苹果启发了牛顿(四)
学习目的通过对物理学家成才史的学习,使学生认识到物理学的许多重大发现,来源于平时的日常生活和敏锐的观察力。
重点培养学生学习物理的兴趣、实事求是的科学态度和良好的学习习惯。
难点实验方法归纳。
德育教育结合物理教学对学生进行辩证唯物主义教育、爱国主义教育和品德教育
伦敦威斯敏斯特教堂安葬着英国各个时期许多杰出的人物,凡是有机会来此地的人,必定会怀着特别激动和崇敬的心情在刻着碑文“伊萨克·牛顿长眠在此”的墓碑前默立,缅怀这位人类万有引力定律的发现者。在牛顿的铸像上刻着古罗马诗人和哲学家卢克莱修的一句话:“他的智慧超人”。这句话充分表达了后世人对牛顿的天才的钦佩。曾有一些名人对牛顿的科学贡献,作过这样的评价:“牛顿借助万有引力定律而创立了科学的天文学,
借助于对光的分解而创立了科学的光学,借助于二项式定理和无穷级数理论而创立了科学的数学,借助于对力的本性的认识而创立了科学的力学。”诺贝尔物理学奖获得者,丹麦原子物理学家玻尔说:“说得正确些,牛顿不仅把当时已知的全部知识整理归纳在一起,而且是非凡的天才,能够预见到未来的科学发现和科学的进一步发展。”这些评价是一点也不过头,而是恰如其分的。
1642 年 12 月 25 日的早晨,在英国北部林肯郡的一个名叫乌尔斯索普的村庄里,一个年轻而又虚弱的母亲生下了一个只有 3 磅重的婴儿。给他接生的产婆甚至没有料到这个瘦弱的、先天不足的、苍白的畸形小孩会活下来。她说:“咳,这么一个小不点儿,我简直可以把他塞进一只杯子里去!”这就是命运将这个叱咤风云的科学家——牛顿诞生到世界上来的那种如同玩笑似的方式。牛顿是个遗腹子,在他出生前几个月,他的父亲因病去世。
3 年后,他的母亲为生活所迫改嫁给一个牧师,搬到别的地方,把牛顿交给他的外祖母抚养。直到牛顿 14 岁时,母亲改嫁后的丈夫病故后,她才重新回到家乡,把牛顿从寄宿学校里接回家来。少年时代的牛顿爱好数学,注意观察周围的事物,尤其喜欢动手制作各种机械玩具。他把平时省下来的零用钱买了小锯子和铁锤等各种工具,动手模仿或设计制造各种各样的小东西。
有一天,他对房东药剂师的小舅子说:“可以将地下室里的那个木桶给我吗?我将用它做一只钟,我有把握说,你将再不会因为不知道准确时间而迟到了。”于是,他动手做了一只“水钟”。他在木桶里刻了一些线条,桶底开了个小洞,每天早晨,将适量的水注入桶内,等水漏到某一刻线,就是正午,即吃午饭的时候。离他外祖母家不远的地方,有一架风车。牛顿经常跑到那里去仔细观察,
而且,推动风车转动的,不是风而是动物。他别出心裁地把一只老鼠缚在一架有轮子的踏车上,然后在轮子前面,在这个饥饿的踏车老鼠恰恰可望而不可及的距离处,放上一粒玉米。老鼠想吃玉米,就踏呀,踏呀,使轮子转个不停。牛顿兴奋地叫道:“相信大自然是会叫机械转动的!”念中学时,校长斯托克斯发现了牛顿,认为牛顿具有超人的理解和观察能力,对牛顿十分器重,牛顿的才华也日益显露出来,在中学里成绩一直名列前茅。
牛顿充满理想,脑子里总想着各种学习问题。母亲让他放牧,他牵马上山,边走边想着天上的太阳,待走到山顶想骑马时,马早已跑得无影无踪了, 自己手里只剩下一条缰绳;叫他放羊,他专心致志地在树下看书,以致羊群走散,糟塌了庄稼。舅父叫佣人陪他一起上市场,让他熟悉一下做交易的生意经。但是,每次走近镇子的时候,牛顿便恳求佣人一个人去镇上做交易。
他说:“在回来时,你可以到这儿来找我,我将在小树丛后面读我的书。”每次交易的成功,使牛顿的舅父对生意的真实性起了疑心。一天,他跟踪牛顿上集镇去,发现牛顿伸着腿,躺在草地上,正在聚精会神地研究一个数学问题。牛顿的舅父无可奈何地说:“伊萨克,还是回去念你的书吧!”1658 年,牛顿作了第一次物理实验,测量顺风跳跃和逆风跳跃的距离, 为了测验风力,顿在暴风雨中跑来跑去,
淋得浑身湿透,把他母亲吓坏了, 以为他“疯”了。19 岁时,勤奋好学的牛顿以优异的成绩,考入了著名的剑桥大学三一学院。学院优越的教学设备、众多的图书资料、浓厚的学术气氛,以及许多享有盛誉的老师,使牛顿获益匪浅。大学期间,他更加刻苦攻读,悉心钻研数学、光学和天文学,为后来的重大科学发现打下了坚实的基础。学院里的巴罗教授发现牛顿具有非凡的才能,推荐他当研究生,
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