第四节 “站在巨人肩膀上”的牛顿
课程标准 学习目标 了解牛顿的成长历程,识记并理解牛顿在物理学了解牛顿的成长历程及主要科学成就,认识他在社会发展中的作用。 领域的主要成就及其伟大意义,了解牛顿晚年的困惑及其原因。 了解牛顿获得巨大成就的原因;学习牛顿勤于动脑、勇于实践、热爱科学、献身科学的优秀品质。 、从笨学生到大科学家
.笨学生牛顿:1643年诞生于英国林肯郡,小学时成绩一般。
.步入科学殿堂
1)12岁时入中学,成为佼佼者,毕业后考进剑桥大学三一学院。
2)数学家巴鲁引导牛顿踏进科学的大门。
3)回故乡避疫期间,孕育形成了一生中的科学成就,1669年成为“卢卡斯讲座”的数学教授,成为举世公认的划时代的大科学家。
、创建经典力学理论体系
.发表巨著:1687年,出版了划时代的伟大著作《自然哲学的数学原理》。
.内容: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。
.意义: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。
特别提醒] 牛顿力学体系是整个物理学和天文学的基础,也是一切机械、土木建筑、交通运输等工程技术的理论基础。
、数学、光学和天文学的成就
.数学:创立了微积分,使数学成为真正的变量数学,成为经典力学的基础。
.光学:奠定了光谱学的基础,揭开了物质的颜色之谜,提出微粒说,出版著作《光学》。
.天文学:设计制造了第一架反射式望远镜,用万有引力理论解答了行星绕太阳做封闭曲线运动的问题。
特别提醒] 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,对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。
、不彻底的唯物论者
.牛顿的科学成就促进近代唯物主义哲学的发展,但其哲学思想基本上属于“自然科学的唯物主义”。
.提出所谓“绝对时间”和“绝对空间”的观点,这是机械唯物主义、形而上学唯物主义的观点。
.认为“是上帝之手赋予了行星运动的第一推动力”,使其晚年致力于编写以神学为题材的著作。
.1727年逝世,被埋葬于威斯敏斯特教堂墓地。
特别提醒] 牛顿是英国物理学家、天文学家和数学家;牛顿力学体系是人类认识史上对自然规律的第一次理论性的概括和总结;牛顿被称为“近代科学之父”。
.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”。
.牛顿建立起一个完整的力学理论体系,成为宇宙定律的发现者。牛顿是17世纪科学革命中最伟大的科学家,也是人类历史上最伟大的科学家之一。
牛顿在科学领域的贡献
料一 恩格斯在《英国状况十八世纪》中概括说:“牛顿由于发现了万有引力定律而①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,由于认识了力的本性而创立了科学的力学。”
料二 “……但对自己而言,我仅仅是一个在海边嬉戏的顽童,为时不时发现一粒光滑的②石子或一片可爱的贝壳而欢喜,可与此同时却对我面前的伟大的真理海洋熟视无睹。”
—牛顿
说明牛顿对近代科学的发展贡献巨大。
“石子”和“贝壳”指二项式定理、微积分、对光的分析和牛顿力学体系等重要发现。
1)据史料一,回答牛顿在力学上取得了哪些巨大成就及其历史意义。