高中历史6.4近代科学之父牛顿教案 新人教版选修4

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1、第4课近代科学之父牛顿【课程标准解读】[课标要求]了解牛顿的成长历程及主要科学成就，认识他们在社会发展中的作用。[课标解读]基本目标是掌握牛顿早期的科学发明与创造、万有引力定律的发现、勤奋的探索和科学的研究方法等基本内容。能力目标是通过这些活动和成就了解牛顿的科学精神和对世界科技发展起到的巨大推动作用。考查的重点是经典力学体系的地位和作用，往往与爱因斯坦的成就进行比较命题。【情境激趣诱思】牛顿数学桥牛顿数学桥是剑桥大学城里的一大景观，全桥由7177根大小不一的木头衔接而成，有10299个接口，如果以一个接口用一枚铁钉来计算，那

2、么至少需要10299枚铁钉。但牛顿把所有铁钉都倒进了河里，整座桥没用一枚铁钉，这就是数学的奇妙。多少年来，剑桥数学系的高才生们都梦想解破数学桥的奥秘，换句话说就是想在纸头上造一座跟数学桥一模一样的桥。但如愿者无一。多数人设计出来的桥至少需要上千枚铁钉才能达到原桥同等效果，只有少数几人把铁钉数量减少到千枚数之内。有个冰岛人，他创造了有史以来的最好成绩，把铁钉数减少到561枚。【诱思探究】牛顿还有哪些奥秘等待着人们破解？【教材内容详解】一．早期科学发明与创造1．求学生涯：（1）自幼好学：童年时代就爱思考，善于观察生活，进行一些发明

3、和创造。（2）中学时代：开始进行科学研究与试验。（3）大学时代：中学毕业后考入剑桥大学，接触大量的自然科学著作。除师从巴罗教授学习外，悉心钻研笛卡儿等人的数学，将牛顿引导到当时数学的最前沿——解析几何与微积分方面。牛顿生活的时代：1642年，伽利略逝世，也这是这一年，斯图亚特王朝的国王查理一世挑起内战，牛顿出生在英国北部一个叫乌尔索普的小村庄。牛顿生活的年代是17世纪中期至18世纪早期，正是欧洲社会发生巨大变革的伟大时代。资本主义进一步发展，自然科学有所突破，思想文化继承了文艺复兴时期的人文主义，进一步发展为启蒙运动时期的理性

4、主义。2．早期科学发明与创造（1）大学毕业前：提出了二项式定理以及微积分的初步算法。（2）黄金岁月：1665－1666年，英国爆发了一场可怕的鼠疫，牛顿回到乡下。在乡下的两年是牛顿科学生涯中的黄金岁月，他在光学、数学、力学等领域的研究都取得了重要进展。（3）光学研究：①制作折射望远镜，对太阳光进行反射实验，证明日光即白色光由七色光组成，还进一步说明了物体颜色的形成原理，奠定光谱学的基础。②1672年被选为英国皇家学会会员，当年递交论文《关于光和色的新理论》，提出光的本质是微粒的见解，在以后的两个世纪统领西方世界，与荷兰物理学家

5、惠更斯的“波动说”构成了关于光的两大基本理论。（4）天体研究：制作世界上第一架反射望远镜，使人类对天体的观察进入了一个新阶段。[学思同步探究]问题探究：阅读下列材料：材料一P128历史纵横。材料二P129学思之窗。材料三P129历史纵横。材料二P130历史纵横（上）。请回答：（1）材料一中，少年的牛顿与别的孩子有什么不同？（2）材料二中，你怎样看待牛顿的学习方法？（3）据材料三，你从牛顿身上学到了什么？（4）材料四给文明怎样的启示？提示：（1）爱思考，善于观察，从事发明活动。（2）牛顿的学习方法是科学的。通过做实验、记笔记，积

6、累数据，并能够把知识进行分类整理。这样的学习方法与当时的“归纳—演绎”科学研究方法是一致的。（3）贫穷不是获得别人同情的资本，只有勤奋学习，才能改变自己的命运，对人类做出贡献。（4）前人的科研成果为后人提供借鉴，后人“站在巨人的肩膀上看的更远”。真理是不断发展的。例题探究例题1勤奋和善于钻研是牛顿的性格，有人对他在大学时代取得的某项成就时说，“即使牛顿没有别的成就，仅这个也足以使他在科学史上留下不朽之名”。该人所评价的牛顿的成就是（）A．提出二项式定理B．制成折射望远镜C．发现天体运行规律D．提出万有引力定律解析：大学时代的牛

7、顿，提出了数学上的二项式定理和微积分的初步解决方法。答案：A二、发现万有引力定律1．提出万有引力定律（1）基础：哥白尼、伽利略、开普勒等人在天文学方面的研究成果。（2）方法：反复试验验证。（3）内容：宇宙间一切物体之间，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万有引力。（4）意义：后来成为天文学上的基础定律，极大推动了人们对天体运动的研究。万有引力定律：万有引力定律是自然界最普遍的定律之一。它是牛顿在当时天文学和力学成就的基础上，主要是根据开普勒三定律、落体运动规律和牛顿第二定律等，对天体的运动和地面上物体的运动，

8、进行长期观察和研究所得出的成果。2．出版《自然哲学中的数学原理》（1）时间：1687年。（2）内容：确定了解决万有引力问题的物体运动三定律，阐明了万有引力的概念并把它应用到天文学中；解释潮汐现象、地球的圆扁形状等。牛顿运动三大定律：牛顿第一定律，又称惯性定律——一切物体在不受