高中历史 6.4“站在巨人肩膀上”的牛顿学案 北师大版选修4

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1、学案4　“站在巨人肩膀上”的牛顿[课标要求]　了解牛顿成长历程及主要科学成就，认识他在社会发展中的作用。一、从笨学生到大科学家1．1643年，牛顿(1643～1727)诞生在英国林肯郡。从小爱动脑筋思考问题，喜欢动手做一些精巧的小制作。2．12岁时，牛顿上了小学，后来考进英国最负盛名的剑桥大学三一学院。在剑桥，才华横溢的数学家巴鲁发现了牛顿，引导牛顿踏进了科学的大门。1668年3月，牛顿获得硕士学位，同时成为高级院委。1669年10月，牛顿成了“卢卡斯讲座”的数学教授，逐渐成为举世公认的划时代的科学家。[教材互补]牛顿出生的时代，正是欧洲的自

2、然科学和社会科学发生巨大变革的时代。(人民版)在牛顿以前，天文学家开普勒发现了行星绕日运动的三大定律，伽利略也发现了力学的一些基本原理。牛顿继承了我们的工作，设法通过数学方法计算出地球对月亮的引力。(岳麓版)二、创建经典力学理论体系1．创建(1)1685年，牛顿发现了万有引力定律。(2)1687年7月，牛顿出版了划时代的伟大著作《自然哲学的数学原理》，系统阐述了他关于动力学和引力问题的研究成果。2．构成：牛顿的三条运动定律和万有引力定律构成了经典力学完整而严密的理论体系，把地上的物体运动和天上的天体运动，都概括在力学规律一个理论之中了。3．意

3、义：这是人类认识史上对自然规律的第一次理论性的概括和综合，标志着近代科学的形成。[重点精讲]牛顿力学体系的建立——《自然哲学的数学原理》的发表：(1)内容：物体运动三大定律和万有引力定律；潮汐现象、地球形状等问题。(2)意义：①形成经典力学理论，居物理学的统治地位达二百年；标志近代科学形成；推动工业革命进程。②对自然观念的影响：牛顿经典力学的成就之大使得它得以广泛传播，深深地改变了人们的自然观。③对社会科学的影响：经典力学在社会科学方面，特别是对哲学和人类思想发展，也产生了重大影响。[重点精讲]牛顿力学体系的意义(1)牛顿力学体系正确地反映了

4、客观物体低速运动的客观规律，它把过去一向认为是截然无关的地球上的物体运动规律和天体运动规律概括在一个统一的理论之中，实现了自然科学的第一次理论性的大综合。(2)这是人类对自然界认识的一个飞跃。牛顿力学是整个物理学和天文学的基础，也是现代一切机械、土木建筑、交通运输等工程技术的理论基础。三、数学、光学和天文学的成就1．牛顿和莱布尼茨并称为微积分的创始人。2．牛顿发现了太阳光并非单色光，而是不同颜色光的合成。关于光的性质，牛顿提出微粒说，牛顿的著作《光学》在1704年正式出版。3．1668年，牛顿设计制造了第一架反射式望远镜。深化探究探究点1　成

5、就材料一　自然界和自然规律隐藏在黑暗中，上帝说，让牛顿出生吧！于是一切都成为光明。——蒲柏材料二　牛顿由于发明了万有引力定律而创立了科学的天文学，由于进行了光的分解而创立了科学的光学，由于创立了二项式定理和无限理论而创立了科学的数学，由于认识了力的本质而创立了科学的力学。——恩格斯思考结合材料及所学，说一说牛顿使“自然界和自然规律”成为光明的成就表现。答案　(1)大学毕业前，牛顿已经提出了二项式定理和微积分的初步算法。(2)自制了折射望远镜，证明了日光即白光由七色光组成，还进一步说明了物体颜色的形成原理。(3)自制了世界上第一架反射望远镜，用

6、以考察行星运动，分析潮汐现象，预言地球不是正球体。(4)在论文《关于光和色的新理论》中提出了光的本质是微粒的见解，与“波动说”构成了关于光的两大基本理论。(5)1687年出版了《自然哲学的数学原理》，提出了物体运动三大定律和万有引力定律；形成一个以实验为基础，以数学为表达形式的牛顿力学体系，即经典力学体系；万有引力定律成为天文学的基础定律。探究点2　特点材料　恩格斯在《自然辩证法》中指出：“如果说，在中世纪的黑夜之后，科学以意想不到的力量一下子重新兴起，并且以神奇的速度发展起来，那么，我们要再次把这个奇迹归功于生产。……工业有了巨大的发展，并

7、产生了大量力学上的(纺织、钟表制造、磨坊)、化学上的(染色、冶金、酿酒)以及物理学上的新事实，这些事实不但提供了大量可供观察的材料，而且自身也提供了和以往完全不同的进行实验的手段，并使新的工具成为可能。可以说，真正有系统的实验科学，这时候才第一次成为可能。”思考依据材料指出以牛顿力学为代表的近代科学的突出特点。答案　适应社会大生产的需要而产生；建立在科学实验基础之上。四、不彻底的唯物论者1．牛顿提出了自然界中除物质与运动外，还有力的作用存在，但并没有认识到自然界既是联系的整体，又是不断发展变化的过程。2．提出了所谓“绝对时间”和“绝对空间”的

8、观点。这是机械唯物主义、形而上学唯物主义的观点，它表明牛顿是一个不彻底的唯物论者。3．在研究自然科学的过程中，牛顿认为“是上帝之手赋予了行星运动的第一推动力”，“各