第五单元 杰出的科学家

课程标准 第18课 近代科学体系的奠基人牛顿 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 ■成长的足迹 ■万有引力定律 ■晚年的困惑

一、成长的足迹

一、成长的足迹 1、少年牛顿： 小学成绩一般； 爱动脑筋、动手能力强。 12岁入中学读书 因家境贫寒一度辍学，管理农庄 　　因家境贫寒一度辍学，管理农庄 　　其好学精神打动了舅舅，得以复学

一、成长的足迹 1、少年牛顿： 2、青年牛顿： ①1661.6，以减费生身份进入剑桥大学三一学院； ②1665年，由于瘟疫剑桥大学被迫关闭，回到故乡。 一生中科学研究最旺盛的时期

二、万有引力定律

请按学科领域归纳牛顿一生中的主要科学成就? 代数二项式定理； 微积分 数学： （德国 莱布尼茨） 光学： 发现了日光的组成等 力学三大定律 万有引力定律 物理学：

“我之所以能比别人看得远些，是因为我站在巨人们的肩上。” 在发现万有引力定律的过程中，有哪些巨人的肩膀托起了牛顿？ 　　 “我之所以能比别人看得远些，是因为我站在巨人们的肩上。” 　　在发现万有引力定律的过程中，有哪些巨人的肩膀托起了牛顿？ 伽利略 开普勒

二、万有引力定律 为牛顿研究万有引力定律奠定了基础 1、前人的理论成就 行星绕日运动 的三大定律 1）开普勒： 2）伽利略： 发现了力学的 一些基本原理 （提出了速度、加速度等基本概念；并发现了摆振动的等时定律和自由落体定律惯性定律；并非正式地提出过惯性定律。） 椭圆定律 ：椭圆轨道环绕太阳，而太阳则处在椭圆的一个焦点中。面积定律：在相等时间内，太阳和运动中的行星的连线（向量半径）所扫过的面积都是相等的。调和定律；也称周期定律：各个行星绕太阳公转周期的平方和它们的椭圆轨道的半长轴的立方成正比。

二、万有引力定律 2、个人的辛勤努力 1）“站在巨人们的肩上”，继承前人的工作，通过数学方法计算出地球对月亮的引力； 2）在大量研究的基础上，牛顿充分证明了宇宙间所有的物体，都是相互吸引的。 　　这种无处不有的引力即 为“万有引力”。

二、万有引力定律 牛顿经典力学 力学三大定律 万有引力定律 3、提出： 1686年，撰写《自然哲学的数学原理》 1687年问世 惯性定律 加速度定律 作用力与反作用力定律

二、万有引力定律 4、意义 1）牛顿力学的三大定律和万有引力定律为经典力学规定了一套基本概念，形成了完整的近代力学体系； 2）把地面上物体的运动和太阳系内行星的运动统一在相同的物理定律之中，从而完成了人类文明史上第一次自然科学的大综合，对以后的天体研究起了极大的推动作用； 3）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。

（小图像为空间原始图像，大图像为经过计算机处理的冥王星表面） 　另外，牛顿力学理论能够预见新的物理现象，并能以天文观测或试验论证其正确性，如： 海王星 冥王星 （小图像为空间原始图像，大图像为经过计算机处理的冥王星表面）

5、牛顿获得巨大成就的原因 1）主观条件： 有扎实的基础知识功底； 勤奋和严谨的工作态度； 热爱科学追求真理的精神； 借鉴前人的科学成果，等等。

5、牛顿获得巨大成就的原因 2）客观条件： ①西欧思想解放运动（？）提供思想基础； ②英国资产阶级革命的洗礼； ③前人的研究成果为牛顿提供很好的条件；

三、晚年的困惑

40岁以后，他把兴趣逐渐转向政治、化学（贱金属变成黄金）、神学问题，写了近200万言的著作，毫无价值。 三、晚年的困惑 　　晚年的牛顿开始致力于对神学的研究，他否定哲学的指导作用，虔诚地相信上帝，埋头于写以神学为题材的著作。当他遇到难以解释的天体运动时，竟提出了“神是第一推动力”的谬论。他说，“上帝统治万物，我们是他的仆人而敬畏他、崇拜他。” 　　40岁以后，他把兴趣逐渐转向政治、化学（贱金属变成黄金）、神学问题，写了近200万言的著作，毫无价值。 三、晚年的困惑 三。晚年的困惑 为什么会这样呢？

三、晚年的困惑 原因： 1、个人的生理和心理原因：晚年患严重的忧郁症； 2、认识的局限：当时科技还不发达的情况下人们认识 总是相对的； 3、时代的局限：神学的阴影还未消退。

阅读教材91页解析探究，结合以上材料，就应该怎样评价牛顿谈谈你的看法。 对牛顿的评价 英国著名诗人在他的墓碑上镌刻着铭言：让人们欢呼这样一位多么伟大的巨匠，人类荣耀曾经因他而在世界上存在过。 1942年爱因斯坦为纪念牛顿诞生300周年而写的文章，对牛顿的一生作如下的评价：“只有把他的一生看作为永恒真理而斗争的舞台上一幕才能理解他”。 阅读教材91页解析探究，结合以上材料，就应该怎样评价牛顿谈谈你的看法。

勤奋和严谨的工作态度； 虚心吸纳和借鉴前人的科学成果； 有扎实的基础知识功底； 热爱科学追求真理的精神。等等 [阅读与思考]　　 请思考：牛顿获得成功的关键是什么？　　 勤奋和严谨的工作态度； 虚心吸纳和借鉴前人的科学成果； 有扎实的基础知识功底； 热爱科学追求真理的精神。等等

[解析与探究]　　 　凯恩斯认为牛顿“不再口袋是一个科学家，也是一个醉心神学和炼金术的人”。这一评价过分强调了牛顿一生局限性的一面。 而爱因斯坦却认为：“只有把他的一生看做为永恒真理而斗争舞台上之一幕才能理解他。”这就充分肯定了牛顿一生热爱真理，为真理而斗争的崇高品质。 尽管由于时代的局限，牛顿在晚年自己陷入了思想的困境，但瑕不掩瑜，他仍是一位伟大的科学家。在理解上述文字的基础上。我们宜依据辩证唯物主义和历史唯物主义的观点，客观公正地从以下方面进行评价：牛顿的优秀品质、牛顿的巨大成就，晚年牛顿的局限性等。　

牛顿是英国物理家、数学家和天文学家，是经典力学建立者。是近代自然科学体系的奠基人； 他创建了经典力学的理论体系，在光学、数学、天文学研究方面也做出划时代发明和发现； 牛顿是17C科学革命中所涌现出来最伟大的科学家，也是人类历史上最伟大的科学家之一。 虚怀若谷的谦虚态度；勤奋好学的求知态度；善于思考、观察的科学研究方法；勤奋探索的科学精神；严谨的科学研究态度； 由于时代的局限，牛顿在晚年自己陷入了思想的困境，但他仍是一位伟大的科学家。