《近代物理學的奠基人和革命者》專題人物課件-牛頓

專題課件近代科學之父牛頓三個蘋果改變了世界：喬布斯的蘋果！

牛頓的蘋果，亞當夏娃的蘋果，近代科學之父牛頓自然界和自然規(guī)律隱藏在黑暗中，上帝說：讓牛頓出生吧！于是，一切都變得光明?！ㄓⅲ﹣啔v山大·蒲柏IsaacNewton.(1643—1727)

——榮譽成就篇地位之高成就之大

1669年26歲的牛頓擔任教授。1672年被接納為皇家學會會員,1703年被選為皇家學會主席24年,1705年受封為爵士。在所有的自然科學家中，牛頓是獲得這一榮譽的第一人。1727年在倫敦去世，葬在威斯特教堂,終年84歲。為紀念牛頓,特地用他的名字來命名力的單位,簡稱“?！?國際天文學聯合會決定把662號小行星命名為牛頓小行星。

啟蒙運動時期英國詩人亞歷山大.蒲伯在牛頓的墓碑寫道：自然界和自然規(guī)律隱藏在黑暗中，上帝說：讓牛頓出生吧！于是，一切都成為光明。牛頓以自己杰出的貢獻，獲得了國葬的禮遇。他被安葬在威斯敏斯特教堂，那是安葬英國英雄們的地方。為他抬棺材的是兩位公爵、三位伯爵以及大法官。法國著名哲學家伏爾泰當時正在英國訪問，他目睹了牛頓的葬禮，十分感嘆牛頓所獲得的殊榮。他是這樣描寫的：“他是像一位深受自己的臣民愛戴的國王一樣被安葬的。在他之前，是沒有哪一位科學家享受如此殊榮的。在他之后，受到如此厚葬的也將會是屈指可數的?！薄犊茖W簡史》牛頓墓威斯敏斯特教堂原為英國歷代國王墓地。葬有(莎士比亞(雕塑)、狄更斯、丘吉爾、達爾文、法拉第.各國郵票

僅就光學方面的成就或許就可以使他在本書中占有一席之地，但是他在這方面的成就比起他在數學或力學方面的成就來，那就相形見絀了。

——《歷史上最有影響的100人》

紐約大學歷史系教授曼紐：“近代的科學是源自牛頓對上帝的默想。”牛頓之“?！鳖I域

成就數學提出二項式定理、發(fā)明微積分。光學1)制作折射望遠鏡，對太陽光進行反射實驗，證明日光由七色光組成，說明物體顏色的形成原理；2)在《關于光和色的新理論》中提出了光的“微粒說”。力學《自然哲學中的數學原理》建立了經典力學理論體系:物體運動三定律和萬有引力定律天文學制作了世界上第一架反射望遠鏡考察行星運動，解釋了潮汐現象、地球的圓扁形狀等問題。按學科領域分門別類地講述牛頓的主要科學成就。牛頓最主要的科學成就物體機械運動三大定律慣性定律加速度定律作用和反作用力定律萬有引力定律經典力學體系天文學哥白尼伽利略開普勒天體怎么運行:行星按軌道運行牛頓為何這樣運行?天文學的基礎定律實踐應用;理論正確著作：《自然哲學的數學原理》1687年牛頓力學體系完成了人類對自然界認識史上的第一次理論大綜合。標志著近代科學體系的形成。

經典力學理論在以后的二百多年間，居于物理學的統治地位，直到愛因斯坦相對論和量子力學的建立才打破了這種絕對權威。

萬有引力的發(fā)現說明，天上星體運動和地面上物體運動都受到同樣的規(guī)律——力學規(guī)律的支配。牛頓力學體系完成了人類對自然界認識史上的第一次理論大綜合。牛頓的成就是如何使世界變得“光明”的？牛頓的科學成就為英國工業(yè)革命提供科學理論。牛頓的科學成就促進了啟蒙運動的進一步發(fā)展牛頓“歸納—演繹”等科研方法對近代科學研究有引導意義?？萍及l(fā)展史人類文明史

可以說，牛頓是將實驗哲學和歸納法系統地用于科學研究的開創(chuàng)者。而且，牛頓對歸納法的態(tài)度是嚴肅的、實事求是的?！褂貌⒊珜У目茖W方法，武裝了一代代科學家，至今還在發(fā)揮作用。

——《照亮宇宙的智慧之光牛頓》牛頓“歸納—演繹”等科研方法對近代科學研究具有指導意義。愛因斯坦說:“在人類的歷史上,能夠結合物理實驗,數學理論,機械發(fā)明成為科學藝術的人,只有一位--

那就是牛頓.”

艾薩克·牛頓瓦特牛頓牛頓的科學成就為英國工業(yè)革命提供科學理論。英雄促時勢

在

研制蒸汽機之前的一個世紀里，正是歐洲歷史上一個科學鼎盛的時期。從17世紀中期開始，近代科學在一批巨人的推動下產生。在這批科學巨人當中排在最中心位置的是一位婦孺皆知的人，他就是

。許多歷史學家認為，如果從近代科學的角度看，正是

開啟了工業(yè)革命的大門?！洞髧绕?工業(yè)先聲》

這道光有什么寓意？（伏爾泰認為）牛頓以他對天地萬物的寥寥數條規(guī)律的精美絕倫的概括，彰顯了人的理性的偉大，暴露了宗教非理性主義的荒謬。

——《世界文明史》牛頓的科學成就促進了啟蒙運動的進一步發(fā)展。牛頓伏爾泰科學藝術繆斯女神理性之光科學之光

諾貝爾獎創(chuàng)設于1901年,如果17世紀已設有諾貝爾獎的話,你認為牛頓最有可能獲諾貝爾什么獎？藉此獲獎的主要成就是什么？為什么說牛頓是近代科學之父?想一想恩格斯說:“牛頓由于發(fā)現了萬有引力定律而創(chuàng)立了天文學，由于進行光的分解而創(chuàng)立了科學的光學，由于創(chuàng)立了二項式定理和無限理論而創(chuàng)立了科學的數學，由于認識了力學的本性而創(chuàng)立了科學的力學?！迸ｎD在自然科學領域里作了奠基性的貢獻，堪稱科學巨匠。牛頓力學體系的建立標志著近代科學的形成.

——社會環(huán)境科學精神

對于科學家而言，牛頓家鄉(xiāng)的那棵蘋果樹，也許是世間最神奇的樹了。蘋果的幸運兒?蘋果砸出了萬有引力定律?1651年8月，英國（克倫威爾）頒布《航海條例》引發(fā)英荷戰(zhàn)爭，英國邁出海上稱霸的第一步。解讀角度：政治經濟—資產階級革命、拓展世界市場1651年英國啟蒙思想家霍布斯完成《利維坦》一書，對君權神授和教會大加討伐。1651年，英國生物學家哈維發(fā)表《論動物的生殖》，記述了自高等哺乳動物至低等昆蟲的生長發(fā)育變化，記載了它們的胚胎發(fā)育過程。解讀角度：思想文化——文\宗思想解放、觀念啟蒙解讀角度：科學——自然科學的成長時勢造英雄1)客觀原因（社會環(huán)境）：虛懷若谷的謙虛態(tài)度；勤奮好學的求知態(tài)度；善于思考善于觀察的學習習慣；嚴謹規(guī)范的科學素養(yǎng)和態(tài)度；勤奮執(zhí)著探索創(chuàng)新的科學精神；(“歸納—演繹”)正確科學的研究方法；2)主觀原因(優(yōu)秀品質)：

不幸的牛頓早產、營養(yǎng)不足、衰弱多病。父親在出生前病逝，3歲母親改嫁，由外婆撫養(yǎng)長大。小學成績不佳，常受同學嘲笑、欺負家境一貧如洗，一度輟學。個性孤僻、內向、害羞。大瘟疫，劍橋大學關閉終生未婚

晚年的困惑:提出了“神的第一推動力”,造永動機.

“上帝統治萬物，我們是他的仆人而敬畏他、崇拜他?！笔巧襁€是人?走下神壇的牛頓辭世之前曾簡短地評價過自己：

“我不知道世人怎樣看我,但我自己以為我不過像一個在海邊玩耍的孩子,不時為發(fā)現比尋常更為美麗的一塊卵石或一片貝殼而沾沾自喜,至于展現在我面前的浩翰的真理海洋，卻全然沒有發(fā)現?！?/p>

“我之所以能比別人看得遠些，是因為我站在巨人們的肩上?！备绨啄衢_普勒伽利略宣傳“日心說”、望遠鏡、溫度計、落體定律:自由落體,勻速運動,勻加速運動。

伽利略的發(fā)現及他所應用的科學的推理方法是“人類思想史上最偉大的成就之一。它標志著物理學的真正開端”

——愛因斯坦牛頓行星按一定軌道運行繞太陽運轉,而太陽位于這個橢圓軌道的一個焦點上．沒能說明原因“太陽是宇宙的中心?！贝蚱苼喞锸慷嗟碌匦膶W說

——科學體會篇牛頓成功了!牛頓怎么了?課堂討論:康乾盛世時中國科技為什么牛不了?課后作業(yè):“為什么我們的學?？偸桥囵B(yǎng)不出杰出人才?”這就是著名的“錢學森之問”。溫家寶說：“錢學森之問對我們是個很大的刺痛，也是很大的鞭策?！苯裉斓闹袊?科技如何才能牛?或：“牛頓現象”在當今中國有可能出現嗎？為什么？個人努力：

勤奮的探索精神；科學的研究方法；注重實驗，實行“歸納——演繹”法;善于借鑒并大膽創(chuàng)新社會環(huán)境：

經過資產階級革命、文藝復興運動、啟蒙運動洗禮,工業(yè)革命前夕的英國形成了崇尚科學、尊重科學的社會風尚，這是杰出科學家成長的豐厚土壤。探究：試結合國情和時代因素比較分析相同時期近代科技在中國和歐洲出現不同結局的原因。歐洲資本主義產生發(fā)展。

歐洲先進國家進行保護科學發(fā)展的政策并推行重商主義。文藝復興、宗教改革、啟蒙運動，解放了人們的思想。歐洲向資產階級代議制過渡康乾盛世的中國,科技為什么牛不了?歐洲中國經濟基礎政治政策思想條件政治制度中國自給自足的小農經濟的分散性和狹隘性產生發(fā)展。

封建統治者實行“重農抑商”和“閉關鎖國”政策，阻礙資本主義萌芽的成長，也阻礙了和工商業(yè)有關的科技的發(fā)展；封建制度日趨腐朽:君主專制空前強化明清統治者實行文化專制主義——榮譽成就篇地位之高成就之大——社會環(huán)境科學精神——科學體會篇康乾盛世時，中國科技為什么牛不了?今天之中國,科技如何才能牛?（15分）中外歷史人物評說材料一牛頓的《原理》公認是科學史上的最偉大的著作。在對當代和后代思想的影響上，無疑沒有什么別的杰作可以同《原理》相媲美。二百多年來，它一直是全部天文學和宇宙學思想的基礎……無怪乎牛頓力學的非凡成功甚至給諸如心理學、經濟學和社會學等各個不同領域的工作者也留下了極其深刻的印象，以致他們試圖在解決各種問題時以力學或準力學為楷模。

——摘自《十六、十七世紀科學、技術和哲學史》2007年新課程寧夏文綜卷材料二啟蒙思想家們在牛頓革命的啟發(fā)、激勵下進行了種種思考。伏爾泰曾寫道：“如果全部自然界，一切行星，都要服從永恒的規(guī)律，而有一個小動物，五尺來高，卻可以不把這些定律放在眼中，完全任意地為所欲為，那就太奇怪了?！钡捎谂ｎD學說本身的機械決定論性質，充滿機械唯物論精神的啟蒙思想也不可避免地帶有形而上學的武斷（主要是忽視了人的心靈的復雜性）?！幾浴妒澜缥拿魇贰坊卮鹣铝袉栴}。（15分）（1）牛頓說：“假如我看得遠些，那是因為我站在巨人們的肩上。”結合所學知識，指出牛