牛顿在科学史上的贡献及影响
一、牛顿简介
牛顿（1643年1月4日~1727年3月31日）爵士，英国皇家学会会员，是一位英国物理学家、数学家、天文学家、自然哲学家和炼金术士。他在1687年发表的论文《自然哲学的数学原理》里，对万有引力和三大运动定律进行了描述。这些描述奠定了此后三个世纪里物理世界的科学观点，并成为了现代工程学的基础。他通过论证开普勒行星运动定律与他的引力理论间的一致性，展示了地面物体与天体的运动都遵循着相同的自然定律；从而消除了对太阳中心说的最后一丝疑虑，并推动了科学革命。在力学上，牛顿阐明了动量和角动量守恒之原理。在光学上，他发明了反射式望远镜，并基于对三棱镜将白光发散成可见光谱的观察，发展出了颜色理论。他还系统地表述了冷却定律，并研究了音速。在数学上，牛顿与戈特弗里德·莱布尼茨分享了发展出微积分学的荣誉。他也证明了广义二项式定理，提出了“牛顿法”以趋近函数的零点，并为幂级数的研究作出了贡献。在2005年，英国皇家学会进行了一场“谁是科学史上最有影响力的人”的民意调查，牛顿被认为比阿尔伯特·爱因斯坦更具影响力。
二、牛顿在物理学及天文学上的贡献
人们一提起牛顿首先就会想到他在物理学上的贡献。这其中包括了力学、光学，热学等。以及他在天文学上发现的万有引力定律。
牛顿精辟地阐述了着名的运动三定律。
定律一：每个物体继续保持其静止或沿一直线作等速运动的状态, 除非有力加于其上迫使它改变这种状态。
定律二：运动的改变和所加的动力成正比, 并且发生在所加的力的那个直线方向上。
定律三：每个作用总有一个相等的反作用和它相对抗, 或者说, 两物体彼此之间相互作用永远相等, 并且各指其对方。
牛顿三定律是在观察和实验的基础上发现的, 已被公认为宏观自然规律, 并成为数学演绎的基础。第一定律是在伽利略、笛卡儿关于惯性定律的基础上建立起来的, 对当今的物理学家来说, 它几乎自然地成了力学的基础。第二定律是在明确了质量概念以后, 对伽利略动力学思想的发展, 它是运动三定律的核心。牛顿第一和第二定律是密切相关的。第一定律表明一个不受干扰力的质点保持它的原有的运动状态第二定律则表明, 力只能引起原有运动状态的改变。故这两个定律否定了伽利略—牛顿时代以前关于必须有力才能保持运动的错误观点。第三定律的指出, 可以说是牛顿对力学发展的一个最具创造性的独到的贡献, 这个定律的确立指出了每一个力都有其反作用力, 从而对力的概念作了完整的概括。这三个看起来非常简单的物体运动定律作为一个整体是动力学的基础。这个基础, 从牛顿奠定之后又成为近代动力学和天体力学研究的基本出发点, 因此得到物理学家, 甚至所有科学家和自然哲学家的极大重视。
、牛顿的万有引力定律
万有引力定律是艾萨克·牛顿在前人（开普勒、胡克、雷恩、哈雷）研究的基础上，凭借他超凡的数学能力证明，在1687年于《自然哲学的数学原理》上发表的。牛顿的万有引力定律表示为：任意两个质点通过连心线方向上的力相互吸引。该引力的大小与它们的质量乘积成正比，与它们距离的平方成反比，与两物体的化学本质或物理状态以及中介物质无关。万有引力定律是解释物体之间的相互作用的引力的定律。是物体（质点）间由于它们的引力质量而引起的相互吸引力所遵循的规律。
牛顿在光学上的三大贡献
牛顿用极大的兴趣和热情对光学进行研究。1666年，牛顿使用三棱镜进行了着名的色散试验。他发现白光是由各种不同颜色的光组成的，这是第一大贡献。牛顿为了验证这个发现，设法把几种不同的单色光合成白光，并且计算出不同颜色光的折射率，精确地说明了色散现象。揭开了物质的颜色之谜，原来物质的色彩是不同颜色的光在物体上有不同的反射率和折射率造成的。牛顿由于发现了白光的组成，认为折射望远镜透镜的色散现象是无法消除的，就设计和制造了反射望远镜。为了制造望远镜，他自己设计了研磨抛光机，实验各种研磨材料。公元1668年，他制成了第一架反射望远镜样机，这是第二大贡献。反射望远镜的发明奠定了现代大型光学天文望远镜的基础。同时，牛顿还进行了大量的观察实验和数学计算。牛顿还提出了光的“微粒说”，认为光是由微粒形成的，并且走的是最快速的直线运动路径。他的“微粒说”与后来
惠更斯的“波动说”构成了关于光的两大基本理论。这是他的第三大贡献。此外，他还制作了牛顿色盘等多种光学仪器。
三、牛顿在数学上的贡献
创立了微积分
17世纪以来，原有的几何和代数已难以解决当时生产和自然科学所提出的许多新问题，在这样的背景下微积分学说诞生了。
当时笛卡儿的《几何学》和瓦里斯的《无穷算术》对牛顿的影响最大。牛顿将古希腊以来求解无穷小问题的种种特殊方法统一为两类算法：正流数术（微分）和反流数术（积分），反映在1669年的《运用无限多项方程》、1671年的《流数术与无穷级数》、1676年的《曲线求积术》三篇论文和《原理》一书中，以及被保存下来的1666年10月他写的在朋友们中间传阅的一篇手稿《论流数》中。所谓“流量”就是随时间而变化的自变量如x、y、s、u等，“流数”就是流量的改变速度即变化率。他说的“差率”“变率”就是微分。与此同时，他还在1676年首次公布了他发明的二项式展开定理。牛顿利用它还发现了其他无穷级数，并用来计算面积、积分、解方程等等。1684年莱布尼兹从对曲线的切线研究中引入了和拉长的S作为微积分符号，从此牛顿创立的微积分学在大陆各国迅速推广。
发现了二项式定理
在一六六五年，刚好二十二岁的牛顿发现了二项式定理，这对于微积分的充分发展是必不可少的一步。二项式定理在组合理论、开高次方、高阶等差数列求和，以及差分法中有广泛的应用。项式级数展开式是研究级数论、函数论、数学分析、方程理论的有力工具。
公式为：(a+b)^n=Cn0a^nb^0+Cn1a^(n-1)b^1+……+Cnna^0b^n
此定理指出：
1、(a+b)^n的二项展开式共有n+1项，其中各项的系数
Cnr(r∈{0，1，2，……，n})叫做二项式系数。
等号右边的多项式叫做二项展开式。
2、二项展开式的通项公式(简称通项)为Cnr(a)^(n-r)b^r，用Tr+1表示(其中“n+1”为角标)，即通项为展开式的第r+1项(如下图)，即n取i的组合数目。
其他方面
1707年，牛顿的代数讲义经整理后出版，定名为《普遍算术》。他主要讨论了代数基础及其(通过解方程)在解决各类问题中的应用。书中陈述了代数基本概念与基本运算，用大量实例说明了如何将各类问题化为代数方程，同时对方程的根及其性质进行了深入探讨，引出了方程论方面的丰硕成果，如:他得出了方程的根与其判别式之间的关系，指出可以利用方程系数确定方程根之幂的和数，即“牛顿幂和公式”。
牛顿对解析几何与综合几何都有贡献。他在1736年出版的《解析几何》中引入了曲率中心，给出密切线圆(或称曲线圆)概念，提出曲率公式及计算曲线的曲率方法。并将自己的许多研究成果总结成专论《三次曲线枚举》，于1704年发表。此外，他的数学工作还涉及数值分析、概率论和初等数论等众多领域。
四、牛顿在科学史上的影响
恩格斯在谈到牛顿的成就时说, 牛顿“ 借助于万有引力定律而创造了科学的天文学, 借助于对光学的分解而创造了科学的光学, 借助于二项式定理和无穷级数理论而创立了科学的数学, 借助于对力的本性认识而创造了科学的力学” 。对牛顿的科学贡献作了极高的评价。牛顿是一位伟大的物理学家、数学家和天文学家。他一生的重要贡献是集十六、十七世纪科学先驱们成果的大成。以《自然哲学的数学原理》出版为标志创立了一个完整的经典力学理论体系, 把天地间万物的运动规律概括在一个严密的统一理论中, 正确地反映了宏观物体低速运动的宏观运动规律, 从而完成了人类文明史上第一次自然科学的大综合。以牛顿命名的力学是经典物理学和天文学的基础, 也是现代工程力学以及与之有关的工程技术的理论基础。此外, 为了说明天体现象和物理规律, 牛顿在数学上创建的微积分。尽管关于微积分之发明, 史学家也归功于莱布尼兹,因为他们几乎同时创立了微积分学与微分方程, 为后来自然科学的发展提供了最为必要的思想工具和数学手段, 开创了数学发展的新纪元。同样, 牛顿在热学、光学、天文学等方面都做出了自己的卓越贡献。如同历史上一切伟大人物一样, 牛顿虽然对人类作出了巨大的贡献, 但他也不能不受时代的限制。他对那些暂时无法解释的自然现象归结为上帝的安排, 提出所谓“ 第一推动力” , 花费后半生的心血写出巧万字的神学着述。牛顿虽然有这样或那样的缺点或不足, 然而正是经典力学的
建立表明了一个新时代和新科学文明的到来。牛顿是一位真正不朽的科学巨人。
牛顿力学对当时代人的思想的影响和思考 xx 力学对当时代人的思想的影响和思考 牛顿（ IsaacNewton1643.1.4--1727.3.20 ）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。爱因斯坦于１９２７年在纪念牛顿逝世２００周年时曾赞扬牛顿说“ 在他以前和以后都还没有人能像他那样地决定着西方的思想、研究和实践的方向。” 在他诞生３６０年之际，人们仍在歌颂他、赞美他，其原因正如爱因斯坦在上一世纪初所说的一样。 牛顿创立了力学，被称为“ 力学之父” 。是世界史上对人类文明作出划时代贡献的少数科学家之一。牛顿在伽利略等人工作的基础上进行深入研究，总结出了物体运动的三个基本定律（牛顿三定律）： ① 任何物体在不受外力或所受外力的合力为零时，保持原有的运动状态不变，即原来静止的继续静止，原来运动的继续作匀速直线运动。 ② 任何物体在外力作用下，运动状态发生改变，其动量随时间的变化率与所受的合外力成正比。 通常可表述为： 物体的加速度与所受的合外力成正比，与物体的质量成反比，加速度的方向与合外力的方向一致。③ 当物体甲给物体乙一个作用力时，物体乙必然同时给物体甲一个反作用力，作用力和反作用力大小相等，方向相反，而且在同一直线上。这三个非常简单的物体运动定律，为力学奠定了坚实的基础，并对其他学科的发展产生了巨大影响。第一定律的内容伽利略曾提出过，后来 R. 笛卡儿作过形式上的改进，伽利略也曾非正式地提到第二定律的内容。第三定律的内容则是牛顿在总结 C·雷恩、 J·沃利斯和 C·惠更斯等人的结果之后得出的。 伽利略通过对自由落体的研究，已经发现了惯性运动和在重力作用下的匀加速运动，奠定了牛顿第一定律和第二定律的基本思想。伽利略
课题：牛顿对经典力学的贡献 组长：马啸 组员：邢硕张森淇宋迪刘梦圆刘倩指导教师：车卫红
在天文学方面，牛顿可以称为近代伟大天文学家。他的杰出贡献是制作了反射式望远镜，反射式望远镜的制造成功，是天文学史上的一项重大革新。自伽利略发明第一架天文望远镜以来，人们对于宇宙的认识范围迅速扩展，但是当时流行的伽利略、开普勒等人发明和制造的折射望远镜，口径有限，制造大型望远镜不但困难，而且太庞大，同时折射望远镜的折射色差和球差都很大，这些大大限制了天文观测的范围。牛顿由于了解了白光的组成，因而于1668年设计制成了第一架反射式望远镜。这种望远镜能反射较广光谱范围的光而无色差，容易获得较大的口径，同时对球差也有校正。这样牛顿为现代大型天文望远镜的制造奠定了基础。 牛顿在天文学上的另一重要贡献是对行星的运动规律进行了全面考察，特别是对开普勒等人的学说进行过系统的研究。1686年他在给哈雷的信中说明了天体可以按照质点处理并证明了开普勒的行星运动的椭圆形轨道以及彗星的抛物线轨道。牛顿还进一步发展了自己的理论，认为行星都由于自转而使两极扁平赤道突出，还预言地球也是这样的球体。由于地球不是正球体，牛顿就指出，太阳和月球的引力摄动将不会通过地球中心，因此地轴将作一缓慢的圆锥运动，这便出现了二分点的岁差现象。对于潮汐现象，牛顿也作出了解释，他认为这是太阳和月球引力造成的。 在物理学方面，牛顿取得了力学、热学、光学等多方面的巨大成就。牛顿是经典力学理论的开创者。他在伽利略等人工作的基础上，进行了深入研究，经过大量的实验，总结出了运动三定律，创立了经典力学体系。牛顿所研究的机械运动规律，首先是建立在绝对时空观基础之上的。绝对化的时间和绝对化的空间是指不受物体运动状态影响的时间和空间。在两个匀速运动状态下的观察者，对机械运动具有相同的测量结果。在高速运动状态下，这种时空观已不能采用，这时（运动速度与光速可以比拟），牛顿力学将被相对论力学所代替。在微观情况下，由于粒子的波动性已明显表现出来，牛顿力学将被量子力学所代替。牛顿在力学方面另一巨大贡献是在开普勒等人工作的基础上，发现了万有引力定律。牛顿认为：太阳吸引行星，行星吸引卫星，以及吸引地面上一切物体的力都是具有相同性质的力。牛顿用微积分证明了，任何一曲线运动的质点，如果半径指向静止或匀速直线运动的点，且绕次点扫过与时间成正比的面积，则此质点必受指向该点的向心力的作用，如果环绕的周期之平方与半径的立方成正比，则向心力与半径的平方成反比。牛顿还在力学发展中，首先确定了一系列的基本概念，如质量、动量、惯性和力等。经过牛顿的工作，力学已形成了严密、完整、系统的科学体系。
科学家牛顿的故事 牛顿 Isaac Newton (1642一1727) 英国物理学家。他在伽利略等人工作的基础上进行深入研究，建立了成为经典力学基础的牛顿运动定律。他还进一步发展了开普勒等人的工作，发现万有引力定律。由于他建立了经典力学的基本体系，人们常把经典力学称为“牛顿力学”，在光学方面，他于1666年用三棱镜分析日光，发现白光是由不同颜色(即不同波长)的光构成的。在热学方面，他确定了冷却定律。在天文学方面, 他于1671年创制了反射望远镜。在数学方面，创立了牛顿二项式定理等，还与莱布尼茨共同创立了微积分。主要著作有《自然哲学的数学原理》、《光学》等。 牛顿小时候只喜欢数学，其他功课成绩并不好，老师以为牛顿是个“低能儿”。后来，由于牛顿非常勤奋，学习成绩不断进步，成为全班的尖子。19岁时，牛顿考入英国著名的剑桥大学。27岁时，牛顿成为教授。 牛顿很少在深夜二三点钟前休息，常常通宵达旦地工作。 牛顿是科学上的巨人之一。恩格斯在《英国状况》一文中论述18世纪的科学成就时曾这样评价牛顿:
“牛顿由于发明了万有引力定律而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。” 然而牛顿却非常谦逊。他有两段质朴、感人的话，已成为科学界的名言: “不知世人对我怎样看，不过我自己只是觉得好像在海滨玩耍的一个小孩子，有时很高兴的拾着一颗光滑美丽的石子，但真理的大海，我还是没有发现。” “如果说我所见的比笛卡儿要远一点，那就是因为我是站在巨人的肩上的原故。” 笛卡儿:法国哲学家、物理学家、数学家。解析几何的创始人。
《6.1科学探究:牛顿第一定律》说课稿 各们评委，各位老师，大家好： 今天我说课的题目是第六章第一节《科学探究：牛顿第一定律》 一、教学设计理念 本课的基本思路是：以生活中的实例和探究小实验为基础，以学生分组实验讨论、教师点拨为基本方法，通过“圆柱体从斜面下滑”的学生实验、PPT录像,swf模拟演示等，逐步建立“如果没有外力作用，一切物体将永远运动下去”的观点，最后形成牛顿第一定律，引入惯性是物体本身固有的一种属性、逐步形成对“力与运动的关系”的定性认识。 二、教材分析 1、地位与作用 地位：牛顿第一定律是经典力学中三大定律之一，是整个力学中的基础。牛顿第一定律也是初中力学的一个开端。本课教材的特点是既注重科学探究，又与日常生活紧密联系，把物理这门基础自然科学与历史、生活、社会有机地结合，是培养全体学生科学素质的一次良机，又体现从生活走向物理，再从物理走向社会的教学理念。 作用：前面我们学习了简单的运动，又知道力学一些简单知识，牛顿第一定律正是基于此基础上将运动和力联系起来的一条纽带一座桥梁，是进一步分析和处理直线运动和力学问题的基础，起到承上启下的作用，是本册书中的一个重要内容，也是本节、本章的重点。本节课的教学要求学生主动参与，在实验、讨论建立概念和规律的过程中，感受到透过现象看本质的思维方法，感悟观察、实验、推理、尤其是“理想实验”对形成概念和发现规律的重要作用。 2．教材特点： ①牛顿第一定律解决了几千年都含糊不清的问题，有助于学生对运动和力的关系进一步深入理解。
②伽利略理想实验是学生第一次真正接触到的理想实验，应充分引导学生探索伽利略理想实验的推理过程，知道理想实验是建立在可靠的事实基础上的科学方法。 3、学情分析 牛顿第一定律是由部分实验结果，部分外推假设、部分定义所构成的一个复合体，就其定义本身的表述学生不难记住，但初三学生由于接触物理时间比较短，学生平均年龄比较低，抽象思维能力及认知结构上尚不成熟，加上生活经验的影响，不少学生认为运动的物体有惯性、静止的物体没有惯性；固体有惯性、气体，液体没有惯性。因此在接受牛顿第一定律上有一定的难度，怎样形成对牛顿第一定律的理解及这一概念的建立使其认识由直观的感觉上升到科学理性认识则是本节的难点。 三、教学重点、难点 重点：牛顿第一定律的形成过程及内容。 该定律是在实验基础上推理而得，内容较难借助例证来验证。 难点：伽利略理想实验的推理过程； 四、教学目标 1、知识与技能 （1）知道牛顿第一定律。 （2）理解惯性是物体本身固有的一种属性；知道惯性的大小与物体的质量有关。 2、过程与方法 （1）通过小组斜面实验、演示伽利略的斜面实验及推理，关注实验、分析、推理、“理想实验”的方法。 （2）通过对生活中常见事例和实验的分析，纠正对惯性的一些错误认识，注意透过现象看本质的思维方法 3、情感、态度与价值观 （1）通过了解亚里士多德、伽利略和牛顿等科学前辈对“运动和力的关系”
论牛顿力学体系及其科学方法对近代科 学的影响
牛顿(Isaac Newton．1643．1．4—1727．3．20)，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1。牛顿的一生是传奇而伟大的，他建立起来的牛顿力学体系完成了人类文明史上第一次自然科学的大综合。牛顿力学体系的建立不仅达到了十六、十七世纪科学革命的顶点，也是人类社会划时代进步的标志，对近代科学乃至整个人类文明进程，都有着深远影响和不可估量的的历史意义。 一．牛顿力学体系对近代科学发展的影响 牛顿所处的时代，是一个科学思想大爆炸的时代。哥白尼提出了日心说，开普勒从第谷的观测资料中总结了经验的行星运动三定律，伽利略又描绘出了力、加速度等概念并发现了惯性定律和自由落体定律。但是，直到牛顿之前，这些物理概念和物理规律还是孤立的、没有体现本质联系的、逻辑上各自独立的东西。也正是在这个时候，牛顿对行星及地面上的物体运动作了整体的考察，他把归纳演绎、分析综合等数学方法与物理学发现完美的结合在了一起，使物理学成为能够表述因果性的一个完整体系。这就是我们今天所说的经典力学体系。按照牛顿力学体系的原理，人们利用描写物体运动的坐标及速度的初始值和受力情况，就可以确定地知道该物体运动的过去与将来。牛顿建立的经典物理学具有因果关系的完整体系一经发表便在近代科学的海洋里引起了渲染大波并得到了广泛的实际应用。他所建立的力学体系不仅能说明已有的理论已经说明的现象，如充分地解释伽利略发现的惯性定律和自由落体定律而且能说明并解释已有的理论不能说明的现象，如完满地解释了开普勒的行星运动三定律。更重要的是，牛顿的力学理论能预见到新的物理现象和物理事实，并能以天文观测或实验证实它们的正确性。在万有引力理论的基础上，人们后来发现并证实海王星和冥王星的存在，这是牛顿力学理论的有力佐证。牛顿力学既可以用予说明地面上的物质运动，又可以用予解释太阳系中的行星运动，充分证明了该理论具有的自然规律的普遍性法则。也正是由于牛顿力学原来广泛的适应性，使其在之后数百年间成为引导科学发展的纲领。 同时，值得一提的是，牛顿的力学为十八世纪的工业革命及其之后的机器化大生产准备了科学理论。马克思曾经认为，在十八世纪臻于完善的力学是“大工业的真正科学的基础。”2毫无疑问，当时这个“科学的基础”的最主要而且也是最重要的部分是牛顿的力学。牛顿的经典力学体系和他的方法论使物理学在十八、十九世纪期间得以迅速发展，并成为那时理论物理学的规范。所有物质运动都要追溯或探究其是否符合牛顿的运动定律，从而把牛顿的质点运动定律推广到刚体及连续体的物质运动上。直到十九世纪下半叶，电磁场概念的产生也可以看作是牛顿引力场理论的一次重大飞跃。迄至今日，人们关于宏观自然过程的宏观低速状态下的物理认识都可以看作是牛顿力学思想的一种系统的发展。 二．牛顿力学体系的科学方法对近代科学的影响 牛顿由于“发明了万有引力定律而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律和无限理论而创立了科学的数学。由于认识了力的性而创立了科学的力学”3。更重要的是，牛顿在科学方法论上的贡献也是十分杰出的。著名科学家爱因斯坦在评价牛顿对世人的影响时特别指出了他在研究方法上的创造，“在他以前和以后，都还没有人能像他那样决定着西方的思想、研究和实践的方向。他不仅作为某些关键性方法的发明者来说是杰出的，而且他在善于运用他那时的经验材料上也是独特的，同时他还对于教学和物理学的详细证明方法有惊人的创造才能。”著名科学家拉普拉斯在谈到牛顿的贡献时，也曾着重强调过认识这位天才的研究方法对于科学进步的重要性。可见，牛顿力 1钱临照“牛顿”中国大百科全书(物理学I) ，1987 2马克思恩格斯全集．北京：人民出版社，l965 3牛顿自然哲学著作选．北京：商务印书馆，l962
牛顿第一定律（第一课时） 【教材分析】 （一）教学内容 牛顿第一定律是沪课版物理八年级第七章第一节内容。包括牛顿第一定律和惯性两方面的内容。本课时主要是针对第一个内容进行教学。 （二）教材的地位和作用 本章是在前面的第二章《机械运动》和第六章《熟悉而陌生的力》的基础上进一步研究运动和力的关系。牛顿第一定律是经典力学中三大定律之一。是整个力学的基础,因为它把最基本的匀速直线运动和物体是否受力联系起来，确立了力和运动之间的关系，是前面力的作用效果的延伸，又为后面学习的知识打下了基础，起着承前启后的作用。因此，可以说，牛顿第一定律是本章的重点。 （三）教学目标 根据课程标准要求，结合教材内容以及学生现有的认知基础，我制定如下三维教学目标： 知识与技能 1、知道伽利略的理想实验思想； 2、知道牛顿第一定律。 过程与方法: 1、实验探究阻力对物体水平运动距离的影响。 2、知道伽利略理想实验的思想。 情感、态度与价值观 1.体验在研究过程中成功的喜悦，学会分工与合作，提高团结协作的能力。 2.感悟科学探究的艰辛与曲折，体会科学家的对生活现象的仔细观察。 （四）重点、难点 教学重点：①伽利略理想实验的思想②实验探究阻力对物体水平运动距离的影响 教学难点：物体的运动不需要力来维持。 【教学教法】 （一）学情分析 学习者是初二年级学生。有利的方面是：经过前面物理知识的学习，学生具备了一定的实验探究能力，并且学习了机械运动、力的作用效果，知道力可以改变物体的运动状态，为本节学习做好了铺垫。不利的方面是：学生受生活经验的影响，“物体的运动需要力来维持”的错误观念不容易转变。 （二）教法 本课时我主要采用电影片段，激发学生的兴趣，引出课题，同时采用“演示法”与“科学推理法”相结合来进行教学，即通过实验现象的观察、分析、讨论，又加以科学的想象和推理，引导学生去发现知识，总结规律。 （三）学法 教学活动是教与学两方面的有机结合，在上述教学方法的正确实施下，我引导学生采用：科学探究法、小组合作学习法、讨论法、分析归纳法等学习方法。 （四）教具与学具 电教器材：多媒体 教师演示用：工具箱、单摆、小球、斜面、小车、毛巾、棉布 学生分组器材： 小车、斜面、毛巾、棉布 【教学过程】 新课导入： PPT1:播放《标枪比赛》 PPT2:定格画面出现：
《科学发展简史》复习1（辽宁广播电视大学2008—2009学年度第二学期“开放专科”期末考试） 一、填空（每空1分，共20分） 1. 能否是人与猿之间本质的区别。 2.由于的发现，使太阳系成为一个严格按照规律运行的力学体系，故被称为“天空立法者”。 3.西亚文化对于世界文化的发展有重大的影响。其中最重大的成就之一就是文字的发明 4．古希腊自然哲学值得注意的知识包括：第一，关于问题；第二， 关于问题；第三，关于天体系统的模型问题。 5. 19世纪初，法国生物学家发表了《动物哲学》一书，提出了“”的观点。 6. 被西方人称为“医学之父”。 7. 的建立是科学形态上的重要改革，标志着近代理论自然科学的诞生。 8．第一艘实用的轮船是由美国发明家发明的，首航成功标志着取 代帆船的新时代的开始。 9.著名医学家的《医典》是阿拉伯医学的最高成果。 10.1864年，法国人在西门子兄弟的帮助下，创造了平炉炼钢法。 11. 、和的三大发现是19世纪末物理学的重要成就。 12.1969年，美国的“”把人送上了月球，实现了载人登月计划。 13. 1487年，葡萄牙人率领船队到达非洲最南端，葡萄牙国王把这里命名为。 11. 、和的三大发现是19世纪末物理学的重要成就。 12.1969年，美国的“”把人送上了月球，实现了载人登月计划。 13. 1487年，葡萄牙人率领船队到达非洲最南端，葡萄牙国王把这里命名为。 1．文艺复兴运动发源于。 A、法国 B、英国 C、意大利 D、希腊 2．我国采用十进位的计数方法是在（） A．西汉 B.南北朝C．商代 D.夏代 3．近代电磁理论的创始人是（） A.伏特 B.麦克斯韦 C.奥斯特 D.法拉第 4. 实验遗传学的创始人是（） A．魏斯曼 B.孟德尔C．施莱登 D.施旺 5．现代遗传学的创始人是奥地利修道士。 A．魏斯曼 B.孟德尔 C．施莱登 D.施旺
对牛顿的评价对牛顿的评价 20 世纪的科学伟人爱因斯坦由于相对论的观点与人们的日常经验不太一致，甚至有着尖锐的冲突，相对论从一开始就受到包括一些科学家在内的很多人的反对。1921 年爱因斯坦获得了诺贝尔奖，当时不少德国的诺贝尔奖获得者威胁说，如果给相对论授奖，他们就要退回已获得的奖章，结果评选委员会只好让爱因斯坦作为光电效应理论的建立者得奖，相对论始终没有获得诺贝尔奖。但相对论在物理学上却非常合理且为实验所证实。想一想：上述现象说明了什么问题？给我们什么启发？说明：像许多事物一样，科学的发展道路也并非一帆风顺，往往会遇到很多阻力。启示：要敢于怀疑常识，勇于创新，因为即使生活中习以为常、看起来无懈可击的规律也可能是不科学的。电脑显示器在短促的瞬间，电子显像在显示屏上――这正好符合爱因斯坦的狭义相对论。发明电脑显示器的工程师必须使显示器符合“相对论效应”，否则控制电子飞驰的磁铁就会在显示屏上产生模糊图像，使你无法工作，当然，精彩的电脑游戏也玩不起来了。精准的激光当你到超市购物，你手里的每一件商品条形码也得益于爱因斯坦的激光理论，只有激光才能准确读出条形码中的编码。数码相机假期你和家人轻松郊游。当你打开数码相机，准备摄下家人温馨的笑容时，要先感谢爱因斯坦。从镜头飞进来的光子会把半导体里的电子挤走，这同样利用了光电效应。控制X射线的能量你长了一个肿瘤，幸亏是良性的，但因长在胸腺上，手术后需要放射治疗。医生在为你实施放射治疗前，需要估
计X射线可能对你细胞造成的伤害，根据就是爱因斯坦的 E=mc2 （即能量=质量乘光速平方）。据此理论人们造出原子弹、氢弹的同时，也治好了你的胸腺瘤。爱因斯坦一、 20 世纪最伟大的科学家二、坚定的和平捍卫者“当法律和人类尊严必需保卫时，我们一定要战斗。”“人类的福祉必须高于对自己国家的忠诚。”“每一个国家的利益都必须服从更广泛的共同体的利益。”――爱因斯坦“人只有献身于社会，才能找出那实际上是短暂而又有风险的生命的意义。”“一个人的真正价值，首先取决于他在什么程度和在什么意义上从自我解放出来。”爱因斯坦一心希望科学造福于人类，但他却目睹了科学技术在两次世界大战中所造成的巨大破坏。因此，他认为战争与和平的问题是当代的首要问题，除科研成果之外，他一生中发表得最多的也是这方面的言论。 * 英国诗人波普曾经这样写道：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，一切都变得光明。有一天，牛顿在茶园里思考引力问题的时候，一个苹果从树上落下来。受到苹果落地的启发，牛顿心中豁然开朗：为什么苹果总是垂直落向地面呢？为什么苹果不向外侧或向上运动，而总是向着地球中心运动呢？这肯定是有一个向下的力拉着它，而且这个向下的拉力必须指向地球中心，而不是指向地球的其他部分，所以苹果总是垂直下落，或者总是朝向地球的中心。被称为“近代科学开创者”的牛顿为人类社会的发展做出了巨大的贡献。他的科学成就为现代科学的发展奠定了基础。牛顿的上述发明难道就真像“苹果落地”的故事那样简单吗？
第一节科学探究：牛顿第一定律 学习目标 1.利用探究实验和推理的方法得出力和物体运动的关系。+ 2.知道牛顿第一定律并能用牛顿第一定律解决简单的问题。 3.知道什么是惯性，认识一切物体都有惯性。 4.会用惯性知识解释简单的惯性现象。 学时安排 本节用2学时，第一学时认识牛顿第一定律、探究力和运动的关系，第二学时认识惯性、用惯性解释简单的现象。 第一学时 课前准备 1.复习回忆 （1）力的作用效果有和。 （2）物体的运动状态是指和两个方面。 2.预习记录 通过预习课文，你学会了什么，有哪些疑问，请简要记录下来： 合作探究
第二学时 课前准备 1.自带物品 3-5个象棋子塑料尺纸条硬币纸杯硬纸板 2.预习记录 通过预习课文，你学会了什么，有哪些疑问，请简要记录下来： 合作探究 二、惯性 活动3：思考下面两个问题，并观看老师的演示实验，初步认 识惯性 1.思考并回答下面两个问题： （1）为什么立定跳远不如急行跳远跳的远 （2）参加百米比赛的运动员到达终点为什么很难立即停下来 2.观看老师演示图1和图2实验，回答下面的问题： （1）为了使实验1的实验效果更明显，应该如何打击硬纸板 （2）在图2中，当小车碰到木块时，小车和车上的木块的 说明 从身边的简单现 象开始，让学 生大胆假设和 分析 在演示的同时注 意提醒学生注意 观察各部分运动 状态的变化
运动状态都发生了怎样的变化 填一填 填一填 1.一切物体都有保持或的性质。 2.我们把物体保持不变的性质叫做惯性。 活动4：学生分组实验，利用自己带来的器材自己设计实验 来进一步认识惯性 1.利用自己带来的实验器材，自己设计实验，完成下面的实验报告 实验一、 实验器材： 实验现象： 实验结论： 实验二、 实验器材： 实验现象： 实验结论： 活动5：观察下面的图片，增强对惯性的理解和应用，并回答问题1.观察图3中的两幅图片，思考下面的问题：
《近代科学之父牛顿》 一、教学目标 ㈠知识与能力： 1、了解牛顿的科技成就和影响，培养归纳掌握史料的能力。 2、认识牛顿成就的取得是综合多种社会和时代背景的结果,培养学生运用辩证唯物主义观点认识和评价历史问题的能力。 ㈡过程与方法： 1、通过编制表格培养学生归纳概括和知识系统化的能力。 2、指导学生通过史料阅读、问题探究法等分析、理解牛顿取得成就的时代背景和影响。 3、运用情景再现和活动讨论法让学生利用课堂讨论充分理解特殊时代“宗教与科技”关系。理解牛顿成就对社会发展产生对等方面影响。 4、在教师引导下，学生互动和谐、平等交流；运用唯物史观引导学生独立思考，合作交流，主动探究。 ㈢情感、态度与价值观： 1、通过本课的学习使学生认识科技发展与社会进步对关系。即社会发展为科技发展提供条件和基础，科技发展又进一步推动社会等方面的发展。 2、理解人类对科学的探索永远是处于“进行时”，“在路上”的状态。 3、培养学生树立为科学真理而努力奋斗的精神。 二、教学重难点： 1、重点是探讨牛顿取得发明发现的诸多因素； 2、难点是特定时代下科技与宗教等多种社会因素的关系。 三、教学过程 导入新课：多媒体展示图片：牛顿头像。并出示： 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。 ——亚历山大?蒲伯 教师提问：牛顿又在哪些领域做出了重大科学贡献? 教师出示：
教师小结：概括地说，牛顿最主要的科学贡献就是发现了自然规律，并用简单的数学公式表达出来，既可适用于整个宇宙，也适用于最微小的物体。牛顿提出的物体运动三大定律，任何人想要了解一个物体如何运动，将会落向何方，只要测量一下物体的质量、方向、加速度和作用力，把这些数据填人牛顿的数学方程式，答案就跃于眼前。根据牛顿的万有引力定律，新的科学家不断打造出更加详细准确的宇宙图像。比如海王星的发现和彗星再来的时间。 材料一：牛顿为工业革命创造了一把科学的钥匙，瓦特拿着这把钥匙开启了工业革命的大门。——《大国崛起》 材料二：l 8世纪下半期，英国的各类工匠具有惊人的理论知识。甚至最普通的风车木匠，通常也是一个相当棒的数学家，能够计算出机器的速率、能量和功率。 ——赵河清：《牛顿与工业革命——兼论新型企业家在蒸汽机诞生中的作用》提问：结合这两段材料回答，牛顿的理论和工业革命之间的关系是什么? 教师提问：结合这两段材料回答，牛顿的理论和工业革命之间的关系是什么? 材料三：自然界好像一个巨大的机械装置，按照通过观察、实验、测量和计算可予以确定的某些自然法则进行运转。人类的各门知识都可分解为有理性的人能发现的少数简单的、始终如一的定律。人们开始把牛顿的物理学分析方法应用于整个思想和知识领域，不仅应用于物理学领域，而且应用于人类社会。—— [ 美] 斯塔夫里阿诺斯：《全球通史》 提问：受牛顿科学贡献的影响，思想家们对人类社会有了什么新认识? 材料四：这些开国元勋们在阐述美国的政治机构设计时，坚持依照平顺运行、自我调节的宇宙模型。在这群打下美国江山的人的眼中，确保政治稳定的平衡状态可直接模拟维持太阳系平衡的自然引力。伍德罗·威尔逊稍后会写道：“美国宪法臣服于牛顿的理论。” 提问：美国1787年宪法中的什么原则，最能够体现“政治稳定的平衡状态可直接模拟维持太阳系平衡的自然引力。”? 教师过度：可以说牛顿的科学贡献之巨大，影响之深远，近代科学家群体中，无人能及，无怪乎要被称为“近代科学之父”。问题是：为什么牛顿能够做出那么多、那么大的科学贡献?除了课本上所介绍的牛顿自身的天赋和努力，还有哪些外在的环境性因素? 进入第二部分“推动牛顿发明发现的社会背景” 教师出示材料： 材料一:1651年8月(牛顿9岁) ,英国(克伦威尔统治)颁布《航海条例》, 规定英国及其殖民地的进出口货物必须由英国的船只运输。不久, 英荷发生冲突, 荷兰战败,英国迈出海上称霸的第一步。 材料二：就思想传统而言，17世纪法国思想家笛卡尔最早高扬起了理性，笛卡尔堪称17世纪的欧洲哲学界和科学界最有影响的巨匠之一，被誉为“近代科学的始祖”。他认为，所有物质的东西，都是为同一机械规律所支配的机器，甚至人体也是如此。牛顿的科学思想和哲学思想就带有笛卡尔的痕迹。 教师提问：以上材料反映了怎样的时代背景？ 材料三：17世纪的英国欢迎科学，理由是科学支持宗教所以科学蓬勃发展；而1 7世纪的意大利畏惧科学，理由是科学削弱宗教，科学因而衰败。 教师提问：科学发展与宗教有什么关系？ 教师出示亚历山大·蒲伯为牛顿写的墓志铭： 材料四：以他在研究自然、古物和圣经中的勤奋、聪明和虔诚，他依据自己的哲学证明了至尊上帝的万能，并以其个人的方式表述了福音书的简明至理。人们为此欣喜：人类历史上曾出现如此辉煌的荣耀。他生于1642年1 2月25日，卒于1727年3月20日。——亚历山大·蒲伯 教师提问：依据墓志铭中所示，牛顿最大的贡献是什么? 教师过渡：牛顿既是伟大的科学家，又是虔诚的基督徒。牛顿出生在 1 742年 l2月 25日，
牛顿对经典力学的贡献 一、认识牛顿 艾萨克·牛顿 艾萨克·牛顿爵士是人类历史上出现过的最伟大、最有影响的科学家，同时也是物理学家、数学家和哲学家，晚年醉心于炼金术和神学。他在1687 年7月5日发表的不朽著作《自然哲学的数学原理》里用数学 方法阐明了宇宙中最基本的法则——万有引力定律和三大运 动定律。这四条定律构成了一个统一的体系，被认为是“人类 智慧史上最伟大的一个成就”，由此奠定了之后三个世纪中物 理界的科学观点，并成为现代工程学的基础。牛顿为人类建立 起“理性主义”的旗帜，开启工业革命的大门。牛顿逝世后被 安葬于威斯敏斯特大教堂，成为在此长眠的第一个科学家。 二、牛顿力学 1679年，牛顿重新回到力学的研究中：引力及其对行星轨道的作用、开普勒的行星运动定律、与胡克和弗拉姆斯蒂德在力学上的讨论。他将自己的成果归结在《物体在轨道中之运动》（1684年）一书中，该书中包含有初步的、后来在《原理》中形成的运动定律。 《自然哲学的数学原理》（现常简称作《原理》）在埃德蒙·哈雷的鼓励和支持下出版于1687年7月5日。该书中牛顿阐述了其后两百年间都被视作真理的三大运动定律。牛顿使用拉丁单词“gravitas”（沉重）来为现今的引力（gravity）命名，并定义了万有引力定律。在这本书中，他还基于波义耳定律提出了首个分析测定空气中音速的方法。 三、牛顿对经典力学的贡献
所谓经典力学，是指研究在低速情况下宏观物体的机械运动所遵循的规律的力学。经典力学的基本定律是牛顿运动定律或与牛顿定律有关且等价的其他力学原理。 牛顿在前人积累的大量动力学知识的基础上，又通过自己反复观察和实验，提出了“力”、“质量”和“动量”的明确定义，并将它们与伽利略提出的“加速度”联系起来，总结出了物体机械运动的三个基本定律。牛顿的这三个定律是人类对自然界认识的一个大飞跃，它为经典力学奠定了坚实的基础，决定了300多年来力学发展的方向，并且对其他学科的发展产生了巨大的影响，至今仍是自然科学的基础理论之一。牛顿的一生不仅为经典力学奠定了基础，而且在热学、光学、天文和数学等方面也都作出了卓越的贡献。 牛顿(1642—1727)是一位伟大的物理学家、数学家和天文学家。他在自然科学史上占有独特的地位。他的科学巨著《自然哲学的数学原理》的出版,标志着经典力学体系的建立。经典力学理论体系的科学成就和科学的方法论启迪了人类征服自然的无穷智慧,对现代化科学技术发展和社会进步产生了极其深远的影响。 牛顿经典力学认为质量和能量各自独立存在，且各自守恒，它只适用于物体运动速度远小于光速的范围。牛顿力学较多采用直观的几何方法，在解决简单的力学问题时，比分析力学方便简单。 经典力学的基本定律是牛顿运动定律或与牛顿定律有关且等价的其他力学原理，它是20世纪以前的力学，有两个基本假定：其一是假定时间和空间是绝对的，长度和时间间隔的测量与观测者的运动无关，物质间相互作用的传递是瞬时到达的；其二是一切可观测的物理量在原则上可以无限精确地加以测定。20世纪以来，由于物理学的发展，经典力学的局限性暴露出来。如第一个假定，实际上只适用于与光速相比低速运动的情况。在高速运动情况下，时间和长度不能再认为与观测者的运动无关。第二个假定只适用于宏观物体。在微观系统中，所有物理量在原则上不可能同时被精确测定。因此经典力学的定律一般只是宏观物体低速运动时的近似定律。 因为牛顿的力学与现代力学（以量子力学和相对论为主导）有很大差别，牛顿的力学虽然在高速和微观领域不正确（由于受当时认识水平的局限），但其在一般情况下（低速、宏观），可以很容易地处理问题（也就是说牛顿力学虽然错误但还是有用的），所以就打算把它们分别起个名字。起什么名字呢？最后，一个叫经典力学，一个叫现代力学。 牛顿三大定律
《近代科学之父牛顿》教学教案 导入新课：请看导言：主要介绍了牛顿墓碑上的文字，和牛顿在科学领域的重要地位。思考：为什么牛顿被称为近代科学之父？ 一、早期科学发明与创造 1、童年时代：日常的生活和学习善于观察 2、中学时代：日常的生活和学习科学观察与实验 P233参考书 3、大学时代：日常的生活和学习二项式定理、微积分的初步计算 4、1665—1666年：黄金时代 A、光学领域： 1）发明折射望远镜： 用途：证明日光由七色光组成；说明物体颜色的形成原理； 意义：奠定光谱学的基础；P235页参考书 2）创“微粒说” 意义：与惠更斯的“波动说”构成光的两大基本理论； B、天文学领域：发明世界上第一架反射望远镜 用途：考察行星运动；分析潮汐现象；预言地球不是正球体； 意义：对天体观察进入新阶段； 二、发现万有引力定律 1、原因：略见书从中我们得到怎样的认识？ 生答：科学的发展是经历了一辈又一辈科学家努力和不断创新的结果。 牛顿最重要的科学成就是牛顿力学体系的建立。 2、牛顿力学体系的建立——《自然哲学中的数学原理》的发表 1）内容： a．物体运动三大定律和万有引力定律； b。潮汐现象、地球形状等问题 2）意义： a形成经典力学理论，居物理学的统治地位达二百年； b标志近代科学形成； c推动工业革命进程 三、取得成就的原因 1、勤奋的探索精神； 2、科学的研究方法； 3、注重实验，实行“归纳——演绎”法 4、善于借鉴吸收并大胆创新 四、评价牛顿 1、成就：许多划时代的发明 天文学：反射望远镜，研究潮汐现象，语言地球不是正球体； 物理学：力学：经典力学理论；光学：日光原理、微粒说；
八年级沪科版7.1科学探究：牛顿第一定律（教学设计） 第一课时 一、教材、教法分析 教材分析： 教材首先通过回忆思考的形式提出问题：如果物体不受力，将会怎样？通过小车在不同表面运动的演示实验，使学生直观的看到物体运动距离与阻力大小的关系，为讲解伽利略的推理作准备。然后讲述伽利略的推理方法和通过推理得出的结论，再介绍迪卡儿对伽利略结论的补充，牛顿最后总结得出的牛顿第一定律。通过这些使学生了解定律的得出是建立在许多人研究的基础上的，正如牛顿所说：“如果说我所看的更远一点，那是因为站在巨人肩上的缘故”。最后指出牛顿第一定律不是实验定律，而是用科学推理的方法概括出来的，定律是否正确要通过实践来检验。给学生以科学方法论的教育。 本节课的重点是揭示物体不受力时的运动规律，即牛顿第一运动定律。 教法建议： 1.学生学习牛顿第一定律的困难在于从生活经验中得到的一种被现象掩盖了本质的错误观念，认为物体的运动是力作用的结果。如推一个物体，它就动，不再推它时，它便静止。为使学生摆脱这种错误观念，首先要把运动和运动的变化区别开，树立从静到动和从动到静都是“运动状态改变”的概念，这是为了揭示力和运动的关系做的重要铺垫。其次，通过实验确立“力是改变运动状态的原因”的概念。再通过推理建立“不受力运动状态不变”的概念。 2.通过图7-4演示实验的比较、分析、综合、推理是本节课的核心，可对学生进行简单的科学推理方法的教育。在此演示实验中可通过设计不同的问题渗透研究方法。 3.本节课可按着人类对知识的认识顺序组织教学，让学生体会规律的认识过程，对学生进行学史教育。从亚里士多德的观点——伽利略的研究——笛卡尔的补充——牛顿的总结。二、教学目标 知识与技能： 1、了解亚里士多德与伽利略的思想冲突。 2、知道牛顿第一定律,常识性了解伽利略理想实验的推理过程。 过程与方法： 1.通过斜面小车实验,培养学生的观察能力。 2.通过实验分析,初步培养学生科学的思维方法(分析、概括、推理)。 情感态度价值观： 1.通过科学史的简介,对学生进行严谨的科学态度教育。 2.通过伽利略的理想实验,给学生以科学方法论的教育。 三、教学重难点： 教学重点: 通过对小车实验的分析比较得出牛顿第一定律。 教学难点: 1．明确“力是维持物体运动的原因”观点是错误的。 2．伽利略理想实验的推理过程。 四、教学媒体： 斜面，小车，毛巾，棉布，玻璃板，多媒体。 五、教学过程 一、实验引入：批驳亚里士多德的观点 [演示1]在桌面上推动木块（或板擦）从静止开始慢慢向前运动，撤掉推力,木块立即停止。分析:日常生活中也有许多类似的现象，（如推桌子）。这些现象从表面上看,“必须有力作用
牛顿 (2004-02-05) 古希腊的灿烂文化在漫长的黑暗中世纪中埋没风尘，黯然失色。15世 纪，文艺复兴的大旗飘扬在欧洲大陆上，自然科学获得新的生命，蓬勃成长。 科学巨匠N.哥白尼、第谷、J.开普勒、伽利略以及R.笛卡儿等先后驰名于 欧洲。一场科学革命冲破了中世纪封建势力和经院哲学的层层罗网，不断取 得胜利。 牛顿──伟大的科学家，经典物理学理论体系的建立者──正是在欧洲出现政治、经济和科学文化新变革的时代诞生的。 家世和生平 1643年1月4日(儒略历1642年12月25日)牛顿诞生于英格兰林肯郡的小镇乌尔斯普的一个自耕农家庭。牛顿出生之前，父亲已去世。牛顿生而孱弱，过了3年,他的母亲再嫁给一位牧师,把孩子留在他祖母身边抚养。8年之后，牧师病故，牛顿的母亲带着后夫所生的一子二女又回到乌尔斯索普。牛顿自幼沉默寡言,性格倔强,这种习性可能来自他的家庭处境。牛顿少年时代喜欢摆弄机械小技巧。传说他做过一架磨坊的模型，动力是小老鼠；有一次他放风筝时，在绳子上悬挂着小灯，夜间村人看去惊疑是彗星出现。他喜欢绘画、雕刻，尤喜欢刻日晷，家里墙角、窗台上到处安放着他刻划的日晷，用以验看日影的移动，以知时刻。12岁进离家不远的格兰瑟中学。牛顿的母亲原希望他成为一个农民，能赡养家庭，但牛顿本人却无意于此而酷爱读书，以致经常忘了干活。随着年岁增大，牛顿越发爱好读书，喜欢沉思，做科学小试验。他在格兰瑟姆中学读书时，曾寄寓在一位药剂师家里，使他受到化学实验的熏陶。牛顿在中学时代学习成绩并不出众，只是爱好读书，对自然现象有好奇心,例如颜色、日影四季的移动,尤好几何学、哥白尼的日心说等等。他还分门别类地记读书心得笔记，又喜欢别出心裁地做些小工具、小技巧、小发明、小试验。当时英国社会渗入基督教新教思想，牛顿家里有两位都以神父为职业的亲戚，这可能影响牛顿晚年的宗教生活。从这些平凡的环境和活动中，看不出幼年的牛顿是一个才能出众异于常人的儿童。然而格兰瑟姆中学的校长J.斯托克斯，还有牛顿的一位当神父的叔父W.艾斯库别具慧眼，鼓励牛顿上大学读书。牛顿于1661年以减费生的身份进入剑桥大学三一学院，1664年成为奖学金获得者，1665年获学士学位。17世纪中叶，剑桥大学的教育制度还浸透着浓厚的中世纪经院哲学的气味。当牛顿进入剑桥大学时,那里还在传授一些经院式课程，如逻辑、古文、语法、
牛顿在科学史上的贡献及影响 一、牛顿简介 牛顿（1643年1月4日~1727年3月31日）爵士，英国皇家学会会员，是一位英国物理学家、数学家、天文学家、自然哲学家和炼金术士。他在1687年发表的论文《自然哲学的数学原理》里，对万有引力和三大运动定律进行了描述。这些描述奠定了此后三个世纪里物理世界的科学观点，并成为了现代工程学的基础。他通过论证开普勒行星运动定律与他的引力理论间的一致性，展示了地面物体与天体的运动都遵循着相同的自然定律；从而消除了对太阳中心说的最后一丝疑虑，并推动了科学革命。在力学上，牛顿阐明了动量和角动量守恒之原理。在光学上，他发明了反射式望远镜，并基于对三棱镜将白光发散成可见光谱的观察，发展出了颜色理论。他还系统地表述了冷却定律，并研究了音速。在数学上，牛顿与戈特弗里德·莱布尼茨分享了发展出微积分学的荣誉。他也证明了广义二项式定理，提出了“牛顿法”以趋近函数的零点，并为幂级数的研究作出了贡献。在2005年，英国皇家学会进行了一场“谁是科学史上最有影响力的人”的民意调查，牛顿被认为比阿尔伯特·爱因斯坦更具影响力。 二、牛顿在物理学及天文学上的贡献 人们一提起牛顿首先就会想到他在物理学上的贡献。这其中包括了力学、光学，热学等。以及他在天文学上发现的万有引力定律。 牛顿精辟地阐述了着名的运动三定律。 定律一：每个物体继续保持其静止或沿一直线作等速运动的状态, 除非有力加于其上迫使它改变这种状态。 定律二：运动的改变和所加的动力成正比, 并且发生在所加的力的那个直线方向上。 定律三：每个作用总有一个相等的反作用和它相对抗, 或者说, 两物体彼此之间相互作用永远相等, 并且各指其对方。
第18课近代科学体系的奠基人牛顿 成长的足迹 1.童年时代 出生于英国林肯郡的一个村庄，爱动脑筋，动手能力非常强。 2．中学时光 中学一度辍学，喜欢读书及钻研数学问题。 3.大学时光 1661年6月，进入剑桥大学学习，刻苦钻研数学，发现了代数二项式定理。 4．乡下两年 这期间他发明了微积分，发现了日光的组成，并开始研究引力问题。 万有引力定律 1.研究万有引力 (1)牛顿继承了开普勒、伽利略等人的工作，设法通过数学方法计算出地球对月亮的引力。 (2)通过大量的研究，发现了万有引力定律。 2．建立力学体系 (1)建立：1686年，牛顿撰写了《自然哲学的数学原理》一文，提出了力学的三大定律和万有引力定律。 (2)影响 ①万有引力定律的创立，对以后的天体研究起了极大的推动作用。 ②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。 晚年的困惑
1.表现 (1)晚年的牛顿转而迷恋和钻研宗教与神秘思想。 (2)写下了大量的《圣经》评注和其他神学论文。 2．原因 (1)由于过度疲劳以及为确定最先发明权与同行的争吵，患上了严重的忧郁症。 (2)大千世界的奥秘无穷无尽，人们对它的认识也总是相对的。 (3)在牛顿生活的那个时代，中世纪神学的巨大阴影还未消退，科学家也会有其局限性。 预习完成后，请把你认为难以解决的问题记录在下面的表格中 牛顿力学体系的主要内容及在科学史上的重要地位 1．主要内容 (1)牛顿第一定律：又称惯性定律，是指任何物体在不受任何外力的作用下，总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。 (2)牛顿第二定律：又称加速度定律，是指物体的加速度跟物体所受的合外力F成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。 (3)牛顿第三定律：又称作用反作用定律，是指两个物体之间的作用力和反作用力，总是同时在同一条直线上，大小相等，方向相反。 (4)万有引力定律：是牛顿在当时天文学和力学成就的基础上，主要根据开普勒三定律、落体运动规律和牛顿第二定律等，对天体运动和地面上物体的运动进行长期观察和研究所得出的结果。主要内容为自然界中任何两个物体都是相互吸引的，引力的大小与两物体的质量的乘积成正比，与两物体间距离的平方成反比。 2．重要地位 牛顿力学是经典物理和天文学的基础，也是现代工程力学以及与之有关的工程技术的理论基础。牛顿力学的创立，标志着人类科学时代的开始。牛顿力学和热学还引发了以英国工
【工业革命简介】 课堂讨论专题论文 专题题目：牛顿在科学方法上的特点与贡献指导老师：方文熙 学院：福建农林大学东方学院 专业（方向）年级：金融学（国际方向）（2）班 学号：071913032 学生姓名：林世明
2008年 05 月 23 日 牛顿在科学方法上的特点与贡献 【牛顿的科学研究方法】 【牛顿在科学方面给世界人们带来的贡献】 牛顿是有史以来最伟大，最有影响力的科学家。他于1642年圣诞节那天诞生在英格兰的伍尔托斯普。牛顿定律及其世界体系的建立，是人类认识客观世界过程中的一次飞跃。美国科学史家Kuhn把它称为科学革命。如果日心说是第一次科学革命，牛顿力学就是第二次科学革命。科学革命是技术革命的先导，在牛顿的科学革命之后大约一百年，出现了18世纪末19世纪初的工业革命或产业革命。 《一》牛顿的科学研究方法： 牛顿牛顿在科学上的巨大成就连同他的朴素的唯物主义
哲学观点和一套初具规模的物理学方法论体系，给物理 学及整个自然科学的发展，给18世纪的工业革命、社会 经济变革及机械唯物论思潮的发展以巨大影响。顿在科 学方法论上的贡献正如他在物理学特别是泳装品牌力学中 的贡献一样，不只是创立了某一种或两种新方法，而是 形成了一套研究事物的方法论体系，提出了几条方法论 原理。在牛顿《原理》一书中集中体现了以下几种科学 方法： ① 验——理论——应用的方法。牛顿在《原理》序言中说：“哲 学的全部任务看来就在于从各种运动现象来研究各种自然 之力，而后用这些方去论证其他的现象。”科学史家 I.B.Cohen正确地指出，牛顿“主要是将实际世界与其简化 数学表示反复加以比较”。牛顿是从事实验和归纳实际材料 的巨匠，也是将其理论应用于天体、流体、引力等实际问 题的能手。 ② ②分析——综合方法。分析是从整体到部分（如微分、原 子观点），综合是从部分到整体（如积分，也包括天与地的综合、三条运动定律的建立等）。牛顿在《原理》中说过：“在自然科学里，应该像在数学里一样，在研究困难的事 物时，总是应当先用分析的方法，然后才用综合的方 法……。一般地说，从结果到原因，从特殊原因到普遍原 因，一直论证到最普遍的原因为止，这就是分析的方法；