牛顿的科学学习方法

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小牛顿科学班课程介绍

小牛顿科学班课程介绍

小牛顿科学班课程介绍小牛顿科学班课程介绍小牛顿科学班课程介绍2011年11月11日幼儿时期好奇心强,动手欲望高,喜欢新奇的事物,是天生的科学家〜科学是幼儿教学五大领域之一,是多元教育中非常重要的一个环节。

【小牛顿科学班】专们为是为3,6岁的儿童设计的课程;手脑并进的教学方式,将一般人认为较枯躁难懂的科学知识及道理,透过动手游戏与的教学模式,化繁为简,最能产生<开悟〉式的学习效果。

它是一套将<科学知识与实验动手>紧密结合的系列课程活动,拥有100个有趣的科学实验活动,让小朋友在玩中学,在做中学的情境中,享受到更高的学习乐趣与成就。

【小牛顿科学班】课程体系幼儿阶段共六个级别,每学期学习一个级别。

每个级别十六个单元,每周学习一次,一个单元。

【小牛顿科学班】教学步骤背景与主题导入现象与基本原理制作与实验亲子互动【小牛顿科学班】教学特色每次课一人一套实验器材;深入浅出的教授原理;重视儿童的拓展表达及运用能力;拥有作品,成就感高;【小牛顿科学班】学习效果拓宽视野,扩大认知领域;提高动手能力,培养独立自主精神;观察,探究,解惑,培养良好学习方法;实践,运用,游戏,丰富生活乐趣;亲子互动学习,促进家庭和乐;培养良好的兴趣,成为科学爱好者;声音一自制简易电话摆动的现象一制作单摆人体认知一指纹实验色彩一颜色的分解光与紫外线一变色珠磁铁一走迷宫游戏透镜一认识放大镜浮力一大船小船载多少表面张力一神奇的泡泡力量的传送一好玩的带传动重心一制作不倒翁空气阻力一神奇的降落伞飞行一飞去来器电路一小灯泡亮了声音一自制排笛弹性实验一飞舞的飞盘光的反射一多变的万花筒静电一MINI吸尘器人体认知一人体消化路径磁铁一趣味钓鱼认识面镜一奇妙的哈哈镜声音一奇妙的四壬玄琴湿度计一制作湿度器风的力量一制作风车人体认知一人体骨骼溶解与过滤一东西哪里去了重力作用一纸筒电梯种子成长一种子发芽寻找历史的足迹一恐龙化石分类点数一制作图书温度与湿度一会跳舞的纸动物动物认知一昆虫重心实验一灵巧的小丑星空认识一认识星座作用力与反作用力一刷刷车杠杆一杠杆实验认识空间一奇妙的空间图形声音一塑料袋地图一认识中国作用力与反作用力一气球直升机风一风力与风向昆虫一蚂蚁王国简单机械一滑轮认识弹性一弹簧秤磁铁一磁力小车力一认识摩擦力人体认知一血液流动飞机一螺旋桨飞机时间空间一制作钟表空间认知一立体彩星排除法与中心对称一读心卡晶体一许愿水晶植物一制作花朵标本电一奇妙的门铃曲轴一跳跃的小熊声音一制作气球鼓错觉一思维的旋窝桥梁一纸桥实验磁力实验一有趣的电磁铁规律排列一彩珠连环空间认知一好玩的小棒棒1.一级至八级共八个级别,每个级别十五单元。

牛顿第二定律教案

牛顿第二定律教案

牛顿第二定律教案教案设计牛顿第二定律授课班级:高中一年级授课课时:2课时授课教师:xxx教学时间:2022学年第二学期二o一三年五月牛顿第二定律教学计划一、教材分析本节是《高中课程标准实验教材》高一物理第三章第三节的内容。

它基于上一节中对象运动状态的变化。

在上一节中,学生们已经能够通过反复的实验和观察,认识到物体运动状态变化之间的物理关系。

与以往的教材相比,学生自己掌握的实验规则更具说服力。

这是本节最有效的重点。

教科书将牛顿第二定律的探究试验和公式表达分成了两部分内容,目的在于加强试验探究和突出牛顿第二定律在力学的重要地位。

牛顿第二定律的首要价值是确立了力与运动之间的直接关系,即因果关系。

本节内容是在上节的基础上,通过分析说明,提出了牛顿第二定律的具体内容表述,得到了牛顿第二定律的数学表达式。

教科书突出了力的单位1牛顿的物理意义,并在最后通过例题介绍牛顿第二定律应用的基本思路。

它们也是学习理解牛顿第二定律的基本组成部分。

由于整合了物体的受力分析和运动状态分析,使得本节成为考试的热点和必考内容。

受力分析和运动状态分析,是解决物理问题的两种基本方法。

并且,本单元的学习既是后继“动能”和“动量”等复杂物理过程分析的基础,也是解决“带电粒子在电场、磁场中运动”等问题的基本方法,因而显得十分重要。

二、教学重点1、知道决定物体加速度的因素。

2.探索加速度、力和质量之间关系的过程。

3.牛顿第二定律。

4、牛顿第二定律的应用。

三、教学困难1、牛顿运动定律的意义,数学表达式的得出过程和引导学生在猜想的基础上进行实验设计,提出可行的实验方案、完成实验并得出实验结果。

2.牛顿第二定律的应用。

四、学习者情况分析在学习本课程之前,学生已经掌握了力、质量、加速度、惯性等概念;知道质量是惯性的量度,力是改变物体运动状态的原因;可以分析物体上的力。

学生初步掌握了物体的运动规律。

学生们有潜在的问题:力、加速度和质量之间是否存在特定的定量关系?注:学生问题不仅是打破旧知识体系的必然要求,也是构建新知识体系的重要前提。

初中牛顿第一定律的学习教学研究

初中牛顿第一定律的学习教学研究

--------------------------------- 优选公函范文--------------------------初中牛顿第必定律的教课研究各位读友大家好,此文档由网络采集而来,欢迎您下载,感谢初中牛顿第必定律的教课研究牛顿第必定律的教课研究,在中学物理教课研究中早已不是一个新问题了.很多物理教育工作者关于这必定律的教课发布了自己很有看法的教课看法,并且获得了满意的教课成效.当我们在教课实践中运用这些教课策略时,我们发现,的确能够获得好像一些文件中所述的预期成效.但是,当我们设计一些新的情境让学生运用牛顿第必定律去解决问题时,令我们十分惊讶的是:学生关于牛顿第必定律的掌握程度却又特别之差.这使得我们迷惑不解.为何对同一教课策略教课的结果的评论出现这样之大的误差?是教师教的原由,仍是学生学的原由,抑或二者兼而有之.这促进我们对牛顿第必定律的教课进行深层次的理性思虑,进一步,1 ----------------优选公函范文----------------我们从学生的认贴心理上,对这一规律的教课进行了深入的研究.往常牛顿第必定律的教课,一般是按教材编排次序,先进行演示实验引出课题,而后经过解说伽利略与亚里士多德的争辩,除去“力是保持物体运动原由”的错误看法,进一步经过做斜面小车实考证明牛顿第必定律的正确性,最后让学生运用牛顿第必定律去解说平常生活中的现象,进而达成整个教课过程.为了查验学生学习和掌握牛顿第必定律的状况,我们曾用这样一道题目来检测学生.题目以下.你坐在向前匀速直线运动的汽车里,将手中的钥匙竖直上抛,问当钥匙落下来时是落在手里,仍是落在手后边.全班56名同学在试卷上皆答:落在手后边.问其原由,皆曰:汽车在走,而钥匙抛出后不再向前走了.如何更好地改良牛顿第必定律的教课成效,使牛顿第必定律的教课成效真实是实实在在乎义上的令人知足.我们以为,囿于一般形式上的教课方法的2 ----------------优选公函范文----------------改良已经是隔靴搔痒,而一定深入到学生的认知构造中去观察学生产生错误认识的本源.认贴心理学的理论告诉我们,学生学习物理看法、规律时所形成的错误,经常是因为其脑筋中的前科学看法的影响.所谓前科学看法,是指小孩在学习物理课程从前的生活实质中,对各样物理现象和过程在脑筋中频频建构所形成的系统的但并不是科学的看法.比方牛顿第必定律就是这样.在物理教课中,那种以为只要要“正面”教授知识,学生就能接受,假如他们仍不理解,能够多讲几遍就能达到目的的想法,实践证明是过于天真了.因为在有些学生的经验中,早已有了与亚里士多德“力是保持物体运动原由“的理论近似的看法.这样,当他们学习了牛顿第必定律以后,便可能把定律归入到自己原有的认知构造中,牛顿第必定律实质上成了“力是保持物体运动原由”的代名词.让他们解说用手3 ----------------优选公函范文----------------推车、用脚踢球等一些不易裸露错误看法的生活实例时,他们也能解说得井井有条.但当解说用手抛钥匙、飞机扔炸弹的例子时,他们却又运用亚里士多德的理论去解说,其错误看法裸露无遗.这正是牛顿第必定律教课成效不好的症结之所在.研究和改良牛顿第必定律的教课,应该认识学生脑筋中前科学看法的特色.第一,学生脑筋中的前科学看法是自觉形成的.过去,我们在教课中,经常误以为学生在学习物理从前其脑筋好像一张“白纸”,教师能够在上边随意涂画,事实并不是这样.学生在长久的生活实践中间,渐渐形成了自己对客观世界物质运动规律的看法.他们几乎每日都会看到物体在力的作用下运动,而在力停止作用时物体静止,于是主观地断言:有力,则物体运动;无力,则物体静止.这正是亚里士多德“力是保持物体运动原由”4----------------优选公函范文----------------的理论.第二,学生脑筋中的前科学看法拥有隐蔽性.因为学生脑筋中前科学看法都在耳濡目染中形成的,所以它以潜伏的形式存在.这包含双方面的意义.其一是学生自己并没存心识到它的存在,因为学生并无存心识地思虑并形成“力是保持物体运动原由”的看法.其二是前科学看法平常其实不表现出来,但常常在学生运用物理看法解决问题时表现出来.比方前述测试表示,很多有10多年教龄的初中物理教师脑筋中也存在着牛顿第必定律的前科学看法,但是他们自己却其实不知道.第三,学生脑筋中的前科学看法拥有固执性.因为前科学看法是小孩脑筋中业已形成的看法,且长久的平常生活经验与察看又增强了这些看法.所以,学生脑筋中的前科学慨念是特别固执的.国内外物理教育界最近几年来的一些研5 ----------------优选公函范文----------------究表示:一旦学生对某些物理现象形成了前科学看法,要想加以转变是极其困难的.特别那些在人类科学认识史上经历了波折历程的前科学看法,更是这样.依据皮亚杰的理论,学生认识什么和如何行动,主要决定于他们所拥有的认知图式,而不完整取决于教师所叙述的内容.他们依据自己已有的图式汲取和排挤信息.在有错误认识存在的情况下,就会在脑筋中形成和正确信息极不同样的东西.在上述研究的基础上,我们对牛顿第必定律的教课提出以下教课建议.着重科学知识、科学方法与科学精神教育.牛顿第必定律不单在物理学自己上据有重要地位,并且在物理教课中也具有很好的教育价值.在教课中,不单应该着重科学知识教课,并且要特别重申定律得出所运用的科学方法.包含理论实验的方法和科学推理方法,这一点经常是很多物理教师简单忽视的方面.而6----------------优选公函范文------------------------------------------------- 优选公函范文--------------------------且,还要联合定律的教课,耳濡目染地对学生进行科学精神教育.为何只有伽利略能够勇敢地思疑亚里士多德持续2000多年的错误结论?指引学生建立起科学的思疑精神,建立实践是查验真谛的独一标准的信念.这样融知识、方法和精神于一体的教课,才真实表现了牛顿第必定律教课的所有内涵.一定破除教师脑筋中的前科学概念.因为许多初中物理教师脑筋中还拥有牛顿第必定律的前科学看法,所以,很难想象出这些教师所教授出的学生头脑中的前科学看法能够加以破除.所以,破除教师自己脑筋中前科学看法是牛顿第必定律教课的前提.破除学生脑筋中的前科学看法.因为在牛顿第必定律教课中学生头脑中存在着前科学看法,教师一定促进学生脑筋中前科学看法的转变,在他们的脑筋中引起认知矛盾和危机,使他们脑筋中原有的看法与目前方对的现实产7----------------优选公函范文----------------生没法调解的矛盾,促进原构造的解体和新构造的建构.这类过程能够说是在学生脑筋中引起了一场科学革命.比方,除以上两个例子外,还可向学生部署以下一个问题.匀速向前行驶的汽车前后玻璃窗上各有一只蜜蜂.两只蜜蜂同时以同样的速度向前后窗飞去,问前窗蜜蜂先飞到后窗,仍是后窗蜜蜂先飞到前窗?假如学生正确回答了这个问题,说明学生脑筋中该问题上的前科学看法已经破除.不然,则以为仍旧没有破除.坚持纠正前科学看法.因为前科学看法的固执性.所以,以为前科学看法经过一两次纠正就消逝了的看法是极其错误的.破除学生脑筋中的前科学看法不是一件易如反掌的事情,它的发生过程是相当迟缓的.战胜旧图式的惯性,用新的图式代替旧图式是一个特别困难的过程.除非用旧图式不可以解说问题,学生才会在脑筋中发生认知矛盾,才会成立8 ----------------优选公函范文----------------新图式.所以,教师应该在期中、期末考试顶用新的情境问题观察学生关于牛顿第必定律的掌握程度,只有这样,才能真实使牛顿第必定律植根于学生的脑筋中.各位读友大家好,此文档由网络采集而来,欢迎您下载,感谢9 ----------------优选公函范文----------------。

牛顿第三定律教材分析

牛顿第三定律教材分析

一、关于教材分析(一)、地位和作用牛顿第三定律除了能更好地分析解决之前所学过的力、运动,力和运动的关系外,它对后面碰撞问题的研究更是功不可没,在整个高中阶段的学习中,还常把受力情况复杂的物体的受力转换到与之相互作用的物体上进行研究。

本节课的独特育人价值在于通过学习能够启发学生客观、辩证地评价周围发生的事物,并培养学生的团结协作精神。

二)、重点难点基于高一新生对高中物理学习方法不甚了解故本节重点除了通过成功地分组实验去探索牛顿第三定律,增加演示实验加深理解,并由讨论法区别平衡力与相互作用力,还得培养初学者学习兴趣及掌握学习物理的方法,而如何观察、设计实验、做实验,由实验推结论,由结论解释现象,并培养学习物理的思维是本节的难点。

二、教学目的要求根据《物理教学大纲》要求,设置知识层次:知道力的作用是相互的掌握牛顿第三定律并解释有关现象,理解平衡力与相互作用力的异同点,又由于学生不仅是学知识还应培养技能,故设置能力层次:会举例子、正确地观察实验,动手做学生实验,培养学生的观察能力,实验能力,分析能力,概括能力,推理能力,创新能力及逻辑思维能力。

高一新生的人生观、世界观,心理品质还不够完善及稳定,故设置思想教育层次:激发学习兴趣及热情,进一步掌握学习物理的方法,培养科学态度的心理品质,养成严谨的科学态度和良好的学习习惯,提高团结互助的精神及爱国热情。

三、教学方法的选用和学法指导创造性地使用教材,灵活地使用教学设计,采取边实验边提问边引导,让学生边观察边思考边回答,把问题穿针引线于实验中,同时又让学生自行设计实验并进行探索。

采取灵活多变,生动活泼,富有情趣的教学方法,如:课件、录像等,主要以实验探究法,启发式教学为主,问题讨论法为辅。

在教学难处适当放慢节奏,给予学生恰当的思维点拨,必要时进行大面积课堂提问,让学生充分表达意见,这样既有利于化解难点,也有利于充分发挥学生的主体作用,使课堂气氛更加活跃。

利用学生好表现、爱表扬的心理,及时给予肯定的评价与鼓励,以增强学生的自我意识及自信心。

牛顿学习有计划吗

牛顿学习有计划吗

牛顿学习有计划吗牛顿,伟大的科学家和数学家,是17世纪英国著名的物理学家,他在数学、天文学、力学等领域做出了卓越的贡献,被誉为“科学革命”的奠基人之一。

他的伟大成就和卓越智慧是众所周知的,但他的学习方法和学习计划却鲜为人知。

那么,牛顿是如何学习的?他是否有一套科学的学习计划?牛顿的学习方法牛顿在学术研究和学习方面有着严密的学术方法和原理,他注重实践和实验,并通过观察、实验和推理来探索科学真理。

他的学习方法主要表现为:1. 勤奋好学牛顿是一个勤奋好学的学生,他对知识的渴求和追求从未停止过。

他认为只有通过刻苦学习和勤奋实践才能取得成就,他常常整夜不眠,专心致志地研究数学和物理等领域的知识。

2. 自学能力强牛顿的自学能力非常强,在当时教育水平不发达的环境中,他凭借自己的努力和天赋,掌握了大量的知识。

他经常通过阅读书籍和参加学术讨论,不断扩大自己的知识面,提高自己的学术水平。

3. 实践和实验牛顿在研究物理学和数学等领域时,注重实践和实验。

他常常进行实验验证自己的理论,通过实验来检验和验证科学原理,从而发现物理学规律和数学定律。

4. 理性思维牛顿的学习方法还包括理性思维,他善于用逻辑和理性分析问题,善于用严谨的科学方法研究问题,不轻易相信一切传统观念和权威的观点,而是以理性思考和实验验证为准则。

牛顿的学习计划虽然牛顿没有专门的学习计划,但他从来不是盲目学习和随意行事的。

在学习过程中,他始终坚持一套严谨的学习原则和方法,并尊重学科规律和学科发展的规律。

在学习上,牛顿主要遵循以下学习计划:1. 精选书籍牛顿在学习过程中,非常重视书籍的选择和阅读。

他常常会选择一些经典的科学著作和专业书籍进行学习和阅读,以积累知识,丰富自己的学识。

通过精选书籍,他能更好地了解学科发展的脉络和规律。

2. 理论与实践相结合牛顿认为理论和实践是学习的两个重要方面,他主张理论和实践相结合,通过实验来验证理论,通过实践来积累经验。

他在学习和研究中,常常将自己的理论付诸实践,通过实验来检验理论的正确与否,从而不断完善自己的学识体系。

[课外阅读]牛顿的勤奋学习

[课外阅读]牛顿的勤奋学习

[课外阅读]牛顿的勤奋学习一谈到近代科学开创者牛顿,人们可能认为他小时候一定是个“神童”、“天才”、有着非凡的智力。

其实不然,牛顿童年身体瘦弱,头脑并不聪明。

在家乡读书的时候,很不用功,在班里的学习成绩属于次等。

但他的兴趣却是广泛的,游戏的本领也比一般儿童高。

牛顿爱好制作机械模型一类的玩艺儿,如风车、水车、日晷等等。

他精心制作的一只水钟,计时较准确,得到了人们的赞许。

有时,他玩的方法也很奇特。

一天,他作了一盏灯笼挂在风筝尾巴上。

当夜幕降临时,点燃的灯笼借风筝上升的力升入空中。

发光的灯笼在空中流动,人们大惊,以为是出现了彗星。

尽管如此,因为他学习成绩不好,还是经常受到歧视。

时间对人是一视同仁的,给人以同等的量,但人对时间的利用不同,而所得的知识也大不一样。

牛顿十六岁时数学知识还很肤浅,对高深的数学知识甚至可以说是不懂。

“知识在于积累,聪明来自学习”。

牛顿下决心靠自己的努力攀上数学的高峰。

在基础差的不利条件下,牛顿能正确认识自己,知难而进。

他从基础知识、基本公式重新学起,扎扎实实、步步推进。

他研究完了欧几里德几何学后,又研究笛卡儿几何学,对比之下觉得欧几里德几何学肤浅,便悉心钻研笛氏几何学,直到掌握要领、融会贯通。

遂之发明了代数二项式定理。

传说中牛顿“大暴风中算风力”的佳话,可为牛顿身体力学的佐证。

有一天,天刮着大风暴。

风撒野地呼号着,尘土飞扬,迷迷漫漫,使人难以睁眼。

牛顿认为这是个准确地研究和计算风力的好机会。

于是,便拿着用具,独自在暴风中来回奔走。

他踉踉跄跄、吃力地测量着。

几次沙尘迷了眼睛,几次风吹走了算纸,几次风使他不得不暂停工作,但都没有动摇他求知的欲望。

他一遍又一遍,终于求得了正确的数据。

他快乐极了,急忙跑回家去,继续进行研究。

有志者事竟成。

经过勤奋学习,牛顿为自己的科学高塔打下了深厚的基础。

不久,牛顿的数学高塔就建成了,二十二岁时发明了微分学,二十三岁时发明了积分学,为人类科学事业作出了巨大贡献。

关于好好学习的事例

关于好好学习的事例

5个关于好好学习的事例事例一:韦编三绝孔子一生勤奋好学,到了晚年,他特别喜欢《易经》。

《易经》是很难读懂的,学起来很吃力,可孔子不怕吃苦,反复诵读,一直到弄懂为止。

因为孔子所处的时代,还没有发明纸张。

书是用竹简或木简写成的,既笨又重。

一本书需要把许多竹简用皮条穿在一起,做成一册书。

由于孔子刻苦学习,经常翻阅这些用竹简或木简写成的“书”,次数太多了,竟使皮条断了三次。

后来,人们便创造出了“韦编三绝”这句成语,以传诵孔子勤奋好学的精神。

事例二:在暴风中算风力的牛顿牛顿的成就离不开他的勤奋刻苦,为了计算风力,他曾把自己置身在暴风中计算风力。

有一天,天刮着大风暴。

风撒野地呼号着,尘土飞扬,迷迷漫漫,使人难以睁眼。

牛顿认为这是个准确地研究和计算风力的好机会。

于是,便拿着用具,独自在暴风中来回奔走。

他踉踉跄跄、吃力地测量着。

沙尘迷了眼睛,大风吹走了算纸,使他不得不暂停工作,但都没有动摇他求知的欲望。

他一遍又一遍地演算,终于求得了正确的数据。

他快乐极了,急忙跑回家去,继续进行研究。

有志者事竟成。

经过勤奋学习,牛顿为自己的科学高塔打下了深厚的基础。

最后,牛顿的数学高塔就建成了,他二十二岁时发明了微分学,二十三岁时发明了积分学,为人类科学事业作出了巨大贡献。

事例三:司马光警枕你一定听过《司马光砸缸的故事》,司马光不仅天资聪颖,也是一个勤奋刻苦的人。

司马光小时候是个贪玩贪睡的孩子,为此他没少受先生的责罚和同伴的嘲笑。

在先生的谆谆教诲下,他决心改掉贪睡的坏毛病。

为了早早起床,他睡觉前喝了满满一肚子水,结果早上没有被憋醒,却尿了床。

于是聪明的司马光用圆木制作了一个警枕。

早上一翻身,头就会滑落在床板上,自然惊醒。

自从有了这个圆木枕头,他天天早早地起床读书。

因为他的坚持不懈,最后他终于成为了一个学识渊博的人,写出了《资治通鉴》这样的经典作品。

事例四:头悬梁东汉时候,有个人名叫孙敬,是著名的政治家。

他年轻时勤奋好学,经常关起门,独自一人不停地读书。

从牛顿力学到量子力学学习物理发展史的趣味途径

从牛顿力学到量子力学学习物理发展史的趣味途径

从牛顿力学到量子力学学习物理发展史的趣味途径从牛顿力学到量子力学学习物理发展史的趣味途径物理学是一门研究自然界和宇宙的科学,它贯穿了人类文明的发展历史。

从古希腊的亚里士多德到现代的爱因斯坦,许多科学家都为物理学的发展作出了巨大贡献。

在这篇文章中,我们将探讨从牛顿力学到量子力学的物理学发展史,以及一些趣味途径来学习这个过程。

一、牛顿力学的奠基物理学的发展可以追溯到17世纪的牛顿力学。

牛顿在1687年发表的《自然哲学的数学原理》中提出了三个基本定律,并通过这些定律解释了运动和万有引力。

这些定律成为了物理学的基础,被广泛应用于各个领域。

学习牛顿力学的趣味途径之一是通过模拟实验。

简单的实验装置如小球滚动和弹簧振子可以帮助我们理解力学原理。

此外,我们还可以观看一些关于力学的趣味视频,如保守力场的模拟、弹性碰撞的动画等。

这些视觉化的学习方式使得学习过程更加生动有趣。

二、电磁学的发展牛顿力学解释了物体的运动,但无法解释电磁现象。

19世纪,一系列科学家如法拉第、麦克斯韦和霍尔斯特等开创了电磁学领域。

他们发现了电磁感应、电磁波和电磁场等重要概念,为研究电磁现象奠定了基础。

学习电磁学的趣味途径之一是通过电路实验。

我们可以使用简单的电路元件制作电灯、电风扇等小装置,学习电流、电阻和电感的原理。

此外,我们还可以尝试通过磁铁和铁粉实验来观察磁场的特性。

这些实践性的学习方式可以增加学习兴趣,帮助我们更好地理解电磁学的知识。

三、量子力学的突破20世纪初,量子力学的发展引发了物理学的革命。

在这个领域,像普朗克、波尔、薛定谔和海森堡等科学家的理论和实验成果深刻地改变了我们对微观世界的认识。

量子力学揭示了粒子的双重性质、波粒二象性以及量子隧穿等现象,对今天的科学和技术有着深远的影响。

学习量子力学可以通过参观科学实验室或物理博物馆来增加趣味性。

在这些地方,我们可以亲眼目睹一些声光电等奇妙现象,如光的干涉和衍射、原子核的放射等。

另外,我们还可以进行量子力学的数学模拟,如薛定谔方程的求解和量子力学算符的运算。

牛顿的科学学习方法

牛顿的科学学习方法

【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……。

艾萨克·牛顿——近代物理学之父

艾萨克·牛顿——近代物理学之父

艾萨克·牛顿——近代物理学之父艾萨克·牛顿介绍中文名:艾萨克·牛顿外文名:Isaac Newton国籍:英国出生地:英国林肯郡伍尔索普村出生日期:1643年1月4日逝世日期:1727年3月31日职业:物理学家、数学家毕业院校:格兰瑟姆中学、剑桥大学信仰:自然神论主要成就:提出万有引力定律、牛顿运动定律与莱布尼茨共同发明微积分发明反射式望远镜和光的色散原理被誉为“近代物理学之父”代表作品:《自然哲学的数学原理》《光学》逝世地:英国伦敦肯辛顿研究领域:物理学、数学、天文学、科学等所获荣耀:英国皇家学会会长晚年任职:英国皇家铸币厂厂长和督办智商:290少年时代1643年1月4日,艾萨克·牛顿出生于英格兰林肯郡乡下的一个小村落伍尔索普村的伍尔索普(Woolsthorpe)庄园。

在牛顿出生之时,英格兰并没有采用教皇的最新历法,因此他的生日被记载为1642年的圣诞节。

牛顿出生前三个月,他同样名为艾萨克的父亲才刚去世。

由于早产的缘故,新生的牛顿十分瘦小;据传闻,他的母亲汉娜·艾斯库(Hannah Ayscough)曾说过,牛顿刚出生时小得可以把他装进一夸脱的马克杯中。

当牛顿3岁时,他的母亲改嫁并住进了新丈夫巴纳巴斯·史密斯(Barnabus Smith)牧师的家,而把牛顿托付给了他的外祖母玛杰里·艾斯库(Margery Ayscough)。

年幼的牛顿不喜欢他的继父,并因母亲改嫁的事而对母亲持有一些敌意,牛顿甚至曾经写下:“威胁我的继父与生母,要把他们连同房子一齐烧掉。

”1648年,牛顿被送去读书。

少年时的牛顿并不是神童,他成绩一般,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。

传说小牛顿把风车的机械原理摸透后,自己制造了一架磨坊的模型,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。

牛顿迭代法的最优化方法和应用

牛顿迭代法的最优化方法和应用

牛顿迭代法的最优化方法和应用牛顿迭代法是一种优化算法,它基于牛顿法和迭代法的思想,广泛应用于最优化问题的求解中。

在计算机科学、数学和工程等领域,牛顿迭代法被广泛应用于解决各种实际问题,如机器学习、数值分析和物理模拟等。

一、基本原理牛顿迭代法的基本思想是在当前点的邻域内用二次函数近似目标函数,然后在近似函数的极小点处求解最小化问题。

具体而言,假设我们要最小化一个凸函数$f(x)$,我们可以在当前点$x_k$处利用泰勒级数将其近似为:$$f(x_k+p)\approx f(x_k)+\nabla f(x_k)^Tp+\frac12p^T\nabla^2f(x_k)p$$其中,$p$是一个向量,$\nabla f(x_k)$和$\nabla ^2f(x_k)$分别是$f(x_k)$的一阶和二阶导数,也称为梯度和黑塞矩阵。

我们可以令近似函数的一阶导数等于零,即$\nabla f(x_k)+\nabla^2f(x_k)p=0$,然后解出$p$,得到$p=-\nabla ^{-1}f(x_k)\nablaf(x_k)$。

于是我们可以将当前点更新为$x_{k+1}=x_k+p$。

我们可以重复这个过程,直到目标函数收敛到我们所需的精度。

二、应用实例1. 机器学习:牛顿迭代法可以用于训练神经网络和逻辑回归等机器学习模型。

在神经网络中,牛顿迭代法可以帮助我们优化网络的权重和偏置,以提高网络的准确性和鲁棒性。

在逻辑回归中,牛顿迭代法可以帮助我们学习双分类问题的参数和概率分布。

2. 数值分析:牛顿迭代法可以用于求解非线性方程和方程组的根。

例如,我们可以使用牛顿迭代法来解决$sin(x)=0$和$x^2-2=0$这样的方程。

当然,为了保证迭代收敛,我们需要选择一个合适的初始点,并且要确保目标函数是连续和可微的。

3. 物理模拟:牛顿迭代法可以用于求解物理方程组的数值解。

它可以帮助我们模拟地球的运动轨迹、热力学系统的稳态和弹性材料的应力分布等。

牛顿第一定律教案优秀10篇

牛顿第一定律教案优秀10篇

牛顿第一定律教案优秀10篇(经典版)编制人:__________________审核人:__________________审批人:__________________编制单位:__________________编制时间:____年____月____日序言下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。

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牛顿三大定律教案

牛顿三大定律教案

牛顿三大定律教案【篇一:牛顿第三定律-优质课教案】牛顿第三定律[课题]:牛顿第三定律[教学目标]:(一)知识目标:1. 知道物体之间力的作用是相互的,知道作用力与反作用力的概念。

2. 理解、掌握牛顿第三定律。

3. 能区分平衡力跟作用力与反作用力。

(二)能力目标:1. 培养通过实验和事例总结规律的能力。

2. 在具体受力分析中应用牛顿定律的能力。

(三)德育目标:激发学生探索的兴趣,渗透实践是检验真理的惟一标准的观点。

[教学重点]:作用力与反作用力的关系;牛顿第三定律。

[教学难点]:正确区分平衡力和作用力、反作用力。

[教学方法]:实验探究法,多媒体辅助教学。

[授课类型]:新授课[课时安排]:1课时[教学过程]:一.引入新课上课开始即叫学生鼓掌欢迎听课的老师,接着提问:“在鼓掌时手掌有什么感觉?”鼓掌时右手对左手有力的作用,同时左手对右手也有力的作用,说明力的作用是相互的。

那么物体间的相互作用力之间有什么关系呢?这节课我们一起来讨论这一问题。

二.新课教学(一)力是物体之间的相互作用【演示】先在水平桌面铺上一排小玻璃管(减小摩擦力),然后在玻璃管上面铺一张轻质的硬纸片,在纸片上面放置一个小型电风扇。

当开动电风扇的时候扇页会带动附近的空气使空气由静止变为运动形成风,同时电风扇也在向后移动。

说明空气对扇页也有一个推力,风扇和空气之间产生了一对作用力。

通过学生的观察,教师的引导得出结论:1. 物体间的相互作用总是相互的。

物体之间相互作用产生的力总是成对出现的,通常把物体间相互作用的这一对力叫做作用力和反作用力。

【演示】把两个相同的弹簧秤a和b连接在一起,用手拉弹簧秤a,可以看到两个弹簧秤的指针同时移动,弹簧秤b的示数指出弹簧秤a 对它的拉力f的大小,而弹簧秤a的示数指出弹簧秤b对它的拉力f′的大小,可以看出两弹簧秤的示数是相等的,改变手的拉弹簧秤的力,弹簧秤的示数随着改变(同时增大,同时减小,同时为零),但两个弹簧秤示数总相等,方向总相反。

(完整版)学习牛顿主题演讲稿

(完整版)学习牛顿主题演讲稿

(完整版)学习牛顿主题演讲稿尊敬的老师们、亲爱的同学们:
大家好!今天我演讲的主题是研究牛顿。

牛顿,一个伟大的物理学家和数学家,他的贡献为人类科学发展做出了巨大的贡献。

我认为我们都应该向他研究,因为他的学术精神和坚持不懈的探索精的研究和成长有着深远的影响。

首先,我们应该研究牛顿的求知欲。

牛顿一生都饱含着对知识的渴望和追求。

他通过不断地实验和观察,发现了许多伟大的物理定律,如万有引力定律和牛顿运动定律。

他的求知欲不仅仅停留在书本知识上,还深入到自然世界的各个角落。

我们应该从牛顿身上学到,要有一颗渴望知识的心,不断追求新的发现和认识。

其次,我们应该研究牛顿的坚持不懈。

牛顿在研究科学问题时从未放弃过,不论遇到多大的困难和挑战。

他在研究万有引力定律时,耗费了多年的时间和精力,最终取得了巨大的突破。

我们应该
研究他的坚持不懈,无论何时何地,都要保持对目标的追求,勇敢
地面对困难和挑战。

最后,我们应该研究牛顿的创新精神。

牛顿不仅仅是一个理论家,他还将他的理论与实践相结合,进行了一系列的实验和观察。

在他的理论基础上,人们进行了许多工程和科技的创新,从而推动
了人类社会的进步。

我们应该研究牛顿的创新精神,不仅要有理论
思考,更要将理论付诸实践,为社会的进步做出贡献。

同学们,研究牛顿并不是要我们成为下一个牛顿,而是要我们
从他身上汲取智慧和精神力量,将其融合到我们的研究和生活中去。

让我们在追求知识的道路上,保持求知欲、坚持不懈和创新精神,
为实现自己的理想和贡献社会做出努力!
谢谢大家!。

物理学家:牛顿

物理学家:牛顿

牛顿生平简介科学成就趣闻轶事大事年表一、生平简介牛顿(1643—1727)是英国著名的物理学家、数学家和天文学家,是十七世纪最伟大的科学巨匠。

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索普的一个自耕农家庭。

12岁进入离家不远的格兰瑟姆中学。

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。

1665~1666年伦敦大疫。

剑桥离伦敦不远,为恐波及,学校停课。

牛顿于1665年6月回故乡乌尔斯索普。

1667年牛顿返剑桥大学,10月1日被选为三一学院的仲院侣,次年3月16日被选为正院侣。

当时巴罗对牛顿的才能有充分认识。

1669年10月27日巴罗便让年仅26岁的牛顿接替他担任卢卡斯讲座的教授。

1672年起他被接纳为皇家学会会员,1703年被选为皇家学会主席牛顿于1696年谋得造币厂监督职位,1699年升任厂长,1701年辞去剑桥大学工作。

1705年受封为爵士。

牛顿晚年患有膀胱结石、风湿等多种疾病,于1727年3月30日深夜在伦敦去世,葬在威斯特教堂,终年84岁。

人们为了纪念牛顿,特地用他的名字来命名力的单位,简称“牛”。

二、科学成就牛顿一生对科学事业所做的贡献,遍及物理学、数学和天文学等领域。

1.牛顿在物理学上最主要的成就,是创立了经典力学的基本体系,从而光成了物理学史上第一次大综合。

2.对于光学,牛顿致力于光的颜色和光的本性的研究,也作出了重大贡献。

3.牛顿在数学方面,总结和发展了前人的工作,提出了“流数法”,建立了二项式定理,创立了微积分。

4.在天文学方面,牛顿发现了万有引力定律,创制了反射望远镜,并且用它初步观察到了行星运动的规律。

牛顿在17世纪70年代设计的望远镜。

它一般被称为反射望远镜,效果远优于伽利略所设计的著名的折射望远镜。

三、趣闻轶事1.关于苹果落地的故事一个偶然的事件往往能引发一位科学家思想的闪光。

动力学的法则牛顿三大定律的应用

动力学的法则牛顿三大定律的应用

动力学的法则牛顿三大定律的应用动力学的法则:牛顿三大定律的应用动力学是力学的一个分支,研究物体运动的原因和规律。

而牛顿三大定律则是动力学的基础,通过这些定律,我们能够准确地描述运动物体的行为。

本文将探讨牛顿三大定律在实际应用中的重要性和具体应用。

一、牛顿第一定律:惯性定律牛顿第一定律告诉我们,一个物体如果没有受到外力作用,将保持静止或匀速直线运动。

这意味着物体的运动状态会保持不变,要改变它的状态,就需要施加外力。

在实际生活中,牛顿第一定律的应用十分广泛。

例如,在车辆行驶过程中,乘客会感受到惯性力。

当车辆急刹车时,乘客会向前倾斜,因为乘客的身体惯性使其保持静止的状态,而车辆减速则会产生一个向前的力。

同样地,当车辆急加速时,乘客则会向后倾斜。

二、牛顿第二定律:动量定律牛顿第二定律描述了物体受到力时所产生的加速度与施加力的关系。

它可以表达为 F = ma ,其中 F 表示力,m 表示物体的质量,a 表示物体的加速度。

按照定律的说法,当施加力越大,物体的加速度也会越大。

牛顿第二定律在工程和科学领域中有广泛的应用。

例如,在汽车工业中,我们需要研究汽车的动力学性能。

通过牛顿第二定律,我们可以计算出汽车加速所需的推力,进而优化发动机的设计。

三、牛顿第三定律:作用-反作用定律牛顿第三定律告诉我们,任何一个物体施加的力都会有一个大小相等、方向相反的反作用力。

这意味着一切力都是成对出现的,并且彼此相互作用。

牛顿第三定律的应用非常广泛。

例如,在运动中的人与地面之间的相互作用就遵循这一定律。

当我们跳起来时,我们的脚向下对地面施加一个向上的力,而地面则反过来对我们施加一个向下的力,使我们产生向上的加速度。

除了上述三大定律外,牛顿的万有引力定律也是动力学中的重要定律之一。

该定律描述了物体间的引力作用,它对行星、卫星、天体运动等现象有着重要的解释。

综上所述,牛顿三大定律是动力学中的基本定律,它们不仅在科学领域有着广泛的应用,而且贯穿于我们日常生活的方方面面。

牛顿第一定律

牛顿第一定律

师:郭朋 新授
用 决实际问题
为载体,学习科学家追求真理、 及里,由片面到全面长时间的认
实验研究的方法及过程
题 学生活动 批注
了解实验过程
进行试验
考并总结出结论
系例子理解定律
课后练习
课后练习
言叙述不准确,需要针对练习。
教学重点、难点: 教学策略、方法: 课前预习: 教学环节 教学内容
阻力对物体运动的影响及牛顿第一定律 实验研究的方法及过程 实验教学、 基础训练课前预习题 教 学 过 程: 教师活动 学生活动
新课感知
牛顿第一定律实验过程
引导学生感知实验
了解实验过程
自主学习
通过小车运动实验得出结论
演示实验
进行试验
探究释疑
阻力减小过程中小车的运动情况
引导推理
思考并总结出结论
巩固拓展
定律内容记忆理解
举例
联系例子理解定律
小结:理论联系实 总结提高 讨论:实验证明结论以及推理的重要性 际
课后练习
小结:理论联系实 总结提高 讨论:实验证明结论以及推理的重要性 际
课后练习
板书设计
牛顿第一定律内容
课后反思
学生对实验过程中的现象和实验结论不能分清,总结规律语言叙述不准确,需要针
年 级: 八年级 课 题 学习内容简析 学情简析
目: 物理 授课教师:郭朋 牛顿第一定律 课 型 牛顿第一定律的得出过程及其应用 学生通过实验推理,理解并运用定律解决实际问题 知识目标:掌握牛顿第一定律,正确理解力和运动的关系。

教 学 目 标
能力目标: 经历“牛顿第一定律的建立过程”。 体会探究的一般方法。 情感、态度、价值观: 让学生以牛顿第一定律的建立过程为载体,学习科学家追 勇于探索的精神。对客观事物的正确认识需要人们经过由表及里,由片面到全面长
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【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;而综合的方法则假定原因已找到,并且已经把它们定为原理,再用这些原理去解释由它们发生的现象,泳装品牌并证明这些解释的正确性”。

③归纳——演绎方法。

上述分析一综合法与归纳一演绎法是相互结合的。

牛顿从观察和实验出发。

“用归纳法去从中作出普通的结论”,即得到概念和规律,然后用演绎法推演出种种结论,再通过实验加以检验、解释和预测,这些预言的大部分都在后来得到证实。

当时牛顿表述的定律他称为公理,即表明由归纳法得出的普遍结论,又可用演绎法去推演出其他结论。

④物理——数学方法。

牛顿将物理学范围中的概念和定律都“尽量用数学演出”。

爱因斯坦说:“牛顿才第一个成功地找到了一个用公式清楚表述的基础,从这个基础出发他用数学的思维,逻辑地、定量地演绎出范围很广的现象并且同经验相符合”,“只有微分定律的形式才能完全满足近代物理学家对因果性的要求,微分定律的明晰概念是牛顿最伟大的理智成就之一”。

牛顿把他的书称为《自然哲学的数学原理》正好说明这一点。

牛顿在《原理》中提出了力学的三大定律和万有引力定律,把地面上物体的运动和太阳系内的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。

它不仅标志了16,17世纪科学革命的顶点,也是人类文明、进步的划时代标志。

它不仅总结和发展了牛顿之前物理学的几乎全部重要成果,而且也是后来所有科学著作和科学方法的楷模。

牛顿的科学思想和科学方法对他以后三百年来自然科学的发展产生了极其深远的影响。

牛顿的方法论原理集中表述在《原理》第三篇“哲学中的推理法则”中的四条法则中,此处不再转引。

概括起来,可以称之为简单性原理(法则1),因果性原理(法则2),普遍性原理(法则3),否证法原理(法则4,无反例证明者即成立)。

有人还主张把牛顿在下一段话的思想称之为结构性原理:“自然哲学的目的在于发现自然界的结构的作用,并且尽可能把它们归结为一些普遍的法规和一般的定律——用观察和实验来建立这些法则,从而导出事物的原因和结果”。

牛顿的科学观是因果决定论的科学观。

他认为天体运动的原因就是万有引力,行星运动的规律是由万有引力定律决定的。

他根据万有引力定律成功地解释了行星、卫星和彗星的运动,直至最微小的细节,同样也解释了潮汐和地球的进动。

在牛顿力学中只要知道质点在初始时刻的位移和速度,根据牛顿定律就可以预言其后时刻的运动情况,这是典型的因果描写。

但是,在牛顿以前往往并不用因果论来解释自然现象,而用目的论来解释自然现象,即按照某种目的或结果来解释运动现象,而不是用力的原因作解释。

牛顿采用因果性的解释在物理学的发展中是重要的一步。

爱因斯坦指出:“在牛顿以前还没有实际的科学成果来支持那种认为物理因果关系有完整链条的信念。

”牛顿建立了物理因果性的完整体系,从而揭示了物理世界的深刻特征。

在决定论科学观的基础上,牛顿确立了他的物理框架,所谓物理框架就是对物理现象解释的一种标准。

牛顿框架的核心是力和力所决定的因果性,认为找到了力的规律就是找到了对运动现象的解释。

然而,在牛顿以前并不使用力的框架,而是“和谐性”的框架。

在哥白尼—开普勒时期,他们追求的是和谐性,即寻找运动的和谐,认为找到了和谐就找到了解释,这种思想在这一时期发展到了顶峰。

哥白尼之所以怀疑托勒密体系,主要是他认为托勒密体系很不和谐,在托勒密体系中行星有时逆行。

如果将中心从地球移到太阳,则行星的运动更加和谐。

正如哥白尼说的显示了“令人欣赏的对称性”和“清晰的和谐性”。

到了牛顿一代,不再采用和谐性框架,不再认为寻找“和谐”就是寻找对运动现象原因的解释,牛顿认为找到了力才是找到了对运动现象的解释。

以后的物理学家主要依据力的框架进行工作。

爱因斯坦指出:“直到19世纪末,它一直是理论物理学领域中每个工作者的纲领。

”“这个物理学框架在将近二百年中给予科学以稳定性和思想指导。

”沿用牛顿的框架发展到顶峰的是麦克斯韦,麦克斯韦坚持牛顿的力的框架,他建立了电磁学的力学模型,企图用以太中的力来解释电磁现象,发展电磁理论,后来,他不再采用力学模型,而是用电磁场的概念来分析问题,这反映出框架的变化。

(/)牛顿在科学研究中坚持以经验为基础,他认为在没有从观察和实验中发现引力之原因时,决不杜撰假设。

牛顿的“不杜撰假设”具有方法论的意义,这种方法论与他同时代的大多数人所遵循的方法迥然不同。

牛顿的同时代人都追随笛卡儿探索自然现象的原因,构筑引力的机制。

而牛顿则不然,他所关心的不是引力“为什么”会起作用,而是“如何”在起作用。

他的目的是寻求引力所遵从的规律,提出准确的数学描述,证明行星系统如何依赖于引力定律。

但是,牛顿的认识路线也不同于受经验主义影响很深的胡克的认识路线。

胡克强调从实验上去探求引力定律,忽视数学推理的必要性。

他的表述停留在定性认识上,缺乏定量的成分。

他没有认识到当时更需要的是数学推理,而不是实验,因为所有行星运动的实验资料都已总结在开普勒定律之中,而胡克面对实验事实,迟迟不能提出物理模型,进行数学推导,从而确立力的定律。

这是他在方法论上不如牛顿的地方。

《二》牛顿在科学方面给世界人们带来的贡献:恩格斯曾对牛顿做了高度的评价:“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。

”力学方面:牛顿在伽利略(意大利天文学家、力学家、哲学家,1564~1642)等人工作的基础上进行深入研究,总结出了物体机械运动的三个定律,即惯性定律、力和加速度定律、作用力和反作用力定律。

在开普勒(德国天文学家,1571~1630)等人研究的成果上,他用数学方法导出了万有引力定律。

牛顿把地球上物体的力学和天体力学统一到一个基本的力学体系中,创立了经典力学理论体系。

这个理论正确地反映了宏观物体低速运动的规律,实现了自然科学的第一次大统一。

这是人类对自然界认识的一次飞跃。

(/)光学方面:牛顿用三棱镜分析太阳光,发现白光是由不同颜色(即不同波长)的光混合而成的,不同波长的光有不同的折射率。

牛顿这一重要发现成为光谱分析的基础,揭示了光色的秘密。

牛顿还发现了一种光的干涉图样,被后人称为牛顿环。

他还创立了光的“微粒说”,从一个侧面反映了光的运动性质。

天文学方面:牛顿制造了反射望远镜,用此初步考察了行星运动规律。

他还用万有引力定律说明了潮汐现象,指出潮汐的大小不但同月球的位相有关,而且同太阳的方位有关。

他预言地球不是正球体。

热学方面的贡献:牛顿确定了冷却定律,即当物体表面与周围有温差时,单位时间内从单位面积上散失的热量与这一温差成正比。

数学方面:牛顿在前人工作的基础上,提出“流数法”,建立了二项式定理,并和莱布尼茨(德国数学家、物理学家、哲学家,1646~1716)几乎同时创立微积分学,为数学的发展开辟了一个新纪元。

(/)建立微积分:在牛顿的全部科学贡献中,数学成就占有突出的地位。

他数学生涯中的第一项创造性成果就是发现了二项式定理。

据牛顿本人回忆,他是在1664年和1665年间的冬天,在研读沃利斯博士的《无穷算术》时,试图修改他的求圆面积的级数时发现这一定理的。

笛卡尔的解析几何把描述运动的函数关系和几何曲线相对应。

牛顿在老师巴罗的指导下,在钻研笛卡尔的解析几何的基础上,找到了新的出路。

可以把任意时刻的速度看是在微小的时间范围里的速度的平均值,这就是一个微小的路程和时间间隔的比值,当这个微小的时间间隔缩小到无穷小的时候,就是这一点的准确值。

这就是微分的概念。

求微分相当于求时间和路程关系得在某点的切线斜率。

一个变速的运动物体在一定时间范围里走过的路程,可以看作是在微小时间间隔里所走路程的和,这就是积分的概念。

求积分相当于求时间和速度关系的曲线下面的面积。

牛顿从这些基本概念出发,建立了微积分。

微积分的创立是牛顿最卓越的数学成就。

牛顿为解决运动问题,才创立这种和物理概念直接联系的数学理论的,牛顿称之为"流数术"。

它所处理的一些具体问题,如切线问题、求积问题、瞬时速度问题以及函数的极大和极小值问题等,在牛顿前已经得到人们的研究了。

但牛顿超越了前人,他站在了更高的角度,对以往分散的努力加以综合,将自古希腊以来求解无限小问题的各种技巧统一为两类普通的算法——微分和积分,并确立了这两类运算的互逆关系,从而完成了微积分发明中最关键的一步,为近代科学发展提供了最有效的工具,开辟了数学上的一个新纪元。

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。

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