人教版高中历史选修四第六单元第4课近代科学之父牛顿课件 (共18张PPT)
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他是人类历史上第一个 获得国葬的自然科学家
他的墓碑上刻着这样的文字：
让人们欢呼这样一位多 么伟大的人类荣耀曾经 在世界上存在。
英国诗人为他写下这样的墓 志铭：自然与自然的定律，
都隐藏在黑暗之中；上 帝说，“让Newton来 吧！”于是，一切变为 光明。
姓名 生卒年 国别
艾萨克·牛顿 Isaac Newton 1643-1727 英国
尽管著作等身，晚年牛顿仍不免陷入争论旋涡
很多精力耗在与胡克和莱布尼茨关于科学优先权的争论 上。如关于万有引力发现权问题，差点影响《原理》出 版；关于微积分发明权问题，与莱布尼茨以及德英两国 科学家争吵不休，给性格孤僻的牛顿带来极大痛苦。
晚年牛顿开始致力于神学研究，否定哲学作用，虔诚信仰 上帝，埋头与神学写作。当遇到难以解释的天体运动，提 出“神是第一推动力”。他说，上帝统治万物，我们是他 的仆人而敬畏他，崇拜他。40岁后把注意力放至政治、化 学、神学等问题，尽200万文字，价值甚微。
3、既生胡克，何生牛顿
1643-1727
1635-1703
1679年，胡克给牛顿写信讨论过物体之间 存在引力，且引力与物体间的距离平方成 反比，即所谓的平方反比律。但胡无法证 明它的正确性。 根据开普勒三定律，太阳系中所有的行星 都在沿椭圆轨道环绕太阳运动。所以有些 科学家就猜想，平方反比律和开普勒三定 律之间应该存在着某种联系。但要证明两 者之间的联系，必须用到一个当时还不存 在的数学工具，那就是微积分。
1705年，牛顿被安妮女王册封为爵士，成了世界上第二个被册封 为爵士的科学家（第一个是弗朗西斯· 培根）。 1727年3月31日，牛顿与世长辞。
图片中蕴含了牛顿的哪些成就？
牛顿说“如果说我看得更远一点的话，那是因为 我站在巨人的肩膀上。”哪些巨人？
笛卡尔（法） 1596-1650
伽利略（意） 1564-1642
籍贯 英格兰伍尔索普村 婚姻状况 未婚
毕业院校 剑桥大学
工作经历 研究领域 荣誉头衔
主要贡献
英国皇家学会会长、英国皇家铸币厂厂长和督办 数学、物理、天文学、神学、自然哲学、炼金术 数学家、物理学家、天文学家
发明微积分，建立经典力学体系，设计并制造了 第一架反射望远镜等
出生前3个月，父亲因病去世。3岁时妈妈 改嫁，牛顿由外婆抚养。 中学时寄宿在一个药剂师家的阁楼上，药 剂师的两个儿子很不友好；在学校里，由于 矮小的身材、孤僻的性格以及遗腹子的身份， 牛顿饱受霸凌，甚至经常在放学后被打得鼻 青脸肿。日记中牛顿哭诉：中学生活如同 “地狱”。 由于成绩一般，16岁时妈妈强迫他退了学。中学校长觉得这个 孩子有潜力，专门跑到牛顿家去游说；加上舅舅也觉得外甥是 可造之材，答应会在经济上帮忙，牛顿才得以重返校园。 重回校园的牛顿变得特别努力，很快就成了全校最好的学生， 并在18岁考上了剑桥大学三一学院。从那以后，牛顿的人生变 得焕然一新。
经典力学奠基者 经典力学建立者 经典力学的发展 （17世纪初） （17世纪晚期） （20世纪初）
伽利略
牛顿
爱因斯坦
亚里士多德通过月食时地球 影子是弧形的，推断地球是 圆形的，长时间以来大家都 秉持这种认知。
牛顿根据力学推断地球是个扁球体，像只桔子，并 准确算出了地球的平均密度和扁平率，后被证实。
长期以来，人们认为彗星是神秘不可预测的。在牛顿看来， 既然是天体，就必然遵循力学规律。好友哈雷用牛顿力学算 出1682年出现的彗星轨道，指出它的回归周期是75-76年由 此预测它将在1758年再次出现。1758年这颗彗星如期8学思之窗，归纳牛顿为什 么能取得成就，及其具备的科学家品质。
吸收前人研究成果 勤奋的探索精神 科学的研究方法
社会条件方面 政治： 英国确立近代代议制政体 经济： 英国资本主义的发展 思想文化： 文艺复兴运动的开展，催生近代科学
Nature and nature's laws lay hid in night; God said "Let Newton be" and all was light. （道法自然，旧藏玄冥。天生牛顿，万物生明。）
光到底是粒子还是波？ 应皇家学会的邀请，牛顿到 伦敦做光学的演讲。牛顿提 出光是由粒子构成。胡克宣 称光是由波构成的。皇家学 会外籍院士、荷兰物理学家 惠更斯也随声附和，对牛顿 的光学理论大加指责。 该论战唤起了牛顿惨遭霸凌 的童年记忆，他甚至一度威 胁要退出皇家学会。在学会 的调解下，双方最终达成了 “和解”。但从那以后，牛 顿就开始在剑桥“隐居”， 不再对外发表自己的学术成 果了。
4、金本位之父
1693年，剑桥大学一场大火烧毁了牛顿的实验室。很多手稿在这 场大火中付之一炬。从那以后，牛顿逐渐告别了埋头科研的生活。 1696年，在新任英国财政大臣的帮助下，牛顿当上了皇家造币厂 的督办（即二把手）。1700年，升任为皇家造币厂厂长。 17世纪，英国实行银本位制。但银币易受损，逐渐发生贬值。牛 顿经过调查研究，指出白银的衰落已经不可逆转，主张金币作为 国家的主要货币。1717年，英国议会通过决议，把黄金和英镑正 式挂钩，这就是著名的金本位制的起源。牛顿也因此而被后人称 为了“金本位之父”。 但因为买了很多南海公司的股票，牛顿巨亏两万英镑，相当于他 在剑桥大学工作100年的薪水。牛顿事后感叹到：“我能计算天 体的轨迹，却无法预测人性的疯狂”。
而牛顿正是微积分的发明者。 1687年，牛顿的《自然哲学的数学原理》（Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica出版。书中牛顿提出了著名的 牛顿力学三定律和万有引力定律，并利用他发明的微积分，证明 了从引力的平方反比律出发可以推导出开普勒三定律。这本书的 出版，让牛顿名满天下，或者按哈雷的话说，成了“世界上最接 近神的人”。 胡克要求牛顿修订《原理》，承认自己才是平方反比律的发现者。 牛顿说这是一个尽人皆知的事实。气愤之余，牛顿直接删光了 《原理》中所有涉及到胡克的文字。甚至，为了嘲讽胡克，牛顿 还在回信中说了这么一句话：“如果我能看得更远一点的话，是 因为我站在巨人的肩膀上。”其中的潜台词是，“我的成就，与 你胡克这个驼背的矮子无关！” 牛顿高升，而胡克在皇家学会的地位被边缘化。 1703年，胡克逝世。同一年年底，牛顿就当上了英 国皇家学会的会长。他对昔日打压自己的胡克进行 了残酷的报复，关闭了胡克的实验室，烧毁了胡克 的画像，还抹掉了胡克在皇家学会的一切痕迹。
一、经典力学体系的建立
对自然界的力学现象做出了系统的、合理的说明和总结，完成 了人类对自然界认识史的第一次理论大综合
二、科学的研究方法
牛顿注重实验和实践，创立了实验和论证相结合的 研究方法，被后人总结为“归纳——演绎”法，牛 顿是第一个充分使用这种近代科学研究方法的人。 “归纳——演绎”等科研方法对近代科学研究有引 导意义，为近代科学的发展奠定了基础。
1、苦难的少年时代
但苦难的童年和少年时代还是在他的身上留下了不可磨灭的印记， 终其一生，他都极度孤独。
2.升起的学术新星
作为大学减费学生的牛顿，几乎不交 学费，但须给教授和贵族学生当佣人， 来维持生活。因此在因为学业成绩优 异而获得一笔丰厚的奖学金之前，牛 顿当了3年的佣人。
前两年牛顿在图书馆里自学。第三年，遇到伯乐——第一任卢卡 斯数学教授（剑桥大学的一个荣誉职位）艾萨克·巴罗。在其指引下， 牛顿对数学产生浓厚的兴趣，并在22岁那年发现了广义二项式定理。 由于这个贡献，他被录取为了三一学院的研究生。但此时伦敦突然 爆发了一场大瘟疫。牛顿回到伍尔索普村避难，并在那里进行了18 个月的科学研究。在此期间，仅靠一己之力，牛顿开创了三门影响 深远的学科：微积分、力学和光谱学。 1667年牛顿重返剑桥。1669年，巴罗主动让贤，推荐当时只有 26岁的牛顿出任第二任的卢卡斯数学教授。3年后，因为发明了世 界上第一台反射式望远镜，年仅29岁的牛顿被选为了英国皇家学会 的院士。
莱布尼茨（德） 1646-1716
《关于光和色的新理论》提出光的本质是微粒
折射望远镜——证明日光，即 白光，由七色光组成。 奠定了光谱学的基础。
世界上第一架反射望远镜 考察行星运动，分析潮汐，预 言地球不是正球体
反射望远镜
经 典 力 学 体 系
万有引力定律 加速度定律 惯性定律 作用力与反作用力定律
1781年天王星被发现。 科学家们用牛顿力学 计算它的轨道，可是 计算结果总是同观测 记录不符。反复核算， 观测无误。
科学家大胆猜想计算结果不理想，是因为太阳系中还有一颗未 知行星，当时没有考虑到它对天王星的引力作用。他们用牛顿 力学计算出了这颗未知行星的位置和质量。1848年9月，柏林 天文台用望远镜对准那个位置，一下子就看到了一颗新的行 星——海王星。
他的墓碑上刻着这样的文字：
让人们欢呼这样一位多 么伟大的人类荣耀曾经 在世界上存在。
英国诗人为他写下这样的墓 志铭：自然与自然的定律，
都隐藏在黑暗之中；上 帝说，“让Newton来 吧！”于是，一切变为 光明。
姓名 生卒年 国别
艾萨克·牛顿 Isaac Newton 1643-1727 英国
尽管著作等身，晚年牛顿仍不免陷入争论旋涡
很多精力耗在与胡克和莱布尼茨关于科学优先权的争论 上。如关于万有引力发现权问题，差点影响《原理》出 版；关于微积分发明权问题，与莱布尼茨以及德英两国 科学家争吵不休，给性格孤僻的牛顿带来极大痛苦。
晚年牛顿开始致力于神学研究，否定哲学作用，虔诚信仰 上帝，埋头与神学写作。当遇到难以解释的天体运动，提 出“神是第一推动力”。他说，上帝统治万物，我们是他 的仆人而敬畏他，崇拜他。40岁后把注意力放至政治、化 学、神学等问题，尽200万文字，价值甚微。
3、既生胡克，何生牛顿
1643-1727
1635-1703
1679年，胡克给牛顿写信讨论过物体之间 存在引力，且引力与物体间的距离平方成 反比，即所谓的平方反比律。但胡无法证 明它的正确性。 根据开普勒三定律，太阳系中所有的行星 都在沿椭圆轨道环绕太阳运动。所以有些 科学家就猜想，平方反比律和开普勒三定 律之间应该存在着某种联系。但要证明两 者之间的联系，必须用到一个当时还不存 在的数学工具，那就是微积分。
1705年，牛顿被安妮女王册封为爵士，成了世界上第二个被册封 为爵士的科学家（第一个是弗朗西斯· 培根）。 1727年3月31日，牛顿与世长辞。
图片中蕴含了牛顿的哪些成就？
牛顿说“如果说我看得更远一点的话，那是因为 我站在巨人的肩膀上。”哪些巨人？
笛卡尔（法） 1596-1650
伽利略（意） 1564-1642
籍贯 英格兰伍尔索普村 婚姻状况 未婚
毕业院校 剑桥大学
工作经历 研究领域 荣誉头衔
主要贡献
英国皇家学会会长、英国皇家铸币厂厂长和督办 数学、物理、天文学、神学、自然哲学、炼金术 数学家、物理学家、天文学家
发明微积分，建立经典力学体系，设计并制造了 第一架反射望远镜等
出生前3个月，父亲因病去世。3岁时妈妈 改嫁，牛顿由外婆抚养。 中学时寄宿在一个药剂师家的阁楼上，药 剂师的两个儿子很不友好；在学校里，由于 矮小的身材、孤僻的性格以及遗腹子的身份， 牛顿饱受霸凌，甚至经常在放学后被打得鼻 青脸肿。日记中牛顿哭诉：中学生活如同 “地狱”。 由于成绩一般，16岁时妈妈强迫他退了学。中学校长觉得这个 孩子有潜力，专门跑到牛顿家去游说；加上舅舅也觉得外甥是 可造之材，答应会在经济上帮忙，牛顿才得以重返校园。 重回校园的牛顿变得特别努力，很快就成了全校最好的学生， 并在18岁考上了剑桥大学三一学院。从那以后，牛顿的人生变 得焕然一新。
经典力学奠基者 经典力学建立者 经典力学的发展 （17世纪初） （17世纪晚期） （20世纪初）
伽利略
牛顿
爱因斯坦
亚里士多德通过月食时地球 影子是弧形的，推断地球是 圆形的，长时间以来大家都 秉持这种认知。
牛顿根据力学推断地球是个扁球体，像只桔子，并 准确算出了地球的平均密度和扁平率，后被证实。
长期以来，人们认为彗星是神秘不可预测的。在牛顿看来， 既然是天体，就必然遵循力学规律。好友哈雷用牛顿力学算 出1682年出现的彗星轨道，指出它的回归周期是75-76年由 此预测它将在1758年再次出现。1758年这颗彗星如期8学思之窗，归纳牛顿为什 么能取得成就，及其具备的科学家品质。
吸收前人研究成果 勤奋的探索精神 科学的研究方法
社会条件方面 政治： 英国确立近代代议制政体 经济： 英国资本主义的发展 思想文化： 文艺复兴运动的开展，催生近代科学
Nature and nature's laws lay hid in night; God said "Let Newton be" and all was light. （道法自然，旧藏玄冥。天生牛顿，万物生明。）
光到底是粒子还是波？ 应皇家学会的邀请，牛顿到 伦敦做光学的演讲。牛顿提 出光是由粒子构成。胡克宣 称光是由波构成的。皇家学 会外籍院士、荷兰物理学家 惠更斯也随声附和，对牛顿 的光学理论大加指责。 该论战唤起了牛顿惨遭霸凌 的童年记忆，他甚至一度威 胁要退出皇家学会。在学会 的调解下，双方最终达成了 “和解”。但从那以后，牛 顿就开始在剑桥“隐居”， 不再对外发表自己的学术成 果了。
4、金本位之父
1693年，剑桥大学一场大火烧毁了牛顿的实验室。很多手稿在这 场大火中付之一炬。从那以后，牛顿逐渐告别了埋头科研的生活。 1696年，在新任英国财政大臣的帮助下，牛顿当上了皇家造币厂 的督办（即二把手）。1700年，升任为皇家造币厂厂长。 17世纪，英国实行银本位制。但银币易受损，逐渐发生贬值。牛 顿经过调查研究，指出白银的衰落已经不可逆转，主张金币作为 国家的主要货币。1717年，英国议会通过决议，把黄金和英镑正 式挂钩，这就是著名的金本位制的起源。牛顿也因此而被后人称 为了“金本位之父”。 但因为买了很多南海公司的股票，牛顿巨亏两万英镑，相当于他 在剑桥大学工作100年的薪水。牛顿事后感叹到：“我能计算天 体的轨迹，却无法预测人性的疯狂”。
而牛顿正是微积分的发明者。 1687年，牛顿的《自然哲学的数学原理》（Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica出版。书中牛顿提出了著名的 牛顿力学三定律和万有引力定律，并利用他发明的微积分，证明 了从引力的平方反比律出发可以推导出开普勒三定律。这本书的 出版，让牛顿名满天下，或者按哈雷的话说，成了“世界上最接 近神的人”。 胡克要求牛顿修订《原理》，承认自己才是平方反比律的发现者。 牛顿说这是一个尽人皆知的事实。气愤之余，牛顿直接删光了 《原理》中所有涉及到胡克的文字。甚至，为了嘲讽胡克，牛顿 还在回信中说了这么一句话：“如果我能看得更远一点的话，是 因为我站在巨人的肩膀上。”其中的潜台词是，“我的成就，与 你胡克这个驼背的矮子无关！” 牛顿高升，而胡克在皇家学会的地位被边缘化。 1703年，胡克逝世。同一年年底，牛顿就当上了英 国皇家学会的会长。他对昔日打压自己的胡克进行 了残酷的报复，关闭了胡克的实验室，烧毁了胡克 的画像，还抹掉了胡克在皇家学会的一切痕迹。
一、经典力学体系的建立
对自然界的力学现象做出了系统的、合理的说明和总结，完成 了人类对自然界认识史的第一次理论大综合
二、科学的研究方法
牛顿注重实验和实践，创立了实验和论证相结合的 研究方法，被后人总结为“归纳——演绎”法，牛 顿是第一个充分使用这种近代科学研究方法的人。 “归纳——演绎”等科研方法对近代科学研究有引 导意义，为近代科学的发展奠定了基础。
1、苦难的少年时代
但苦难的童年和少年时代还是在他的身上留下了不可磨灭的印记， 终其一生，他都极度孤独。
2.升起的学术新星
作为大学减费学生的牛顿，几乎不交 学费，但须给教授和贵族学生当佣人， 来维持生活。因此在因为学业成绩优 异而获得一笔丰厚的奖学金之前，牛 顿当了3年的佣人。
前两年牛顿在图书馆里自学。第三年，遇到伯乐——第一任卢卡 斯数学教授（剑桥大学的一个荣誉职位）艾萨克·巴罗。在其指引下， 牛顿对数学产生浓厚的兴趣，并在22岁那年发现了广义二项式定理。 由于这个贡献，他被录取为了三一学院的研究生。但此时伦敦突然 爆发了一场大瘟疫。牛顿回到伍尔索普村避难，并在那里进行了18 个月的科学研究。在此期间，仅靠一己之力，牛顿开创了三门影响 深远的学科：微积分、力学和光谱学。 1667年牛顿重返剑桥。1669年，巴罗主动让贤，推荐当时只有 26岁的牛顿出任第二任的卢卡斯数学教授。3年后，因为发明了世 界上第一台反射式望远镜，年仅29岁的牛顿被选为了英国皇家学会 的院士。
莱布尼茨（德） 1646-1716
《关于光和色的新理论》提出光的本质是微粒
折射望远镜——证明日光，即 白光，由七色光组成。 奠定了光谱学的基础。
世界上第一架反射望远镜 考察行星运动，分析潮汐，预 言地球不是正球体
反射望远镜
经 典 力 学 体 系
万有引力定律 加速度定律 惯性定律 作用力与反作用力定律
1781年天王星被发现。 科学家们用牛顿力学 计算它的轨道，可是 计算结果总是同观测 记录不符。反复核算， 观测无误。
科学家大胆猜想计算结果不理想，是因为太阳系中还有一颗未 知行星，当时没有考虑到它对天王星的引力作用。他们用牛顿 力学计算出了这颗未知行星的位置和质量。1848年9月，柏林 天文台用望远镜对准那个位置，一下子就看到了一颗新的行 星——海王星。