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1、第六單元 杰出的科學(xué)家 第4課 近代科學(xué)之父牛頓 目標(biāo)導(dǎo)航 1.了解早期科學(xué)發(fā)明與創(chuàng)造的概況，認(rèn)識其對科學(xué)興趣的來源及其不斷取得科研成果的原因。 2.了解牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的背景及萬有引力定律的內(nèi)容，分析萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生的社會影響。 3.總結(jié)牛頓的科學(xué)成就，了解牛頓的科學(xué)研究精神及方法。 內(nèi)容索引 基礎(chǔ)認(rèn)知 學(xué)習(xí)思考 深化探究 核心突破 鞏固練習(xí) 隨堂反饋 基礎(chǔ)認(rèn)知 學(xué)習(xí)思考 一一、早期科學(xué)發(fā)明與創(chuàng)造早期科學(xué)發(fā)明與創(chuàng)造 1.學(xué)習(xí)生涯學(xué)習(xí)生涯 (1)中學(xué)時代：開始進行科學(xué)研究和實驗，學(xué)習(xí)成績優(yōu)異。 (2)大學(xué)時代：開始接觸到大量的自然科學(xué)著作，除了師從著名學(xué)者巴羅教授學(xué)習(xí)外，還自學(xué) 等人
2、的數(shù)學(xué)著作。提出了二項式定理以及_ _的初步算法。 笛卡兒 微 積分 思維點撥 2.早期成就早期成就 (1)光學(xué)成就 自制 ，對太陽光進行反射實驗，證明日光即白光是由七色光組成的。 進一步說明物體顏色的形成原理，奠定了 的基礎(chǔ)。 在關(guān)于光和色的新理論中提出光的本質(zhì)是 的見解，與荷蘭物理學(xué)家惠更斯的“波動說”構(gòu)成了關(guān)于光的兩大基本理論。 (2)天文學(xué)成就：制成世界上第一架反射望遠鏡，考察行星運動，分析潮汐現(xiàn)象，預(yù)言地球不是正球體。 折射望遠鏡 光譜學(xué) 微粒 二二、發(fā)現(xiàn)萬有引力定律發(fā)現(xiàn)萬有引力定律 1.含義含義 宇宙中一切物體之間，都存在著一種相互吸引的作用力，就是_。 2.提出提出 1687年，
3、在其著作 一書中，確定了解決萬有引力問題的物體運動三定律，闡明了 的概念并把它應(yīng)用到天文學(xué)中。 萬有引力 自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理 萬有引力 史論要旨 歷史認(rèn)識 3.意義意義 這一定律后來成為 上的基礎(chǔ)定律，極大地推動了人們對天體運動的研究。 天文學(xué) 三三、勤奮的探索與科學(xué)的研究方法勤奮的探索與科學(xué)的研究方法 1.勤奮的探索精神勤奮的探索精神 從學(xué)生時代起，就養(yǎng)成了勤奮學(xué)習(xí)的習(xí)慣；在科學(xué)研究上，是一個專注的科學(xué)家和勤奮的探索者。 2.科學(xué)的研究方法科學(xué)的研究方法 以 作為得出科學(xué)概念的方法，這種方法被后人總結(jié)為“_ _”法。 實驗 歸納演 繹 3.嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度 在實驗中得出結(jié)論后，還
4、要在進一步的實驗中證明自己所得結(jié)論的正確性。 思維點撥 重點精講 知識圖示 深化探究 核心突破 主題一 牛頓的科學(xué)成就 史料一史料一 牛頓在進行光學(xué)實驗 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。 蒲伯 從數(shù)學(xué)開始到牛頓時代為止，數(shù)學(xué)工作由牛頓完成了一大半。 萊布尼茨 史料二史料二 上中學(xué)時牛頓就喜歡做實驗并記筆記，他將日常生活中發(fā)生的許多現(xiàn)象記錄下來，還對所學(xué)的知識進行分類整理。 史料解讀史料解讀 (1)史料一中的圖片說明牛頓通過光學(xué)實驗發(fā)現(xiàn)了光的構(gòu)成和光的“微粒說”。肯定了牛頓在光學(xué)方面的貢獻。肯定了牛頓在數(shù)學(xué)方面的貢獻。 (2)史料二涉及到牛頓的一些科學(xué)研究
5、方法：做實驗、記筆記、分類整理等。 問題思考問題思考 答案 答案答案 光學(xué)實驗：自制折射望遠鏡，證明日光即白光由七色光組成，進一步說明了物體顏色的形成原理，奠定了光譜學(xué)的基礎(chǔ)；提出光的本質(zhì)是微粒的見解，統(tǒng)領(lǐng)西方物理學(xué)界兩個世紀(jì)，與荷蘭惠更斯的“波動說”構(gòu)成了關(guān)于光的兩大基本理論。數(shù)學(xué)方面：提出了數(shù)學(xué)上有名的二項式定理和微積分的初步算法。 (1)閱讀史料一并結(jié)合所學(xué)知識解釋，牛頓如何從光學(xué)實驗和數(shù)學(xué)方面使“自然界和自然規(guī)律”變成光明的？ 答案 答案答案 原因：做實驗、記筆記、積累知識、分類整理，將實驗作為得出科學(xué)概念的主要途徑；“歸納演繹”法；忘我的勤奮探索精神。 (2)結(jié)合史料二，歸納牛頓能使
6、黑暗變成光明的原因。 牛頓的科學(xué)成就牛頓的科學(xué)成就 (1)牛頓是英國物理學(xué)家、天文學(xué)家和數(shù)學(xué)家。 (2)在天文學(xué)方面，他解釋了潮汐現(xiàn)象，指出潮汐的大小與太陽的引力有關(guān)系；牛頓從理論上推測出地球不是正球體，而是兩極稍扁、赤道略鼓的球體，并由此說明了歲差現(xiàn)象等。 (3)在物理學(xué)上，牛頓基于伽利略、開普勒等人的工作，建立了物體運動的三大定律和萬有引力定律，并建立了經(jīng)典力學(xué)的理論體系。 史論總結(jié) (4)在數(shù)學(xué)上，牛頓提出了“牛頓二項式定理”，并和萊布尼茨幾乎同時創(chuàng)立了微積分學(xué)。 (5)在光學(xué)方面，牛頓發(fā)現(xiàn)白色日光由不同顏色的光構(gòu)成，并制成“牛頓色盤”；關(guān)于光的本性，牛頓創(chuàng)立了光的“微粒說”。在牛頓的著
7、作自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理中，他用數(shù)學(xué)解釋了哥白尼的日心說和天體運動的現(xiàn)象。 (6)牛頓力學(xué)體系的建立是近代科學(xué)形成的標(biāo)志，是人類認(rèn)識史上對自然規(guī)律的第一次概括和總結(jié)。 主題二 評價牛頓 史料一史料一 牛頓是17世紀(jì)科學(xué)革命中所涌現(xiàn)出的最偉大的科學(xué)家。下面是幾枚不同國家發(fā)行的郵票： 史料二史料二 愛因斯坦說，在牛頓時代，牛頓的道路是一位具有最高思維能力和創(chuàng)造力的人所能發(fā)現(xiàn)的唯一道路；牛頓所創(chuàng)造的概念，至今仍然指導(dǎo)我們的物理學(xué)思想。 史料解讀史料解讀 (1)史料一不同國家發(fā)行的紀(jì)念牛頓的郵票，反映了牛頓的科學(xué)成就和貢獻，也說明了牛頓的世界性影響。 (2)史料二愛因斯坦肯定了牛頓對其所處時代的貢獻和對物
8、理學(xué)的奠基作用。 問題思考問題思考 答案 答案答案 17世紀(jì)中葉至18世紀(jì)20年代，處于資本主義手工工場時期，資產(chǎn)階級文化在逐漸發(fā)展。 (1)史料二中的“牛頓時代”是一個什么樣的時代？ 答案 答案答案 萬有引力定律及物體運動三定律。 微積分學(xué)是他在數(shù)學(xué)上最卓越的成就，數(shù)學(xué)從感覺學(xué)科轉(zhuǎn)向思維學(xué)科。 對光的研究奠定了光譜學(xué)的基礎(chǔ)。 反射望遠鏡的發(fā)明，使人類對天體的觀察進入一個新階段。 (2)牛頓取得了哪些重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)？ 答案 答案答案 正確。牛頓力學(xué)體系的建立是近代科學(xué)形成的標(biāo)志，不管時代如何發(fā)展，他在科學(xué)史上的杰出貢獻不容抹殺。正如愛因斯坦所說“牛頓所創(chuàng)造的概念，至今仍在指導(dǎo)著我們的物理學(xué)思想”
9、。 (3)從今天的科學(xué)發(fā)展來看，愛因斯坦的說法正確嗎？為什么？ 評價牛頓評價牛頓 牛頓是著名物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家和哲學(xué)家。 (1)自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理中用數(shù)學(xué)方法闡明了宇宙中最基本的法則萬有引力定律和三大運動定律。奠定了之后三個世紀(jì)中物理界的科學(xué)觀點，并成為現(xiàn)代工程學(xué)的基礎(chǔ)。 (2)牛頓為人類樹立起“理性主義”的旗幟，開啟工業(yè)革命的大門。為近代科學(xué)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。 (3)牛頓的謙虛態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)研究態(tài)度、還有勤奮的探索精神等值得后人學(xué)習(xí)。 史論總結(jié) 鞏固練習(xí) 隨堂反饋 1.1642年，牛頓出生在英國北部的一個名叫烏爾索普的小村莊，此時的英國社會 處在資產(chǎn)階級革命的風(fēng)暴之中 資本主義已有了一定程度
10、的發(fā)展 工業(yè)革命蓬勃興起 已掌握了世界海上霸權(quán) A. B. C. D. 答案 1 2 3 4 1 2 3 4 2.牛頓在科學(xué)研究上做出的重大貢獻是 A.闡明了進化論 B.建立了量子力學(xué)理論 C.提出了相對論 D.構(gòu)建了經(jīng)典力學(xué)理論 答案 解析 解析解析 達爾文闡明了進化論，故A項錯誤； 普朗克建立了量子力學(xué)理論，故B項錯誤； 愛因斯坦提出了相對論，故C項錯誤； 牛頓構(gòu)建了經(jīng)典力學(xué)理論，故D項正確。 1 2 3 4 3.(2018 韶關(guān)高二檢測)凱恩斯1942年在英國皇家學(xué)會俱樂部發(fā)表演說，認(rèn)為牛頓既是一個科學(xué)巨匠，也是一個醉心神學(xué)和煉金術(shù)的人。此評價說明 牛頓為科學(xué)而奮斗的品質(zhì) 牛頓不僅僅是一
11、個科學(xué)家 牛頓信仰宗教 牛頓已從一個科學(xué)家轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€宗教狂 A. B. C. D. 答案 解析 4.近代科學(xué)之父牛頓勇于創(chuàng)新，對推動社會發(fā)展作出了杰出貢獻。閱讀下列材料，回答問題。 材料一材料一 規(guī)則 尋求自然事物的原因，不得超出真實并足以解釋其現(xiàn)象者。 規(guī)則 物體的性質(zhì)，它們既不能被增強又不能被減弱，并且屬于所能做的實驗中所有物體的，應(yīng)被認(rèn)為是物體的普遍性質(zhì)。 規(guī)則 在實驗哲學(xué)中，由現(xiàn)象歸納得出的命題，在其他現(xiàn)象使這些命題更加精確或出現(xiàn)例外之前，都應(yīng)被視為完全正確或基本正確的，而不管相反的假設(shè)。 牛頓自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理 1 2 3 4 材料二材料二 隨著文藝復(fù)興的深入發(fā)展，人性從上帝重新回歸
12、到人本身。但文藝復(fù)興時代的“人性”主要是指人的情感、意志和人格等自然本性。到17、18世紀(jì)，英國知識界圍繞三個重大思想主題進行了知識體系創(chuàng)新。這三個思想主題是：第一，宇宙和物質(zhì)世界的本質(zhì)和支配法則是什么？第二，作為人類社會核心組織的國家和政府的起源、范圍和目的是什么？第三，人類知識的起源、范圍和限度是什么？ 鄧云清思想的時代牛頓、洛克的思想及其生成 1 2 3 4 材料三材料三 科學(xué)技術(shù)除了是對客觀世界的系統(tǒng)認(rèn)識，是正確世界觀、認(rèn)識論和方法論的基礎(chǔ)之外，同時也是技術(shù)與管理創(chuàng)新的基礎(chǔ)和源泉，是先進文化的重要組成部分，是人類生存與發(fā)展以及人與自然和諧相處的基石，是人類文明可持續(xù)發(fā)展的動力。 路甬祥
13、全面認(rèn)識科學(xué)的價值及其時代特征 1 2 3 4 1 2 3 4 答案 (1)據(jù)材料一并結(jié)合所學(xué)知識，指出牛頓的創(chuàng)新成就。 答案答案 成就：“歸納演繹”(實驗)法；物體運動的三大定律和萬有引力定律。 解析 解析解析 據(jù)材料一得出“歸納演繹”(實驗)法，結(jié)合所學(xué)得出物體運動的三大定律和萬有引力定律； (2)據(jù)材料一指出材料二中，以牛頓為代表的英國科學(xué)家深度詮釋的思想主題。結(jié)合所學(xué)知識，從政治和思想文化兩個角度，分析英國知識界“三個思想主題”生成的原因。 答案 答案答案 主題：宇宙和物質(zhì)世界的本質(zhì)和支配法則。 原因：政治：資產(chǎn)階級革命的爆發(fā)；國家權(quán)力結(jié)構(gòu)的重建。 思想文化：文藝復(fù)興的深入；近代科學(xué)的
14、興起。 解析 解析解析 第一問據(jù)材料得出宇宙和物質(zhì)世界的本質(zhì)和支配法則；第二問據(jù)材料二“17、18世紀(jì)”“英國”，結(jié)合這一歷史時期政治及思想文化背景分析； 1 2 3 4 (3)據(jù)材料三并結(jié)合所學(xué)知識，說明牛頓創(chuàng)新成果的歷史影響。 答案 答案答案 影響：標(biāo)志著經(jīng)典力學(xué)體系的形成，對解釋和預(yù)見物理現(xiàn)象有決定意義；為工業(yè)革命提供理論基礎(chǔ)；促進思想解放(啟蒙運動的發(fā)展)。 解析 解析解析 據(jù)材料三中“對客觀世界的系統(tǒng)認(rèn)識”得出標(biāo)志著經(jīng)典力學(xué)體系的形成，對解釋和預(yù)見物理現(xiàn)象有決定意義；據(jù)材料三“也是技術(shù)與管理創(chuàng)新的基礎(chǔ)和源泉”并結(jié)合所學(xué)得出為工業(yè)革命提供理論基礎(chǔ)；由材料三中“是先進文化的重要組成部分”得出促進了思想解放或啟蒙運動的發(fā)展。 1 2 3 4
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