人，隻要奮進，就不可能永遠是弱者。牛頓不可能永久忍受頑童們的欺侮。終於有一天他勇敢地奮起抵抗了。那一天，學校中有名的搗蛋鬼又來欺負牛頓，並且用腳猛踢牛頓的肚子。牛頓雙手抱腹，疼得彎下了身子。然而，他迅即使盡了全身的力氣，用右手對準頑童的下巴飛起一拳，打得他口角流血；牛頓又發狂似地抱住他的雙腳，把他撞倒在地，用力把他的臉壓向木柵，弄破鼻子，血流如注。牛頓痛痛快快地發泄了一肚子長期鬱積的悶氣。但是勝利並未帶給牛頓什麼愉快，他反而很難過，因為他討厭打架。他想：“再沒有比和人爭執更討厭的了，以後不要與人結仇，不再種下爭執之因，也不要卷入爭執之中。”從此之後，牛頓發奮圖強，心情也有了改變，開始和班裏的同學交往談話，認真學好功課，成績越來越好，不久便名列前茅，再沒有人叫他“呆子”了。他還幫助許多同學做了提燈。黎明前的格蘭薩姆鎮出現了學生們的提燈行列，照亮了他們上學校去的路，也照得他們心裏亮堂堂的。那一年，正好天上出現了彗星，當時的村民們都認為是凶兆，家家惶恐不安，紛紛關閉門窗，垂下厚厚的窗簾，躲在屋子裏。隻有牛頓有自己獨特的見解，他把多餘的提燈綁在風箏上，悄悄地放到夜空中去。這個假彗星使村民們好幾個晚上恐惑不安。牛頓的惡作劇受到克拉克夫婦的憤怒責備，他卻冷靜地回答說：“彗星到底會對人類發生什麼影響呢？真正的彗星就跟這些提燈一樣，絕不是什麼不祥之兆，何必迷信？”
牛頓還惦記著想做風車一事。幾經努力把風車作成了，樣子很漂亮，但轉不動。後來牛頓又為克拉克的養女史托麗的白老鼠做了一個像小型水車似的籠子，白老鼠在裏麵不停地跑，它便不停地轉。史托麗真是高興極了。白老鼠轉動的車吸引了孩子們的興趣，牛頓抓住了孩子們的心，他成了受歡迎的小小發明家。後來他又製做了連接吻合的齒輪，用白老鼠轉動的車帶動風車也轉動起來了。
牛頓的好奇心、善於思考和鑽研的精神，隨著年齡的長大，知識的增多而迅速地發展，他又成功地設計和製作了一個水漏時鍾。
當時的格蘭薩姆沒有工廠，村民們日出而作，日落而息，隻有驛馬車在出發前吹喇叭，學校上課或教堂開始禮拜時才鳴鍾通知。計時工具非常簡陋，時鍾多半用的是沙漏時鍾。沙漏時鍾是將裝有沙子的容器上下疊置而成。砂粒通過兩容器間的細管，從上麵的容器落入下麵的容器內。每天早上聽到學校的鍾聲一響，就把下麵容器內的砂全部倒進上部容器內，讓砂開始流動，在下部容器的刻度上表示出時間。
克拉克藥局也有一具沙漏時鍾。牛頓仔細觀察後發現了它的缺點。他想，沙漏時鍾很難使砂流的速度維持不變，上部容器內砂量的多少會影響砂流的速度；砂粒間的相互強力擠壓也影響砂粒流入細管內的運動。這樣一來，砂的流動會越來越快，時鍾就不可能準確。如何解決呢？牛頓想到可以用水來代替砂，水漏時鍾會比沙漏時鍾更準確，隻要開一個盡可能小的洞，水的流量容易保持不變。主意一定，牛頓就開始製作。他向克拉克夫人要來了木箱，把木箱豎起來，在箱內較低的地方做了上下重疊的兩個水槽，上水槽底開一個小洞，上槽裝入水，水就一滴一滴地滴入下水槽中。再加上帶動時針指示的數字圓盤的裝置，這個時鍾就能正確地指示時間並精確到“分”的程度。
水漏時鍾使牛頓在村鎮上的名聲大震。趕集那天，附近鄉裏的人們，絡繹不絕地來觀賞白老鼠風車和水漏時鍾。這一天藥局的生意也空前興隆。牛頓做夢也沒有想到，他在這個時期的沙漏和水漏時鍾的研究，會在三年以後被雜誌公開的介紹。
這個時期，在安靜悠閑的時候，牛頓繼續寫詩作畫，山水畫、人物素描畫貼滿了牆壁。
（二）輟學與複學
在格蘭薩姆皇家中學，牛頓學習了兩年。在克拉克藥局居住時也常作些實驗和小的發明。可是好景不長，新的不幸又一次降臨。牛頓14歲時，繼父史密斯去世了。母親帶著兩個年齡幼小的女兒和一個兒子又回到了沃爾索浦村。由於家庭人口增多了，隻靠一個男傭人湯姆幹活兒，生活不易維持。母親隻好讓牛頓棄學回家務農。