课程教育中对牛顿力学的认识范文

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1、课程教育中对牛顿力学的认识柳建松（学号00000000000）E-mail:jiansongliu@163.com摘要众所周知，牛顿是近代科学革命的完成者和经典力学与天体力学的主要奠基人，是微积分的最早的和主要的发明者和理论物理的开创者。他发现太阳光谱、提出光的微粒说和光与色的理论，使他对光学的奠基和发展做出了重要贡献。在从炼金术向化学的演化过程中，牛顿通过大量的化学试验和用粒子与力的观点做出的系统解释，对元素和物质的转变和化合与分解机理的探讨，做出了应该给与足够评价的独特贡献。他对原子论的发展和科学化，对唯物的科学思想体系的确立，在科学思想史上产生了极深远的影响。在科学

2、方法上，他强调一切从试验和数学推理相结合作为治学之道，巧妙地将归纳法和演绎法结合。由于时代条件和科学发展阶段的局限性，在摆脱神创论和无根据的假设同时，在方法论上不可避免地带有形上而学的性质，可是却又在不少问题上表现出辨证的思想。同时，牛顿是一位卓越的科研组织者和领导者，他是英国皇家学会历史上任期最长和管理得最好的皇家学会主席之一。牛顿的这些伟大成就使他在18世纪的学术界赢得了极大的荣誉和威望，逐渐被形象化和神秘化了。一、时代背景及其对牛顿的影响牛顿的科学发现和科学生涯都扎根于17世纪和18世纪早期英国和欧洲的社会大动荡和剧烈变革的社会背景、思潮和科学大发展之中。1.1社会

3、环境（1）、资本主义性质的手工工场的发展，他把劳动者集中在一起，分工写作地生产。这种生产组织的出现为改进生产技术，使用机器和广泛的利用风力、水利创造了条件，市场的竞争和生产的发展更迫切要求解决与之有关的科学和技术问题。（2）、商品经济的发展要求更加广阔的市场，开辟欧洲通往东方的新航线成为欧洲人的迫切愿望，由此而兴起了远洋航海的技术尤其是造船技术、机械制造等，航海中积累了经验以及人们观天、测地、使用风帆和监制火炮中遇到的问题。此推动了天文学、机械原理、计时器、潮汐规律、水利力学的发展。（3）、不得不提的是，随着人们眼界的扩展，他们的思想同时也在悄悄的发生这变化。摆脱封建制度

4、以及意识形态的束缚，提倡个性解放，尊重人格、爱人和人性之上思想。这是对封建势力和基督教会思想的公开反叛，为自然科学的解放扫除了精神障碍。1.2先驱者们的业绩近代自然科学并不是在风调雨顺的环境中诞生的。中世纪后期的基督教会把某些古代学说作为论证教义的依据，使科学披上了神学的外衣，如果出现与之不同的见解，就不可避免的收到遏制、打击和摧残。先驱们为了揭去这件外衣付出了生命的代价，才为自然科学争得独立的权利。（1）、哥白尼的日心说他1543年发表了《天体运行论》一书，全面阐述了他的日心说。其要点是：太阳是宇宙的中心，所有行星在以太阳为公共圆心的圆形轨道上绕日旋转；地球是一颗普通的

5、行星，它有自转并与其它行星一样绕太阳公转；根据这两个基本观点，哥白尼指出，太阳的东升西落不是太阳绕地球旋转而是地球自转的表现；天上的恒星位置每年所发生的周期性变化也不是恒星运动所致，而是地球绕太阳公转的结果。以现代人的观点来看，哥白尼的学说并非完美无缺，但是它从根本上纠正了自古流传并为基督教会所支持的地心说和地静说的错误。当哥白尼的学说为世人所接受后，它就不可避免的动摇了教会的权威。1616年，教会宣布哥白尼的学说为“异端”并禁止传播。（2）、伽利略的贡献意大利学者伽利略是哥白尼学说的积极支持者和不懈的宣传者，他的许多工作都是由此而开展的。1609年，伽利略用自制的望远镜

6、观察天空，发现了一系列所未知的现象，如月球表面凹凸不平，犹如地球表面的山岳和湖海；太阳表面有黑子；木星至少有四颗卫星等等。这些发现证明了天界也并非那样的圣洁无暇，宇宙中也并非只有一个中心。另外伽利略通过试验发现了自由落体定律，这是我们大家都所知并且很熟练的。它是指：物体从静止开始的自由下落是一种匀加速运动，物体下落的速度与其经历的时间成正比，下落的距离与时间的平方成正比。根据这个定律，在忽略空气阻力的情况下，从同一高度自由下落的轻重不同的物体应该同时达到地面，因为物体下落的速度与他们的质量无关，伽利略还从逻辑上论证了重物先达到地面的不合理性。伽利略在研究落体运动的基础上，

7、进一步的试验使伽利略想到：沿斜面滚落的小球，如果再沿一无限光滑的平面继续滚动的话，这是既没有使小球加速的因素，也没有使小球减速的因素，它必将在这个平面上保持原有的速度匀速前进，永不停止，这就是惯性运动。伽利略不迷信书本，蔑视权威，他既猛烈抨击亚里士多德的学说，又使哥白尼的学说的真实性得到了理论上的证据，这就不能不震撼教会的神经。在教会宣布禁止传播哥白尼学说之后，伽利略仍然我行我素，因此受到了严厉的惩罚。1633年伽利略被宗教法庭判处终身监禁。从中我们可以看到，伽利略的自由落体和小球在平面上的运动为牛顿的第一定律和第二定律奠定了