新人教版高中数学《科学巨人牛顿的工作》PPT教学课件1

政治生涯
➢ 1669年，被授予卢卡斯数学教授席位。 ➢ 艾萨克·牛顿1689年，他当选为国会议员。牛顿在1689年
到1690年和1701年是皇家科学院的成员，在1703年成为 皇家学会会长，并任职24年之久，在历任会长中仅次于约 瑟夫·班克斯，同时也是法国科学院的会员。 ➢ 1696年，牛顿通过了当时的财政大臣查尔斯·孟塔古的提 携迁到了伦敦作皇家铸币厂的监管，一直到去世。他主持 了英国最大的货币重铸工作，此职位一般都是闲职，但牛 顿却非常认真的对待。身为皇家铸币厂的主管官员，牛顿 估计大约有20%的硬币是伪造的。为那些恶名昭著的罪犯 定罪是非常困难的；不过事实证明牛顿做得很好。牛顿为 此当上了太平绅士。 ➢ 1705年，牛顿被安妮女王封为爵士。 ➢ 牛顿在1670年代写了很多处理圣经的文字解释的宗教小册 子。亨利·摩尔的宇宙信仰和拒绝笛卡儿二元论影响了牛 顿的宗教观念。在他发给约翰·洛克的一个从未发表的手 稿中，他争议了三位一体的存在性。
• 后来，牛顿在回忆时说道：“巴罗博士当时讲 授关于运动学的课程，也许正是这些课程促使 我去研究这方面的问题。”
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。
科学巨人牛顿的工作
科学巨人牛顿的工作
• 牛顿19岁时进入剑桥大学，成为三一学院的减 费生，靠为学院做杂务的收入支付学费。在这 里，牛顿开始接触到大量自然科学著作，经常 参加学院举办的各类讲座，包括地理、物理、 天文和数学。牛顿的第一任教授伊萨克·巴罗 是个博学多才的学者。这位学者独具慧眼，看 出了牛顿具有深邃的观察力、敏锐的理解力。 于是将自己的数学知识，包括计算曲线图形面 积的方法，全部传授给牛顿，并把牛顿引向了 近代自然科学的研究领域。
力学成就
➢ 第一定律（即惯性定律） ➢ 任何一个物体在不受任何外力或受到的力平衡
时（Fnet=0），总保持匀速直线运动或静止状 态，直到有作用在它上面的外力迫使它改变这 种状态为止。
➢ 第二定律
➢ 牛顿第二定律是力的瞬时作用规律。力和加速 度同时产生、同时变化、同时消逝。②F=ma是 一个矢量方程，应用时应规定正方向，凡与正 方向相同的力或加速度均取正值，反之取负值， 一般常取加速度的方向为正方向。③根据力的 独立作用原理，用牛顿第二定律处理物体在一 个平面内运动的问题时，可把物体所受各力正 交分解，在两个互相垂直的方向上分别应用牛 顿第二定律的分量形式：Fx=max，Fy=may列 方程
牛顿是经典力学理论理所当然的开创者。他系统的总结了伽 利略、开普勒和惠更斯等人的工作，得到了著名的万有引力 定律和牛顿运动三定律。
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。终于，他发现了对人类具有划时代意义的 万有引力。他认为太阳吸引行星，行星吸引行星，以及吸引 地面上一切物体的力都是具有相同性质的力，还用微积分证 明了开普勒定律中太阳对行星的作用力是吸引力，证明了任 何一曲线运动的质点，若是半径指向静止或匀速直线运动的 点，且绕此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。
• 牛顿还通过了大量实验，证明了任何两物体之间 都存在着吸引力，总结出了万有引力定律： F=G（m1m2 / r 2）（m1和m2是两物体的质量，r 为两物体之间的距离）。在同一时期，雷恩、哈 雷和胡克等科学家都在探索天体运动奥秘，其中 以胡克较为突出，他早就意识到引力的平方反比 定律，但他缺乏象牛顿那样的数学才能，不能得 出定量的表示。 牛顿运动三定律是构成经典力学的理论基础。 这些定律是在大量实验基础上总结出来的，是解 决机械运动问题的基本理论依据。
➢ 第三定律
➢ 表达式 F=-F' （F表示作用力，F' 表示反作用力，负号表示反作用力F'与作 用力F的方向相反）
➢ 艾萨克·牛顿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。
与世长辞
➢ 1727年3月31日（格兰历），伟大的艾萨克·牛顿 逝世，与很多杰出的英国人一样被埋葬在了威斯 敏斯特教堂。他的墓碑上镌刻着：让人们欢呼这 样一位多么伟大的人类荣耀曾经在世Leabharlann Baidu上存在。
➢ 当西元1727年牛顿以85岁的高龄过世时，英国人 把他葬于西敏寺。西敏寺的前身是一个修道院， 1579年，英国女王伊丽莎白一世把西敏寺改为学 院，校长由英国君主任命。西敏寺的正式名称因 此改为“威斯敏斯特圣彼得学院教堂”，其后三 个世纪，西敏寺成为牛津与剑桥之后的第三所英 国高等学府。诗人亚历山大·波普(Alexander Pope）为牛顿写下了以下这段墓志铭：Nature and Nature' law lay hid in night ; God said,“Let Newton be,” and all was light. 自然与自然的定律，都隐藏在黑暗之中；上帝说 “让牛顿来吧！”于是，一切变为光。