1、牛顿的主要成就(数学和物理学)(1)数学：2)物理
牛顿的主要事迹
牛顿的主要事迹
1、牛顿生平：
艾伦·牛顿（1643年1月4日－1727年3月31日），英国物理学家、数学家、天文学家、哲学家，英文名称是Isaac Newton，被认为是现代物理学和数学的奠基者，尤其是引力研究方面发挥了重要作用。
他生于英格兰林肯郡，1701年就任英国皇家学会主席，也是牛津大学和剑桥大学的荣誉校友。
他最重要的成就是发现了新物理学中的“牛顿力学”，也就是众所周知的牛顿三定律，并建立了数学物理学的精确科学的概念。
牛顿的科学思想也引起了早期的科学革命，在知识分子中引起了深刻的影响，被称为“牛顿革命”。
2、牛顿的主要事迹：
（1）发现了新物理学中的“牛顿力学”：即牛顿三定律，提出了运动定律，即第一定律：物体经定力作用，不受大小位移，其速度是定值;第二定律：物体加速度正比其所施加外力，反比质量;第三定律：施加力与受力成等效性，即受力等于施加力的相反数；另外，他还建立了静力学，推导了极限原理，探索了运动学和动力学、平面力学、圆形力学等，提出了基本力学定理等。
（2）发现了衍射：在物理学中，他发现了衍射，指出光线可以分为折
射和反射，建立了像的概念；在拓宽天文学理论中，他推导出了“向心力定律”与“保持力定律”，提出了太阳系的荷兰赤道坐标系，提出“质心理论”，推导出“小行星带”等。
（3）牛顿还有着巨大的成就，他以独创精湛的“牛顿几何”重新成新的数学，一经提出，就为现代数学奠定了牢固的基础；他书写“法国代数”为历史上的数学思想篇章，他的科学思想也引起了早期的科学革命，
为现代科学思想打下了坚实的基础。
科学家牛顿发明了什么东西
科学家牛顿发明了什么东西
牛顿发现了万有引力，发现了以牛顿三大运动定律为基础建立牛顿力学，建立行星定律理论的基础，致力于三菱镜色散之研究并发明反射式望远镜，发现数学的二项式定理及微积分法等。
1牛顿主要发明了哪些东西艾萨克·牛顿（1643年1月4日—1727年3月31日）爵士，英国皇家学会会长，英国着名的物理学家，百科全书式的“全才”，着有《自然哲学的数学原理》、《光学》。
他在1687年发表的论文《自然定律》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；为太阳中心说提供了强有力的理论支持，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的原理，提出牛顿运动定律。
在光学上，他发明了反射望远镜，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·威廉·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
幂级数的研究做出了贡献。
在经济学上，牛顿提出金本位制度。
1牛顿一生发明及成就1、点金石
牛顿对知识的渴求使他做出了众多的科学发现，但是它们也使他至少走了。
牛顿在数学方面的成就
牛顿在数学方面的成就牛顿（IsaacNewton）是一位伟大的科学家，他的成就涵盖了物理学、数学、天文学等多个领域。
在数学方面，牛顿的贡献是不可估量的，他开创了微积分学，发明了牛顿迭代法，并在代数学、几何学、概率论等领域都有着杰出的成就。
1. 微积分学的开创微积分学是现代数学的基础，它是研究变化量与其它量之间的关系的一门学科。
牛顿是微积分学的创始人之一，他在研究天体运动的过程中，发现了一种新的数学工具——微积分，从而开创了微积分学。
他的主要贡献是发明了微积分中的微分和积分。
微分是研究函数在某一点上的变化率，它的概念由牛顿和莱布尼茨同时独立发明。
积分是微分的逆运算，它求出函数的面积或体积。
牛顿发明了积分法，用于解决曲线的面积和体积问题。
这些方法为现代数学和科学的发展奠定了基础。
2. 牛顿迭代法牛顿迭代法是一种用于求解方程的数值方法，它由牛顿发明。
这个方法的核心思想是通过不断逼近方程的根来求解方程。
牛顿迭代法被广泛应用于工程、金融、物理等领域，成为了现代数学和计算机科学中最常用的算法之一。
3. 代数学、几何学、概率论的贡献除了微积分和牛顿迭代法之外，牛顿在代数学、几何学和概率论等领域也有着杰出的成就。
在代数学方面，牛顿发明了牛顿二项式定理，它是一种快速展开二项式的方法，可以用于计算高次幂和求解组合问题。
牛顿还发明了牛顿恒等式，它是一种用于计算多项式系数的方法。
在几何学方面，牛顿的主要贡献是发明了牛顿环，这是一种用于研究光的干涉现象的方法。
在概率论方面，牛顿发明了牛顿-莱布尼茨公式，它是计算概率密度函数的一种方法。
牛顿还发明了牛顿-柯特斯公式，它是计算离散概率分布的一种方法。
4. 总结牛顿在数学方面的成就是不可估量的。
他的微积分学开创了现代数学的基础，牛顿迭代法成为了现代数学和计算机科学中最常用的算法之一。
此外，他在代数学、几何学和概率论等领域也有着杰出的成就。
牛顿的贡献不仅带动了数学的发展，也对现代科学的发展产生了重大影响。
牛顿
牛顿牛顿（Isaac Newton，1643～1727）伟大的物理学家、天文学家和数学家，经典力学体系的奠基人。
牛顿1643年1月4日（儒略历1642年12月25日）诞生于英格兰东部小镇乌尔斯索普一个自耕农家庭。
出生前八九个月父死于肺炎。
自小瘦弱，孤僻而倔强。
3岁时母亲改嫁，由外祖母抚养。
11岁时继父去世，母亲又带3个弟妹回家务农。
在不幸的家庭生活中，牛顿小学时成绩较差，“除设计机械外没显出才华”。
牛顿自小热爱自然，喜欢动脑动手。
8岁时积攒零钱买了锤、锯来做手工，他特别喜欢刻制日晷，利用圆盘上小棍的投影显示时刻。
传说他家里墙角、窗台上到处都有他刻划的日晷，他还做了一个日晷放在村中央，被人称为“牛顿钟”，一直用到牛顿死后好几年。
他还做过带踏板的自行车；用小木桶做过滴漏水钟；放过自做的带小灯笼的风筝（人们以为是彗星出现）；用小老鼠当动力做了一架磨坊的模型，等等。
他观察自然最生动的例子是15岁时做的第一次实验：为了计算风力和风速，他选择狂风时做顺风跳跃和逆风跳跃，再量出两次跳跃的距离差。
牛顿在格兰瑟姆中学读书时，曾寄住在格兰瑟姆镇克拉克药店，这里更培养了他的科学实验习惯，因为当时的药店就是一所化学实验室。
牛顿在自己的笔记中，将自然现象分类整理，包括颜色调配、时钟、天文、几何问题等等。
这些灵活的学习方法，都为他后来的创造打下了良好基础。
牛顿曾因家贫停学务农，在这段时间里，他利用一切时间自学。
放羊、购物、农闲时，他都手不释卷，甚至羊吃了别人庄稼，他也不知道。
他舅父是一个神父，有一次发现牛顿看的是数学，便支持他继续上学。
1661年6月考入剑桥大学三一学院。
作为领取补助金的“减费生”，他必须担负侍候某些富家子弟的任务。
三一学院的巴罗（Isaac Barrow，1630～1677）教授是当时改革教育方式主持自然科学新讲座（卢卡斯讲座）的第一任教授，被称为“欧洲最优秀的学者”，对牛顿特别垂青，引导他读了许多前人的优秀著作。
高中物理必修科学家及其成就总结
高中物理必修科学家及其成就总结高中物理必修课程中，介绍了许多杰出的科学家及其在物理学领域的成就。
以下是其中一些科学家及其主要成就的总结：1、艾萨克·牛顿（Isaac Newton）：英国物理学家、数学家，被认为是科学史上最伟大的科学家之一。
他提出了三大牛顿运动定律和万有引力定律，构建了经典力学的基础。
此外，他还发明了微积分学，对光学和数学做出了重要贡献。
2、迈克尔·法拉第（Michael Faraday）：英国物理学家和化学家，被认为是电磁学领域的奠基人之一。
他发现了电磁感应定律和法拉第电磁感应，为发电机和变压器的发明奠定了基础。
此外，他还研究了电解作用和光学玻璃的制造。
3、詹姆斯·克拉克·麦克斯韦（James Clerk Maxwell）：英国物理学家，被认为是电磁学理论的集大成者。
他提出了麦克斯韦方程组，统一了电场和磁场，预言了电磁波的存在。
这一理论为现代无线通信和互联网的发展奠定了基础。
4、伽利略·伽利莱（Galileo Galilei）：意大利物理学家、数学家、天文学家和哲学家，被认为是现代观测天文学的奠基人之一。
他通过实验观测证实了哥白尼的日心说，推翻了传统的宇宙观。
此外，他还研究了自由落体运动和抛射运动，为现代动力学的发展做出了重要贡献。
5、玛丽·居里（Marie Curie）：波兰裔法国物理学家和化学家，是放射性研究的先驱之一。
她发现了镭和钋两种放射性元素，并研究了它们的性质和应用。
居里的研究为放射性医学和物理学的发展做出了重要贡献。
6、欧内斯特·卢瑟福（Ernest Rutherford）：英国物理学家，被誉为原子核物理学之父。
他通过实验证明了原子的核式结构，并发现了放射性元素的天然放射性。
此外，他还研究了原子核的分裂和聚变反应，为核能的开发和应用奠定了基础。
7、理查德·费曼（Richard Feynman）：美国物理学家，是量子电动力学领域的先驱之一。
牛顿的数学贡献
牛顿的数学贡献牛顿是英国数学家、物理学家和天文学家，他的研究对数学和物理学都产生了深远的影响。
在数学方面，牛顿是英国斯特林数的发明人，这是一种新的数学工具，用于在复杂的问题中找到方程的通解。
他也是微积分学的创始人之一，他的微积分学教材《牛顿-莫扎特公式》被广泛使用，在学术界被认为是一部权威著作。
在物理学方面，牛顿是著名的自然哲学家，他提出了牛顿第三定律，即力与反作用力成反比，这是研究物体运动的基础定律。
他还提出了牛顿第二定律，即物体的加速度与施加的力成正比，与物体的质量成反比。
这些定律为研究物体运动和动力学奠定了基础，并为现代力学奠定了基础。
牛顿还是第一个用数学方法研究太阳系的人，他提出了牛顿力学定律，即在太阳系中，所有天体之间相互作用的力是受到公式决定的。
这个定律为研究太阳系和宇宙提供了一种新的方法，为后来的天文学发展奠定了基础。
总的来说，牛顿是一位杰出的数学家和物理学家，他的研究对人类的科学和技术发展产生了巨大的影响。
他的贡献包括：1.斯特林数：牛顿发明了斯特林数，这是一种新的数学工具，用于在复杂的问题中找到方程的通解。
2.微积分学：牛顿是微积分学的创始人之一，他的微积分学教材《牛顿-莫扎特公式》被广泛使用，在学术界被认为是一部权威著作。
3.牛顿第三定律：牛顿提出了牛顿第三定律，即力与反作用力成反比，这是研究物体运动的基础定律。
4.牛顿第二定律：牛顿提出了牛顿第二定律，即物体的加速度与施加的力成正比，与物体的质量成反比。
这些定律为研究物体运动和动力学奠定了基础，并为现代力学奠定了基础。
5.牛顿力学定律：牛顿是第一个用数学方法研究太阳系的人，他提出了牛顿力学定律，即在太阳系中，所有天体之间相互作用的力是受到公式决定的。
这个定律为研究太阳系和宇宙提供了一种新的方法，为后来的天文学发展奠定了基础。
总的来说，牛顿的数学和物理学贡献是巨大的，他的成就被广泛认为是人类历史上最伟大的科学家之一。
他的研究为现代科学和技术奠定了坚实的基础，并对后来的科学家和发明家产生了深远的影响。
牛顿的成就与贡献
牛顿的成就与贡献
牛顿的成就
力学成就：第一定律（即惯性定律）、第二定律、第三定律万有引力。
牛顿是万有引力定律的发现者，并且在开普勒行星运动定律以及其他人的研究成果上，他用数学方法导出了万有引力定律。
经典力学体系、牛顿流体。
数学成就。
光学成就。
热学成就。
经济学成就。
牛顿的主要贡献：
1，以牛顿三大运动定律为基础建立牛顿力学。
2，发现万有引力定律。
3，建立行星定律理论的基础。
4，致力於三菱镜色散之研究并发明反射式望远镜。
5，发现数学的二项式定理及微积分法等。
在牛顿所处的时代，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，伽利略又给出了力、加速度等概念并发现了惯性定律和自由落体定律。
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，他用数学方法，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。
第25课 现代科学革命(正)
背景：
经典物理学的危机
内容： 狭义相对论与广义相 相对论 现 代 内容 科 （两大支柱） 学 革 量子论 命
对论；相对性原理与 意义： 光速不变原理
历程： 普朗克的量子假说，
爱因斯坦的光的量子 意义： 理论；玻尔的原子
影响： 构成了现代物理学的基础，
改变了人们看世界的角度和方式， 对人类的思维产生了影响。
普朗克（1858—1947）生 于德国基尔。1879年普朗克在 慕尼黑大学获得博士学位后， 先后在慕尼黑大学和基尔大学 任教。由于量子论创立，普朗 克获得1918年诺贝尔物理学奖。 普朗克诚恳，忠于职守， 他的业余爱好是音乐，在这方 面表现了专业艺术才干；另一 项业余爱好是他一直坚持到晚 年的登山运动。 加热到不同温度 的物体发出不同 颜色的光。 热辐射现象
B
11、有一次，爱因斯坦与卓别林共同出席一个宴会，他们都受到了 热烈的欢迎，卓别林对爱因斯坦开玩笑说：“大家欢迎我是 因为他们都能理解我，大家欢迎你是因为他们都不理解你。” 这句话是指： A、绝大多数人盲目欢迎爱因斯坦 B、相对论有悖与人们的日常生活经验 C、人们更崇拜卓别林 D、伟大的科学家不如知名艺术家
一、牛顿经典力学的创立——近代科学形成的标志
1、牛顿的主要成就（数学和物理学）
2、牛顿经典力学的影响 ① 有助于人类解释与预见物理现象，是经典物理 学和天文学的基础，实现了自然科学的第一次理 论性大综合,标志人类科学时代的开始。 自然科学角度 ② 牛顿力学和热学引发了第一次工业革命. 生产力和社会发展角度 ③ 为启蒙思想和唯物主义哲学奠定科学基础. 哲学角度
B
12、从经典力学到相对论的发展，说明： ①许多科学成就都是“站在巨人肩膀上”的发现 ②人类对自然界的认识是随着时代的前进而不断发展的 ③人类开始从宏观世界深入微观世界认识客观规律 ④科学的发展是无止境的 A、①②③④ B、①②④ C、①②③ D、②③④
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得到的答复是：“物理学基本是一门已经完成了的科学，
因此，对于物理学的研究实际上是不会有多大成果的 .” 当时许多物理学家认为：物理学的大厦已经落成， 人类对自然界的认识已经到了尽头。可见，人们 对于牛顿力学的权威是多么的崇拜。
想一想：
分解问题二：根据事物发展的规律和过程，会有终极的 的理论和真理吗？到了19世纪末期，经典物理学的发展 又出现了什么问题？请同学们结合课本内容思考作答。
第25课 二、现代科学革命 1、相对论的创立
①提出
②内容
现代科学革命
一、背景：经典力学存在局限性，面临着危机和挑战
1905年提出匀速运动体系的狭义相对论 1916年提出加速运动体系的广义相对论
相对论
光的传播速度在任何条件下都是不变的 光速质量是相对的。
△想一想：爱因斯坦的相对论对物理学和人类的思维产 生了怎样了影响？
①提出
②内容
现代科学革命
一、背景：经典力学存在局限性，面临着危机和挑战
1905年提出匀速运动体系的狭义相对论 1916年提出加速运动体系的广义相对论
相对论
光速不变原理： 光的传播速度在任何条件下都是不变的 相对性原理： 时间、空间、运动、质量是相对的。
穿越时空的梦想
爱因斯坦为说明相对论讲了这样一个故事：在未来 的某一时间，有一对20岁的孪生兄弟，弟弟乘宇 宙飞船以29万千米/秒的速度飞行，哥哥留在地球 上。50年以后，当哥哥已经变成白发苍苍的老人 时，他去迎接回到地球的弟弟，却发现还是一个 30多岁的年轻人！原来，对于乘坐光速飞船的弟
第25课 二、现代科学革命 1、相对论的创立
①提出
②内容
现代科学革命
一、背景：经典力学存在局限性，面临着危机和挑战
1905年提出匀速运动体系的狭义相对论 1916年提出加速运动体系的广义相对论
弟来讲，才刚刚过了十几年！现在，这种穿越时空
的梦想已经越来越多地出现在电影里。虽然它们仍
只是幻想，但也许在将来得某一天就会成为现实。
这两部电视剧想必大家都不陌生，里面都有穿越时光隧道的
画面，而这种穿越时光隧道的梦想在近年来已经越来越多地出现 在电视与电影里。你知道吗？这种穿越时空的梦想早在20世纪初 期爱因斯坦就已经提出来了，这是科学家的梦想。
炉上烤和坐在公园柳荫下与女士谈情说爱，那么，
同样的时间你觉得哪一个更长？”男青年说：“当
然坐在火炉上烤的时间觉得长久。”
这故事形象说明了时间和空间相对性。
北极：
赤道：
长度变短——尺缩效应
当速度接近光速时
时间变慢——钟慢效应
质量（重量）增加 当速度达到光速时：钟表不走了——时间停止了
第25课 二、现代科学革命 1、相对论的创立
△回顾第15课《近代科学技术革命》的内容，想一想： 1、牛顿的主要成就：（数学和物理学） (1)数学： 微积分的创立者之一。。 (2)物理学：总结出 万有引力定律 和 牛顿力学定律 。 （包括在经典力学体系中） (3)代表作： 1687 年 《自然哲学的数学原理》 ，建立 起一个完整的力学理论体系。实现了物理学史上的 第一次大飞跃。 2、牛顿经典力学的影响： ①是经典物理学和天文学的基础，标志人类科学时代的 开始。（自然科学角度，实现了第一次理论性大综合） ②牛顿力学和热学引发了第一次工业革命，使人类社会 进入蒸汽时代。（生产力和社会发展角度） ③为启蒙思想和唯物主义哲学奠定科学基础（哲学角度）
显然不会。 到19世纪末，经典物理学对宏观和微观两个方面出 现的一系列新问题已无法作出解释，经典物理学出现了 危机，科学家们把经典物理学的危机形象的比喻为“晴 空上漂浮着两朵乌云”，一朵乌云与宏观世界里光的速 度有关，一朵与微观世界里的热体辐射有关。
科学在发展，
技术在进步，
研究在拓展。
第一部分 基础篇—知识落实
现代科学革命
第六单元
现代世界的科技与文化
第25课
现代科学革命
第25课
现代科学革命
△课标要求： 知道相对论和量子论的主要内容，认识其意义
牛顿
爱因斯坦
普朗克
有人说， 19 世纪，牛顿经典物理学的权威与 想一想： 危机并存，你知道表现在哪些方面吗？ 分解问题一：展示材料，并思考这段材料说明了什么？
材料：当德国著名的物理学家普朗克年轻时向他的老师
第25课 二、现代科学革命 1、相对论的创立 相 对 论 创 立 者 爱 因 斯 坦
现代科学革命
一、背景：经典力学存在局限性，面临着危机和挑战
爱因斯坦（1879-1955）， 1879年生 于德国，是举世闻名的德裔美国科学 家，现代物理学的开创者和奠基人。 爱因斯坦1900年毕业于苏黎士工业大 学，1909年开始在大学任教，1914 年任威廉皇家物理研究所所长兼柏林 大学教授。 1933年受希特勒迫害离 开德国移居美国, 爱因斯坦在物理学 的许多领域都有贡献，比如建立狭义 相对论并推广为广义相对论、提出光 的量子概念，并以量子理论解释光电 效应、辐射过程、固体比热等。1921 年获诺贝尔物理学奖。
第25课 二、现代科学革命 1、相对论的创立
①提出
②内容
现代科学革命
一、背景：经典力学存在局限性，面临着危机和挑战
1905年提出匀速运动体系的狭义相对论 1916年提出加速运动体系的广义相对论 光速不变原理： 相对性原理：
相对论
为了理解这一深奥的理论，爱因斯坦曾经风趣地对 一名男青年说：“我打个比方，比如你屁股坐在火
牛顿经典力学创立以后，人们把经典力学看作 绝对权威的理论，认为一切自然现象都可以用经 典力学加以说明，而且认为物理学已经发展到了
完整、系统和成熟的阶段，以后的工作只不过是
在细节上做些修正和补充，在计算上更细致一点，
使理论更加完善。
事实果真如此吗？
让我们带着这个问题走进 第25课《现代科学革命》
第25课
第25课
现代科学革命
一、背景：经典力学存在局限性，面临着危机和挑战
①建立在绝对时空观的理论之上 ②适用的范围主要是人们日常生活中的物理现象
第25课
现代科学革命
一、背景：经典力学存在局限性，面临着危机和挑战
经典力学无法解释物理学研究中遇到的一些新问题： ①高速运动中的物理现象 （宏观整个宇宙）
②微观粒子的运动 （微观粒子世界）