”，被教皇宣布为“邪说”，写的书临终才敢发表而且被列为禁书 ；布鲁诺、伽利格等人为了捍卫、宣传哥白尼“日心说”而壮烈地献出了自己的生命，成了科学史上的两大惨案。经过长期艰难曲折的历程，“日心说”终于战胜了“地心说”，从而使科学大踏步地向前发展。

材料二：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。

我只不过是一个在海滨玩耍的小孩，不时地为比别人找到更光滑、更美丽的卵石和贝壳而高兴。而在我面前的真理的海洋，却完全是个迷。

他认为“不花在研究上的时间都是损失”。

结合材料回答：

（1）天文学家的命运给你的启发是什么？

（2）牛顿的哪些品质值得我们学习？

【当堂检测】

爱因斯坦说：“在人类历史上，能够结合物理实验、数学理论、机械发明成为科学艺术的人，只有一位，那就是牛顿。”结合所学知识论证爱因斯坦的话。

参考答案

【合作探究】

（1）任何新事物的发展都不一帆风顺的，科学的发展也有一个艰辛的历程；科学需要许多科学家的艰辛努力，甚至毕生的精力或生命；中世纪的欧洲基督教神学是阻碍科技发展的最大阻力；科学要发展就必须有勇于献身的勇者。（其他答案只要合情合理均可）

（2）虚怀若谷、谦虚好学精神；尊重他人的科研成果有勇于探索精神；甘于寂寞，献身科学的精神等；（其他答案只要合情合理均可）

【当堂检测】

（1）在物理学方面：①力学：牛顿发现万有引力定律，划时代的科学巨著《自然哲学中的数学原理》确定物体运动三定律和万有引力定律，用数学表达方式，把伽利略和开普勒等人提出的零散的理论加以科学整理，从而构成一个完整的力学理论体系，把天地间万物的运动规律概括在一个严密的统一理论之中。②光学：证明日光即由七色光组成，进一步说明了物体颜色的形成原理，奠定了光谱学的基础；提出光的本质是微粒的见解，统领西方物理学界两个世纪。

（2）数学方面：提出了数学上有名的二项式定理和微积分的初步算法。

（3）机械发明：自制折射望远镜，还制作了世界上第一架反射望远镜等。