从牛顿到伽利略
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牛顿的故事及数学方面的贡献公元1642年大概是整个物理学史上最为出名的一年,伊萨克·牛顿静悄悄地来到人世的这一年,正赶上大物理学家伽利略的去世。
说起来这个孩子的身世颇为凄惨,他出生前的三个月父亲就去世了,而后他母亲又改嫁到一个名叫史密斯的牧师家中。
在学校里牛顿也并没有讨到老师的喜欢,各门功课差得一塌糊涂,而且由于身形瘦小,成为诸多顽童欺负的对象。
18岁那年,牛顿终于得偿所愿,来到了著名的剑桥大学三一学院,当时的大学大多带有神学院的性质,三一学院的院名也是借指神学上的圣父,圣子,圣灵的三位一体。
同学们之间的话题他从来没有兴趣参与,而指导老师普雷因教授也整天只是忙着招募弟子。
老师根本没时间指导牛顿,遑论能有心思回答他那些精灵古怪的问题了,最后普雷因教授干脆列了一个书单,上面都是自古流传的经典名作,内容涉及到数学,哲学,宗教等等,在这几年里牛顿的任务就是把它们读完就算了结了学业。
此法果然奏效,牛顿再也没来找过他,而是埋头到那些书目之中。
在剑桥大学里唯一能让牛顿动心的是著名的卢卡斯讲座,第一任执掌教席的乃是巴罗教授。
这位巴罗教授也算得上是一位奇才,十八岁便在三一学院获得博士学位,他精通数学,还先后担任过希腊文,哲学教授,被誉为整个欧洲最为出色的学者。
巴罗教授对牛顿更是青眼相加,有时候在卢卡斯讲座讲到精妙费解之处,就让牛顿站出来侃侃而谈,台下听众尽多博学之士,然则这位年轻人说理清澈,功力精湛,竟是谁也找不出毛病来。
一次,牛顿在讲说之中灵感忽现,便当即连讲带写展示了他的想法,其中的数学公式极是艰难,写在黑板上便是极长的一串,牛顿面不改色,心脑并用,转眼间就给出答案,包括巴罗在内的所有听众无不面面相觑,全场一片静寂。
最后巴罗教授站了起来,缓缓道:“伊萨克·牛顿,我不得不遗憾地告诉你,作为导师,我实在不能再教你什么了,”然后把目光转向其他听众“诸位,我提请你们注意一下,眼前的这位年轻人终将执掌卢卡斯教席,而他一旦执掌,只怕教席的轮流制就此废止了。
伽利略与牛顿对物理学的贡献[摘要]本文分别介绍了伽利略和牛顿的生平、对物理学的贡献,贡献不仅是物理理论方面的成果,还包括他们对科学孜孜不倦的探索精神和高瞻远瞩的科学目光.最后阐述了他们创立的经典物理学所存在的局限性.[关键词]伽利略;牛顿;物理学;贡献一绪论(一)伽利略生平伽利略(1564~1642)生于意大利北部佛罗伦萨一个贵族的家庭。
他在科学上的创造才能,在青年时代就显示出来了。
当他还是比萨大学医科学生时,就发明了能测量脉博速率的摆式计时装置。
后来,他的兴趣转向了数学和物理学,26岁就担任了比萨大学的数学教授。
由于他在科学上的独创精神,不久就跟拥护亚里士多德传统观点的人们发生了冲突,遭到对手们的排挤,不得不在1591年辞去比萨大学的职务,转而到威尼斯的帕多瓦大学任教。
在帕多瓦,伽利略开始研究天文学,成为哥白尼的日心说的热烈支持者。
他制造了望远镜,观测到木星的四颗卫星,证明了地球并不是一切天体运动环绕的中心。
用望远镜进行观测,他发现了月面的凹凸不平以及乳带似的银河原来是由许许多多独立的恒星组成的。
他还制成了空气温度计,这是世界上最早的温度计。
这些辉煌的成就,使他获得了巨大的声望。
1610年,伽利略接受了图斯卡尼大公爵的邀请,回到他的故乡,担当了大公爵的宫廷数学家兼哲学家。
伽利略这样做的目的是希望大公爵对他的科学研究给予资助。
但是不久,他就受到教会的迫害。
由于他勇敢的宣传哥白尼的学说,1616年,被传唤到罗马的宗教裁判所。
宗教裁判所谴责了哥白尼的学说,并责令伽利略保持沉默。
1632年,伽利略发表《两种世界观的对话》一书,被教会认为违反了1616年的禁令。
伽利略被召到罗马囚禁了几个月,受到缺席审判,遭到苦刑和恐吓,并被迫当众跪着表示“公开放弃、诅咒和痛恨地动学说的错误和异端”,最后被判处终身监禁,他的书也被列为禁书。
1632年以后,伽利略专心致志于力学的研究,并于1638年完成了《两种新科学的对话》。
牛顿牛顿被誉为人类历史上最伟大的科学家之一。
他的万有引力定律在人类历史上第一次把天上的运动和地上的运动统一起来,为日心说提供了有力的理论支持,使得自然科学的研究最终挣脱了宗教的枷锁。
1642年的圣诞节前夜,在英格兰林肯郡沃尔斯索浦的一个农民家庭里,牛顿诞生了。
牛顿是一个早产儿,出生时只有3磅重。
接生婆和他的双亲都担心他能否活下来。
谁也没有料到这个看起来微不足道的小东西会成为了一位震古烁今的科学巨人,并且活到了竟活到了85岁的高龄。
少年时的牛顿并不是神童,他资质平常,成绩一般,但他喜欢读书,喜欢看一些介绍各种简单机械模型制作方法的读物,并从中受到启发,自己动手制作些奇奇怪怪的小玩意,如风车、木钟、折叠式提灯等等。
药剂师的房子附近正建造风车,小牛顿把风车的机械原理摸透后,自己也制造了一架小风车。
推动他的风车转动的,不是风,而是动物。
他将老鼠绑在一架有轮子的踏车上,然后在轮子的前面放上一粒玉米,刚好那地方是老鼠可望不可及的位置。
老鼠想吃玉米,就不断的跑动,于是轮子不停的转动。
他还制造了一个小水钟。
每天早晨,小水种会自动滴水到他的脸上,催他起床。
当时,牛顿在数学上很大程度是依靠自学。
他学习了欧几里德的《几何原本》、笛卡儿的《几何学》、沃利斯的《无穷算术》、巴罗的《数学讲义》及韦达等许多数学家的著作。
其中,对牛顿具有决定性影响的要数笛卡儿的《几何学》和沃利斯的《无穷算术》,它们将牛顿迅速引导到当时数学最前沿——解析几何与微积分。
1664年,牛顿被选为巴罗的助手,第二年,剑桥大学评议会通过了授予牛顿大学学士学位的决定。
牛顿发现万有引力定律是他在自然科学中最辉煌的成就。
那是在假期里,牛顿常常来到母亲的家中,在花园里小坐片刻。
有一次,象以往屡次发生的那样,一个苹果从树上掉了下来。
一个苹果的偶然落地,却是人类思想史的一个转折点,它使那个坐在花园里的人的头脑开了窍,引起他的沉思:究竟是什么原因使一切物体都受到差不多总是朝向地心的吸引呢?牛顿思索着。
复述伽利略证明空气有质量的故事伽利略证明空气有质量的故事在16世纪末,伽利略·伽利莱是一个享誉盛名的意大利科学家,他对物理学和天文学做出了重大贡献。
然而,他也面临着当时科学界的质疑和反对,特别是对于他关于空气有质量的理论。
这个理论与当时主流的亚里士多德观点相悖,亚里士多德认为空气是无质量的,只是一种透明的存在。
为了证明自己的观点,伽利略进行了一系列令人惊叹的实验。
1563年,他开始观察自由下落物体的运动,并认为空气对物体的运动产生了阻力。
尽管他的发现引起了科学界的关注,但伽利略并没有停止在这个领域的研究。
伽利略深知,要想证明空气有质量,需要有一种装置能够测量它的质量。
于是他设计制造了一个巧妙的实验装置——二十面体录波器。
录波器由一个锡铅制成的球形容器和一个长颈漏斗组成。
这个装置可以通过改变水位来改变容器内的压力,从而测量空气的压力。
伽利略将录波器放在一个水槽中,并通过注入水来改变容器内的压力。
他把容器的各个部分称作“测定草”,并用它们来记录实验的结果。
当容器内压力增加时,水位会上升,在各个部分留下相应的水痕。
通过观察这些水痕的位置和形状,伽利略可以得出空气有质量的结论。
伽利略注意到,当水位上升时,容器内的空气被挤压,进而向外膨胀,水会通过漏斗排出。
如果亚里士多德的观点成立,空气应该是无质量的,那么水位就不应该随着容器内的空气压力变化而发生改变。
然而,实验结果却显示水位确实随着空气压力的增加而上升。
这证明了空气具有质量,并且能够对容器施加压力。
伽利略的实验证明了空气是有质量的,这次成功的实验为他的学说提供了有力的支持。
然而,这并不意味着他的观点没有遭到批评。
当时的科学界还是更倾向于亚里士多德的观点,认为空气是一种无质量的存在。
伽利略的理论要到17世纪后期,随着牛顿力学的发展和气压的研究,才逐渐被广泛接受。
伽利略对空气有质量的证明不仅是科学史上的重要里程碑,而且也对后来的科学研究有了重大影响。
伽利略的生平事迹伽利略是伟大的意大利物理学家和天文学家,科学革命的先驱。
为了证实和传播了哥白尼的日心说,伽利略献出了毕生精力。
下面是小编跟大家分享的伽利略事迹,欢迎大家来阅读学习~伽利略的简介伽利略伽利雷(Galileo Galilei,1564-1642),意大利著名数学家、物理学家、天文学家和哲学家,近代实验科学的先驱者。
1590年,伽利略在比萨斜塔上做了两个铁球同时落地的著名实验,从此推翻了亚里士多德物体下落速度和重量成比例的学说,纠正了这个持续了1900年之久的错误结论。
1609年,伽利略创制了天文望远镜(后被称为伽利略望远镜),并用来观测天体,他发现了月球表面的凹凸不平,并亲手绘制了第一幅月面图。
1610年1月7日,伽利略发现了木星的四颗卫星,为哥白尼学说找到了确凿的证据,标志着哥白尼学说开始走向胜利。
借助于望远镜,伽利略还先后发现了土星光环、太阳黑子、太阳的自转、金星和水星的盈亏现象、月球的周日和周月天平动,以及银河是由无数恒星组成等等。
这些发现开辟了天文学的新时代。
伽利略著有《星际使者》《关于太阳黑子的书信》《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》和《关于两门新科学的谈话和数学证明》。
为了纪念伽利略的功绩,人们把木卫一、木卫二、木卫三和木卫四命名为伽利略卫星。
人们争相传颂:哥伦布发现了新大陆,伽利略发现了新宇宙。
伽利略为牛顿的牛顿运动定律第一、第二定律提供了启示。
他非常重视数学在应用科学方法上的重要性,特别是实物与几何图形符合程度到多大的问题。
伽利略发明望远镜伽利略在帕多瓦大学工作的18年间,最初把主要精力放在他一直感兴趣的力学研究方面,他发现了物理上重要的现象物体运动的惯性;做过有名的斜面实践,总结了物体下落的距离与所经过的时间之间的数量关系;他还研究了炮弹的运动,奠定了抛物线理论的基础;关于加速度这个概念,也是他第一个明确提出的:甚至为了测量病人发烧时体温的升高,这位著名的物理学家还在1593年发明了第一支空气温度计但是,一个偶然的事件,使伽利略改变了研究方向。
力学的发展历程力学是物理学的一个重要分支,研究物体运动和力的作用。
它的发展历程可以追溯到古代,经历了漫长的发展和演变,形成了现代力学的基础。
本文将详细介绍力学的发展历程,并探讨其在科学研究和实际应用中的重要性。
1. 古代力学的起源古代力学的起源可以追溯到古希腊时期。
古希腊的哲学家和数学家亚里士多德提出了一些关于力和运动的理论,他认为物体的运动是由于其本质的内在动力而产生的。
然而,亚里士多德的理论并没有提供明确的数学描述和实验验证,因此在科学发展中的地位并不重要。
2. 开普勒和伽利略的贡献在16世纪,约翰内斯·开普勒和伽利略·伽利莱的研究对力学的发展产生了重要影响。
开普勒通过对行星运动的观测和分析,提出了行星运动的三个定律,揭示了行星运动的规律性。
伽利略通过实验和观察,提出了自由落体和斜面上物体滑动的规律,奠定了力学实验基础。
他的研究为后来的牛顿力学奠定了基础。
3. 牛顿力学的建立17世纪末,艾萨克·牛顿提出了经典力学的三大定律,即牛顿定律。
第一定律(惯性定律)指出,物体在没有受到外力作用时保持静止或匀速直线运动。
第二定律(动力学定律)描述了物体受力时的加速度与力的关系。
第三定律(作用-反作用定律)说明了相互作用物体之间的力是相等且反向的。
牛顿力学为解释天体运动、机械运动和其他物体运动提供了统一的理论框架。
4. 拉格朗日力学和哈密顿力学的发展18世纪末和19世纪初,约瑟夫·拉格朗日和威廉·哈密顿提出了新的力学理论,即拉格朗日力学和哈密顿力学。
拉格朗日力学通过定义广义坐标和拉格朗日函数,从能量角度描述物体的运动。
哈密顿力学通过定义广义动量和哈密顿函数,从相空间的角度描述物体的运动。
这两个力学理论在解决复杂系统的运动问题时具有重要的作用。
5. 相对论力学的出现20世纪初,阿尔伯特·爱因斯坦提出了相对论力学,即狭义相对论和广义相对论。
狭义相对论描述了高速运动物体的运动规律,引入了相对论性质量和相对论动力学。
伽利略的故事介绍伽利略是伟大的意大利物理学家和天文学家,科学革命的先驱,关于伽利略的故事有很多,那么你了解伽利略的故事吗?下面由店铺为你提供伽利略的故事介绍,希望能帮助到你。
伽利略的故事介绍伽利略的故事有很多,大家对他的印象最为深刻的估计就是在斜塔上证明了那著名的自由落体的定律了,其实,他的故事远远不止这些呢。
出生在1564年的伽利略,父亲是一个破产的贵族,所以伽利略自小生活就是比较拮据的。
比较幸运的是,他在自己17岁那年考上了意大利比较有名的比萨大学,他当时学习非常认真,而且是那种有问题必须问到底的学生。
说起伽利略的故事,也要先从这个时候说起。
虽然家里条件不是很好,但是正因为这样,他学习更加认真了,但是后来还是失学了,伽利略开始在家里研究其了自己喜欢的数学,而且写出了非常有名的文章,后来被比萨大学招为教授,可见其聪明才智。
说起这样一位天才人物的故事,怎么能不提起他在斜塔上做的实验呢。
当时,伽利略敢于否定比较知名的学者的言论,认为物体下落的速度是一样的,这在当时来说几乎是不被认可甚至是受到很多人谴责的,但是伽利略却非常大胆,还决定去亲自做一次实验。
而事实证明,他的说法确实是对的,几百年甚至几千年的错误的理论就这样被纠正了过来,可以说具有非常重要的意义。
说起伽利略这一牛人的故事,还真是一时半会说不完,不管是斜塔上面做实验,还是证明了哥白尼的日心说等等,都是他的难以被后人忘记的故事。
伽利略与牛顿的联系伽利略牛顿虽然不属于一个国家,前者是意大利人,后者是英国人,而且还不属于一个时代,伽利略死后将近一年牛顿才出生,但是这并不影响两人对科学的探索,有着异曲同工之处,伽利略的一些理论,为牛顿的研究打下了坚实的基础。
伽利略牛顿都是伟大的物理学家,两人的成就都是伟大的,伽利略头上有诸多称号,象“现代观测天文学之父”、“现代物理学之父”、“科学之父”、“现代科学之父”,这么多的称谓,足见其在物理学、天文学与科学领域取得的成就。
世界物理发展简史世界物理发展史是一个漫长而丰富的过程。
一、古希腊时期公元前6世纪的希腊哲学家泰勒斯被公认为物理学的奠基人。
他开始研究物质和运动的关系,提出了“万物皆数”的观点,认为宇宙是由数字和形状所构成的。
此外,他也进行了对自然界中物体运动的研究,包括对重力、磁力、摩擦力等方面的研究。
二、中世纪欧洲中世纪欧洲是物理学发展的第二个阶段。
在这个时期,学者们开始研究光和机械学,其中最著名的是罗吉尔·培根和阿维森纳。
罗吉尔·培根是一位12世纪的哲学家和科学家,他进行了许多实验,包括对折射定律的初步研究。
阿维森纳是一位14世纪的波斯医生,他对物理学和哲学都有很大的贡献,尤其是在光学领域。
三、文艺复兴时期文艺复兴时期是物理学发展的第三个阶段。
在这个时期,许多学者开始重新审视古希腊的科学遗产,并通过实验来验证和发展新的理论。
其中最著名的是伽利略·伽利莱和艾萨克·牛顿。
伽利略·伽利莱是现代实验科学的奠基人之一,他对物理学做出了巨大的贡献。
他提出了自由落体定律,推翻了亚里士多德的理论,并提出了运动的新概念。
他还研究了惯性、速度和加速度等概念,为牛顿的运动定律奠定了基础。
艾萨克·牛顿是物理学发展的第四个阶段,也是最后一个阶段。
他的贡献包括万有引力定律、三大牛顿运动定律以及在光学和微积分上的开创性工作。
这些成就使得牛顿成为了物理学发展史上的重要人物之一。
四、近代物理学时期从19世纪末到20世纪初,随着电磁学、热力学和量子力学等领域的快速发展,物理学进入了一个新的阶段。
这个时期的代表人物包括马克斯·普朗克、尼尔斯·波尔、阿尔伯特·爱因斯坦等。
马克斯·普朗克在1900年提出了著名的普朗克公式,揭示了能量量子化的奥秘。
尼尔斯·波尔则提出了著名的波尔模型,解释了氢原子光谱的规律性。
阿尔伯特·爱因斯坦则提出了相对论理论,揭示了时间和空间的本质属性。
牛顿和伽利略什么关系牛顿和伽利略都是著名的物理学家,那么牛顿伽利略有什么关系?下面是为你收集整理的牛顿和伽利略的关系,希望对你有帮助!牛顿与伽利略都是西方最著名的科学家,两人都在物理学、力学、数学等自认科学方面做出了杰出的贡献。
从出生年岁来看,伽利略绝对是牛顿的前辈,这两人也从来没有见过面。
也许是巧合,也许是冥冥之中的安排,牛顿刚好出生在伽利略去世的第二年,彷佛天生就是为了继承伽利略的衣钵的。
牛顿之所以能取得那么大的成就,与伽利略的贡献分不开的,伽利略冲破了当时教会的束缚,推翻了亚里士多德的错误理论,成为你文艺复兴时期最伟大的成就之一,但是也因此受到教会的压迫,晚年双目失明的情况下还要被教会软禁,限制人身自由,郁郁而终。
他的伟大成就也只有他在死后,后人才能看到。
伽利略生前却从没有因为他的伟大成果而获得过任何荣誉。
相比之下,牛顿就幸运多了,他生活在清教徒占绝大多数的英国,当时英国与罗马教会的关系不佳,因此故意对着干,因此牛顿所面临的宗教环境就宽松很多。
牛顿也正是在伽利略的基础上建立了经典力学物理体系,成为近代物理学的基础。
而牛顿也凭着他的伟大成就,获得了崇高的荣誉,而且也从没有伽利略那样的困扰。
不过牛顿自己也承认,他正是在伽利略工作的基础上才开创出自己的事业的,伽利略是他在科学事业上的领路人,牛顿本身也在自己的著作上多次提到伽利略,承认伽利略的贡献。
牛顿和胡克的关系牛顿和胡克都是同一时期著名的科学人物。
萨克;牛顿在1643年出生在美国的以纪念林肯而命名的小镇林肯郡里出生。
牛顿的英文名字叫lsaac newton。
牛顿在物理学和数学方面研究颇深。
并取得卓越的成就。
艾萨克;牛顿在格兰瑟姆中学、著名的剑桥大学毕业。
牛顿的信仰的自然神论。
牛顿因为提出了伟大的万有引力定律,和朋友一起发明了微积分而被誉为“近代物理学之父”。
牛顿的代表作品没有那么多,其中以“自然哲学的数学原理”、《光学》而远近闻名。
艾萨克;牛顿一生的大部分时间都贡献给了实验。
力与运动关系发展历史力与运动的关系是物理学研究的重要内容之一。
在人类的历史长河中,对力与运动的认识经历了漫长的发展过程。
本文将从古代的力学观念开始,一直追溯到现代的牛顿力学,探讨力与运动关系的历史发展。
古代力学观念的形成可以追溯到古希腊时期。
古希腊哲学家亚里士多德提出了自然哲学体系,他认为物体运动需要外力的作用才能实现。
这种观点在很长一段时间内占据主导地位,直到17世纪的科学革命出现。
在科学革命中,伽利略·伽利莱的实验和理论成果对力与运动的研究产生了重要影响。
伽利略提出了“相对静止”的观点,即物体在没有外力作用下会保持静止或匀速直线运动。
他还提出了惯性原理,认为物体具有固有的惯性,需要外力才能改变其运动状态。
这一理论与亚里士多德的观点形成了鲜明的对比,为力学的发展奠定了基础。
17世纪末,英国物理学家艾萨克·牛顿提出了经典力学的三大定律,即牛顿定律。
第一定律(惯性定律)指出,物体在没有外力作用下会保持匀速直线运动或静止。
第二定律(运动定律)指出,物体的加速度与作用在其上的力成正比,与物体的质量呈反比。
第三定律(作用-反作用定律)指出,任何作用力都会有一个等大反向的反作用力。
牛顿的定律为力与运动的关系提供了统一的解释,成为经典力学的基石。
19世纪中叶,法国物理学家欧仁·安普尔修正了牛顿的第二定律,提出了欧氏几何和矢量力学的理论基础,为力学的发展奠定了数学基础。
随后,德国物理学家赫尔曼·冯·亥姆霍兹和奥地利物理学家恩斯特·马赫等人对力学的基本概念进行了更深入的研究和发展,为后来的相对论和量子力学的诞生奠定了基础。
20世纪初,爱因斯坦提出了相对论。
相对论颠覆了牛顿力学的观念,提出了质量和能量的等价关系,即著名的质能关系E=mc²。
相对论进一步深化了对力与运动关系的认识,揭示了时空的相互关系和物质运动的本质,为现代物理学的发展奠定了基础。
科学革命是什么时候发生的科学革命是指从16世纪末到17世纪中叶的欧洲发生的一系列科学思想和方法的变革。
它标志着中世纪封建时代的结束,在改变了人们对世界的认识和理解方面产生了深远的影响。
科学革命的确切时间范围一直存在不同的看法,但大多数学者认为它始于16世纪末的哥白尼和伽利略时期,结束于17世纪中叶的牛顿时代。
在科学革命之前,欧洲学术界主要受到古希腊和古罗马文化的影响,几乎没有科学实证的研究方法。
中世纪天主教教会在知识传播和思想控制方面扮演着重要角色,使得对自然界的研究大多以圣经的解释为标准。
然而,随着文艺复兴时期的到来,人们开始对古代文化进行重新研究和探索,同时出现了接受新观念的思想和方法。
科学革命最早的标志可以追溯到哥白尼(1473-1543)和伽利略(1564-1642)的工作。
尼古拉斯·哥白尼、伽利略·伽利莱等人提出了以日心说为基础的新的宇宙观,并通过观察、实验和推理来验证自己的理论。
他们的工作打破了封建教会对宇宙观念的垄断,启发了人们对科学研究的新思考。
在伽利略之后,牛顿(1643-1727)的工作进一步推动了科学革命的进程。
英国物理学家艾萨克·牛顿提出了经典力学和万有引力定律,建立了一种全新的物理学体系。
他的研究成果使人们能够准确地描述和解释物体的运动和相互作用,为后来的科学研究奠定了坚实的基础。
除了天文学和物理学的进展,科学革命还涉及到其他领域的发展。
在生物学方面,荷兰人安东尼·凡·李文霍克(1632-1723)发现了显微镜,并通过观察细胞结构推动了生物学的发展。
化学方面,罗伯特·博义(1627-1691)和安托万·拉瓦锡(1743-1794)通过实验验证了许多化学性质和反应的原理,创建了现代化学的基础。
科学革命的重要特征之一是强调实证主义和实验方法。
科学家们开始重视对现象进行系统观察和实验验证,并且借助数学进行准确的量化和测量。
课题:§4-1伽利略的理想实验与牛顿第一定律一、教材分析牛顿运动定律是整个力学体系的基石,而牛顿第一定律又是这个“基石”中的“基石”,它定性地揭示了力和运动的关系,提出惯性的概念,为定量研究力和运动的关系拉开了序幕。
高中教材与初中相比,主要有四方面的不同。
一是定律内容深浅不同:初中教材叙述为“一切物体在没有受到外力作用的时候,总是保持静止状态或匀速直线运动状态”;高中教材叙述为“一切物体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”。
高中教材中的表述具有更为丰富的内涵,它强调了力是改变物体运动状态的原因,突出了第一定律的独立性和重要意义,也为学习牛顿第二定律做了一定的铺垫。
二是惯性的认识层次不同:初中强调一切物体都有惯性,高中侧重惯性与质量的关系。
三是实验的设计、探究及思维深度不同:初中为斜面小车实验;高中为伽利略理想实验,突出了理想实验这种科学方法的价值所在。
四是情感、态度、价值观的体现不同:初中对牛顿第一定律建立的历史一语带过,高中教材回顾了历史,让学生体会一个规律的获得是一代又一代人努力的结果,能够激发学生追求科学,勇于创新的情感。
二、学情分析经过初中的学习,学生初步知道了牛顿第一定律的内容和惯性的概念,但是缺乏对牛顿第一定律建立历史的了解,对内容也是一知半解。
学生对于“质量是惯性唯一的量度”更是缺乏认识,凭借自己的生活经验,认为速度也是惯性的量度。
教师要在课堂上充分引导,配合实验、结合生活事例来澄清概念。
教学实践表明,学生在头脑中建立正确的力和运动关系的过程,并非一帆风顺,常常形成与亚里士多德相似的观点,且根深蒂固。
处理具体的实际问题时,一些直觉的错误观点不时冒出来,存在着严重的"口是心非"问题。
三、教学重难点1.教学重点:通过回顾历史探究过程理解牛顿第一定律;惯性的理解。
2.教学难点:力和运动的关系;惯性和质量的关系。
四、教学活动设计(一)创设游戏,引入课题吹书游戏将物理书翻开一页,用手拿处书,让一这一页纸竖直下垂,用嘴对这一页纸吹气并观察现象;然后将刚才下垂的一页纸捏在手上,让物理书的剩余部分自由下垂,象开始那样对下垂部分吹气。
力学发展史学院专业班级学号学生姓名指导教师力学发展史摘要力学发展史是科学史的一个分支,它记述和研究人类从自然现象和生产活动中认识和应用物体机械运动规律的历史。
力学本身的发展有着悠久的历史。
它的发展是分析和综合相结合的过程,也是人类认识由简单到复杂逐步深化的过程。
力可以说是无处不在,小到蚂蚁驮米,大到天体运动。
而牛顿经典力学也是经过前人不断探索和总结才有的结果,且为人类的发展做出看不可估量的贡献。
随着时间的发展,静力学,运动学,动力学也分别发展为一门专门的学科。
关键词力学发展史; 经典力学建立与发展; 静力学、运动学和动力学发展目录1.前言 (4)2.经典力学的建立和发展 (4)2.1运动定律的建立 (4)2.1.1伽利略的运动理论 (4)2.1.2伽利略提出的运动原理 (5)2.1.3对碰撞的研究 (5)2.1.4牛顿的总结 (6)2.2万有引力定律的发现 (6)2.2.1牛顿引力定律的检验 (6)2.3牛顿在自然科学发展史上的贡献 (7)2.4分析力学的发展 (7)2.4.1对“运动的量度”的争论 (7)2.4.2三大守恒定律的确立 (7)2.4.3质心运动守恒定律 (8)2.4.3.1动量矩守恒定律 (8)2.4.3.2活力守恒定律 (8)2.5 分析力学的建立 (8)3.静力学的发展 (8)3.1静力学的简介 (8)3.2静力学一词的引入 (9)3.3静力学最初的发展 (9)3.4对静力学发展有贡献者 (9)3.4.1阿基米德的杠杆定律 (9)3.4.2亚力山大的希罗 (9)3.4.3约丹努对静力学的发现 (10)3.4.4达芬奇在静力学上的工作 (10)3.4.5伽利略对静力学所作的贡献 (10)4.运动学的发展简史 (11)4.1运动学的早期发展 (11)4.2运动学的需要 (11)4.3运动学的确立 (11)5.动力学的发展 (11)6.力学在中国 (12)7.结论及感想 (13)致谢 (13)参考文献 (13)1.前言力学知识最早起源于对自然现象的观察和在生产劳动中的经验。
牛顿万有引力定律的发现过程摘要:牛顿万有引力定律的发现是人类认识自然规律方面取得的一个重大成果,万有引力定律是经典力学的重要组成部分,而且为天体力学奠定了坚实的理论基础,牛顿无疑是一位世界公认的伟大科学家。
在牛顿之前,有许多科学家致力于对宇宙的观测和研究,但无人能建立一套系统的理论。
牛顿在前人的研究成果上进行加工,并且更深入的思考与研究,灵活运用各种数学知识,将微积分、几何法与开普勒三个定律以及离心力、向心力定律相结合,从而证明了椭圆轨道上的引力平方反比定律,接着他又将“质量”引入引力理论,从向心力演化出引力,并证明它们与质量和距离的定量关系,最终将向心力定律演化成万有引力定律。
从1665牛顿开始着手研究到1685年正式发现万有引力定律,花了整整20年的漫长时间。
关键词:离心力向心力离心力定律引力平方反比定律万有引力定律The Establishment Of Newton'Law Of Universal GravitationAbstract:The detection of Newton's Low of Universal Gravitation is an important result of the cognition of nature rule obtain. The Law of UniversalGravitation is an important part of the classic mechanics, and it lay thesolid theories foundation for the gravitational astronomy.Newton is agenerally accepted and great scientist in the world. Before Newton, therewere many scientists concentrating on to the observation and study of theuniverse, but no one can establish a system theory. Newton went forwardthe persons’ research result,and considered more thoroughly with study,using flexibly every kind of mathematics knowledge, and left calculus,geometry ,Kepler’s Laws, centrifugal force laws and centripetal forcelows combine together, thus proved the inverse-square law of theattraction on the oval orbit.Then immediately after he led the " quantity"into the gravitation theories, he evolved the gravitation from thecentrifugal force, and proved them related to the quantity and the distance.At last he evolved the centrifugal force laws to Low of UniversalGravitation. From 1665 Ne wton’s entering upon to the study todiscovering the Low of Universal Gravitation formally till 1685, itspended exactly 20 years.Key words:centrifugal force centripetal force the centrifugal force laws the inverse-square law of attraction the Low of UniversalGravitation艾萨克·牛顿(Isaac Newton,1642~1727)于伽利略(Galileo Galilei,1564~1642)逝世的同一年出生。