2017_2018学年高中历史第六单元杰出的科学家第4课近代科学之父牛顿学案新人教版

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1、2017-2018学年高中历史第六单元杰出的科学家第4课近代科学之父牛顿学案新人教版选修4清单一　牛顿经典力学理论形成的个人条件早期科学发明与创造1.学习生涯(1)中学时代：牛顿从小就爱思考，善于观察，中学时代的牛顿已开始进行科学研究与实验。(2)大学时代：牛顿接触到大量的自然科学著作，逐渐被引导到当时数学的最前沿——解析几何和微积分方面。(3)大学毕业前：牛顿提出了二项式定理以及微积分的初步算法。(4)1665～1666年：他在光学、数学和力学等领域的研究都取得了重要进展。2．光学方面的成就(1)折射：牛顿制作了折射望远镜，证明日光由七色光组成

2、，并进一步说明物体颜色的形成原理。(2)反射：1668年，设计并制作了世界上第一架反射望远镜。(3)光的本质：1672年，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，与荷兰物理学家惠更斯的“波动说”构成了关于光的两大基本理论。牛顿关于光的理论学说继承和发展了已有的光学研究成果，开启了光学研究的新时代，为近代光学研究和其他物理学科的发展产生了重大而深远的影响。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　清单二　牛顿经典力学理论的内容发现万有引力定律1.万有引力定律(1)理论基础：在大学，牛顿就已了解了哥白尼、伽利略

3、和开普勒等人在天文学方面的研究成果。(2)主要内容：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，就是万有引力。2．牛顿力学(1)三大定律：1687年，牛顿在科学巨著《自然哲学中的数学原理》中，确定了解决万有引力问题的物体运动三定律，阐明万有引力的概念并把它应用到天文学中。(2)体系形成：用数学表达方式把伽利略和开普勒等人提出的理论加以科学整理，从而构成一个完整的力学理论体系。(3)地位：牛顿力学成为经典力学理论，居于物理学的统治地位，直到爱因斯坦相对论的提出和量子力学的建立才打破了这种绝对权威。牛顿物体运动三大定律和万有

4、引力定律的发现，为经典力学规定了一套基本概念，标志着经典力学体系的形成，万有引力定律把地面上物体的运动和天体运动统一起来，为近代天文学奠定了基础，对以后的天体研究起了极大的推动作用，人们把牛顿力学体系的建立当作近代科学体系形成的标志。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　清单三　牛顿取得科研成就的启示勤奋的探索与科学的研究方法1.勤奋的探索精神在科学研究上，牛顿是一个十分专注的科学家，是一位勤奋的探索者。2．科学的研究方法牛顿将实验作为得出科学概念的主要途径，这是近代的科学研究方法。后人将其方法总结为“归纳—演绎”。3．

5、严肃的科学态度在实验中得出结论后，还要在进一步的实验中证明自己所得结论的正确性。这种严肃科学态度和勤奋探索精神相结合，使牛顿做出科学史上的伟大发现，并为近代科学的发展奠定基础。牛顿是英国物理学家、数学家和天文学家，经典物理学理论体系的建立者，他在物理学、数学和天文学研究方面都做出了划时代的贡献，被称为“近代科学之父”。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　探究点一　牛顿的成就　[史料探究]材料一　①右图为牛顿在进行光学实验：②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③从数学开始到牛

6、顿时代为止，数学工作由牛顿完成了一大半。　　　　　　　　　　　　　　　——莱布尼茨(1)阅读材料一，结合所学知识解释牛顿如何从①③两方面使“自然界和自然规律”变成光明的？[答案]　光学方面：自制折射望远镜，证明日光由七色光组成，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，与荷兰惠更斯的“波动说”构成了关于光的两大基本理论。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。材料二　上中学时牛顿就喜欢做实验并记笔记，他将日常生活中发生的许多现象记录下来，还对所学的知识进行分类整理。(

7、2)结合材料二归纳牛顿能使黑暗变成光明的原因。[答案]　做实验，记笔记，积累知识，分类整理，将实验做为得出科学概念的主要途径，被后人总结为“归纳—演绎”法，忘我的勤奋探索精神。[结论形成]牛顿被称为“近代科学之父”的原因(1)牛顿是举世闻名的英国物理学家、天文学家和数学家，在多个领域多有建树，对近现代科学的发现影响深远。(2)在天文学方面，他解释了潮汐现象，指出潮汐的大小不但同朔望月有关，而且与太阳的引力也有关系；牛顿从理论上推测出地球不是正球体。(3)在物理学上，牛顿基于伽利略、开普勒等人的工作，建立了三条运动基本定律和万有引力定律，并建立了经

8、典力学的理论体系。(4)在数学上，牛顿创立了“牛顿二项式定理”，并和莱布尼茨几乎同时创立了微积分学。(5)在光学方面，牛顿发现白色日光由