1.1 质点 物理模型（高效培优·讲义）物理沪科版必修第一册

本讲义聚焦质点与物理模型核心知识点，从实际运动问题出发，通过简化引入质点概念，明确其定义（忽略形状大小的有质量的点）及模型化条件（形状大小对研究问题为次要因素），进而延伸至物理模型的科学抽象、特征与作用，构建从具体到抽象的学习支架。 资料以目标导航锚定物理观念与科学思维培养，通过避坑指南辨析质点概念及模型化条件，结合“嫦娥一号”轨道分析、机器人运动轨迹等实例强化模型建构能力。课中辅助教师引导抽象认知，课后三阶练习（基础速刷、能力跃升、思维挑战）助力学生巩固提升，查漏补缺。

1.1 质点 物理模型 目录 01 本节导航·目标清单 02 教材精研·内容全解 考点01 质点 考点02 物理模型 03 避坑指南·解题通法 角度01 质点概念辨析 角度02 质点模型化的条件 04 真题闯关·溯源演练 05 课后三阶·精准练习 目标导航 方法指导 ①知道质点的概念； ②能将特定实际情境中的物体抽象成质点； ③知道建立物理模型的条件和作用； ④理解物理模型与实际物体的区别； ⑤能根据所研究问题将实际物体抽象成物理模型。 1. 能建立质点的物理观念，能科学地描述运动的相对性，形成运动观念。 2. 质点是一种理想化的物理模型，构建模型解决问题。 3. 掌握把物体看作质点的条件，能将特定实际情景中的物体抽象成质点。 考点01 质点 1．引入：在实际应用中，很多物体的形状和大小对它们的运动影响很小，可以忽略不计。 例如，在研究地球绕太阳公转时，地球的形状和大小对其运动的影响非常小，因此可以将地球视为一个质点。 总之，引入质点的概念是为了简化和方便描述和研究物体的运动。通过将物体视为质点，我们可以忽略其形状、大小和内部结构，只关注其质量和位置，从而更容易地理解物体的运动规律。 2．定义：忽略物体的大小和形状，把物体简化为一个具有质量的点，称为质点。 ①质点是没有大小，没有形状，只具有质量，也具有位置的点。质点是一种理想化的模型。 ②质点不一定是很小的物体，很大的物体也可简化为质点。 3．物体能看成质点的条件： ①在研究的问题中，物体的形状、大小及物体上各部分运动的差异是次要或不起作用的因素，就可以把物体看做一个质点． ②质点没有体积或形状，因此不可能转动，即研究物体转动时都不可简化为质点。 ③物体能否被看成质点，与物体本身的形状、大小和质量大小无关． 同一个物体有时可以看作质点，有时又不能看作质点，要具体问题具体分析。 例如：研究列车通过桥梁时，列车长度不可忽略，不可看做质点，但研究从上海到北京的过程，可以看作质点。研究地球绕太阳运转时，地球可看做质点，但研究地球的自转时不可看做质点。 例1.（25-26高一上·上海·期中）下列情况中加点的物体，可以看作质点的是（　　） A．计算火车通过南京长江大桥的时间 B．研究花样滑冰运动员的动作情况 C．研究运动员跨栏时身体各部位的姿势 D．研究“嫦娥一号”卫星绕月球飞行的轨道时 考点02 物理模型 1. 物理模型 物理学所分析的、研究的实际问题很复杂，为了便于分析与研究，常常采用“简化”的方法，对实际问题进行科学抽象的处理，用一种能反映原物本质特性的理想物质（过程）或假想结构，去描述实际的事物（过程）。这种理想物质（过程）或假想结构称之为“物理模型”。 例如，质点、点电荷、理想气体、弹簧振子、单摆、理想变压器、点光源、光线、卢瑟福原子模型、玻尔原子模型、分子电流假说、磁感线、电场线等都是典型的物理模型。 2. 物理模型的特征 （1）科学性。 （2）抽象性。 （3）假定性。 （4）形象性。 （5）局限性。 3. 物理模型的作用 （1）使复杂问题简单化。物理学研究对象是十分复杂的客观世界，其起作用的因素很多，需要把复杂问题简单化，模型方法恰好体现了抓主要矛盾，突出问题的本质，可以使研究工作大为简化。 （2）逐步逼近实际。应用模型方法研究物理问题，能使问题的本质突出、关系明朗，有利于问题的解决。但是，我们也应看到，次要因素虽然对问题的影响很小，但毕竟有一定的影响，所以忽略次要因素以后而得到的结果就必然是近似的，与实际是有一定差距的。 （3）作出科学预言。 作为对物理事物简化描述的物理模型，不仅能够解释物理现象和实验定律，而且也常常能够作出科学的预言，指明进一步研究的方向。 例2. 理想化模型：根据问题的内容和性质，抓住问题中的________因素，忽略__________因素，建立一个与实际情况差距不大的理想化模型，是一种重要的科学研究方法。质点______（填“是”或“不是”）一个理想化模型。 角度01 质点概念辨析 1. 下列关于质点的说法中，正确的是（　　） A．质点是一个理想化模型，实际上并不存在，所以引入这个概念没有多大意义 B．只有体积很小的物体才能看作质点 C．凡轻小的物体，皆可看作质点 D．如果物体的形状和大小对所研究的问题属于无关或次要因素时，即可把物体看作质点 角度02 质点模型化的条件 2．（25-26高一上·上海·期中）下列哪种情况可以将汽车看作质点（　　） A．在倒车入库时 B．高速公路上检测车速时 C．避让障碍物时 D．交通事故中核定责任时 3．（25-26高一上·上海·课堂例题）下列情况不能看成质点的是（    ） A．研究绕地球飞行时航天飞机的轨道 B．研究飞行中的直升机上的螺旋桨的转动情况 C．计算从北京开往汕头的一列火车的运行时间 D．计算火车通过路口所用的时间 1．（2026·广西·高考真题）下列情况中，平陆运河中的船可以忽略大小与形状看作质点的是（     ） A．过船闸口时 B．掉转船头时 C．以的平均速率行驶时 D．躲避暗礁时 ⚡基础速刷 1．（25-26高一上·上海·课堂例题）判断下列问题中能否将物体看成质点： (1)研究火车过电线杆的时间； (2)研究火车从上海到北京的时间； (3)电子的体积非常小，研究电子自旋； (4)研究电子绕原子核一周的时间； (5)研究体积非常小的原子结构。 2．排球运动是球类运动的项目之一，球场长方形，中间隔有高网，比赛双方各占球场的一方，球员用手将球在网上空打来打去。发球技术是排球运动的基本技术之一，运动员一只手平稳地将球向上抛出，用另一只手击打抛出的球，若要研究发球时让球旋转起来，则__________（选择：A．能 B．不能）将球看成质点。 🚀能力跃升 3．2024年10月26日，“神舟十七号”载人飞船在我国酒泉卫星发射中心成功发射，17时46分“神十七”入轨后，成功对接天和核心舱前向端口，19时34分，“神十七”三名宇航员顺利进驻中国空间站，和“神十六”三名宇航员会师。完成下列问题： 在研究空间站围绕地球运动过程中，空间站能否看成质点？答__________，（选填“能”或“不能”）简要说明理由：__________。 🌟思维挑战 4．2025年的春晚，一群穿着大花袄的机器人手里挥着红手绢，扭着东北秧歌，超炫的表演火遍了全世界。观察机器人，可将其视为质点的是（　　） A．谢幕鞠躬时 B．跳舞时 C．抛手帕时 D．行走的轨迹 5．2026年央视春晚武术节目《武BOT》中，数十台宇树科技人形机器人与塔沟武校的武术演员同台表演，完成了前空翻、后空翻、腾空360度翻转等高难度动作。在下列研究情境中，可将机器人视为质点的是（     ） A．研究机器人完成空翻动作时的身体姿态 B．研究机器人从舞台一侧移动到另一侧的路径长度 C．研究机器人手持双节棍时手腕的转动轨迹 D．研究机器人与小演员对练棍法时的肢体协调 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $ 1.1 质点 物理模型 目录 01 本节导航·目标清单 02 教材精研·内容全解 考点01 质点 考点02 物理模型 03 避坑指南·解题通法 角度01 质点概念辨析 角度02 质点模型化的条件 04 真题闯关·溯源演练 05 课后三阶·精准练习 目标导航 方法指导 ①知道质点的概念； ②能将特定实际情境中的物体抽象成质点； ③知道建立物理模型的条件和作用； ④理解物理模型与实际物体的区别； ⑤能根据所研究问题将实际物体抽象成物理模型。 1. 能建立质点的物理观念，能科学地描述运动的相对性，形成运动观念。 2. 质点是一种理想化的物理模型，构建模型解决问题。 3. 掌握把物体看作质点的条件，能将特定实际情景中的物体抽象成质点。 考点01 质点 1．引入：在实际应用中，很多物体的形状和大小对它们的运动影响很小，可以忽略不计。 例如，在研究地球绕太阳公转时，地球的形状和大小对其运动的影响非常小，因此可以将地球视为一个质点。 总之，引入质点的概念是为了简化和方便描述和研究物体的运动。通过将物体视为质点，我们可以忽略其形状、大小和内部结构，只关注其质量和位置，从而更容易地理解物体的运动规律。 2．定义：忽略物体的大小和形状，把物体简化为一个具有质量的点，称为质点。 ①质点是没有大小，没有形状，只具有质量，也具有位置的点。质点是一种理想化的模型。 ②质点不一定是很小的物体，很大的物体也可简化为质点。 3．物体能看成质点的条件： ①在研究的问题中，物体的形状、大小及物体上各部分运动的差异是次要或不起作用的因素，就可以把物体看做一个质点． ②质点没有体积或形状，因此不可能转动，即研究物体转动时都不可简化为质点。 ③物体能否被看成质点，与物体本身的形状、大小和质量大小无关． 同一个物体有时可以看作质点，有时又不能看作质点，要具体问题具体分析。 例如：研究列车通过桥梁时，列车长度不可忽略，不可看做质点，但研究从上海到北京的过程，可以看作质点。研究地球绕太阳运转时，地球可看做质点，但研究地球的自转时不可看做质点。 例1.（25-26高一上·上海·期中）下列情况中加点的物体，可以看作质点的是（　　） A．计算火车通过南京长江大桥的时间 B．研究花样滑冰运动员的动作情况 C．研究运动员跨栏时身体各部位的姿势 D．研究“嫦娥一号”卫星绕月球飞行的轨道时 【答案】D 【详解】A．计算火车通过长江大桥的时间，需要考虑火车本身的长度，火车的长度不可忽略，不能看作质点，A错误； B．研究花样滑冰运动员的动作情况，需要关注运动员身体各部分的姿态、动作细节，其形状和姿态是研 究的核心，不能看作质点，B错误； C． 研究运动员跨栏时身体各部位的姿势，同样需要分析身体不同部位的动作，不能忽略其形状和大小， 不能看作质点，C错误； D．研究“嫦娥一号”卫星绕月球飞行的轨道时，卫星的大小和形状相对于其轨道半径来说极小，可以忽略 不计，可以看作质点，D正确； 故选D。 考点02 物理模型 1. 物理模型 物理学所分析的、研究的实际问题很复杂，为了便于分析与研究，常常采用“简化”的方法，对实际问题进行科学抽象的处理，用一种能反映原物本质特性的理想物质（过程）或假想结构，去描述实际的事物（过程）。这种理想物质（过程）或假想结构称之为“物理模型”。 例如，质点、点电荷、理想气体、弹簧振子、单摆、理想变压器、点光源、光线、卢瑟福原子模型、玻尔原子模型、分子电流假说、磁感线、电场线等都是典型的物理模型。 2. 物理模型的特征 （1）科学性。 （2）抽象性。 （3）假定性。 （4）形象性。 （5）局限性。 3. 物理模型的作用 （1）使复杂问题简单化。物理学研究对象是十分复杂的客观世界，其起作用的因素很多，需要把复杂问题简单化，模型方法恰好体现了抓主要矛盾，突出问题的本质，可以使研究工作大为简化。 （2）逐步逼近实际。应用模型方法研究物理问题，能使问题的本质突出、关系明朗，有利于问题的解决。但是，我们也应看到，次要因素虽然对问题的影响很小，但毕竟有一定的影响，所以忽略次要因素以后而得到的结果就必然是近似的，与实际是有一定差距的。 （3）作出科学预言。 作为对物理事物简化描述的物理模型，不仅能够解释物理现象和实验定律，而且也常常能够作出科学的预言，指明进一步研究的方向。 例2. 理想化模型：根据问题的内容和性质，抓住问题中的________因素，忽略__________因素，建立一个与实际情况差距不大的理想化模型，是一种重要的科学研究方法。质点______（填“是”或“不是”）一个理想化模型。 【答案】 主要 次要 是 【详解】[1][2]理想化模型的核心思想是“抓主略次”。针对具体研究问题，优先保留对问题影响最大的主要因素，忽略对研究结果影响可忽略的次要因素，从而简化复杂的实际问题，方便总结物理规律。 [3]质点是物理学中最经典的理想化模型之一，实际物体都有大小和形状，但当物体的尺寸对所研究的问 题没有影响时，我们就可以忽略它的大小、形状等次要属性，仅保留“有质量”这个核心属性，抽象成一个“有质量的点”。它在现实中并不真实存在，是为了研究方便构建的理想化模型。 物体可以看成质点的条件是看物体的大小体积对所研究的问题是否产生影响，同一个物体在不同的问题中，有时可以看成质点，有时不行，要看研究的是什么问题。 角度01 质点概念辨析 1. 下列关于质点的说法中，正确的是（　　） A．质点是一个理想化模型，实际上并不存在，所以引入这个概念没有多大意义 B．只有体积很小的物体才能看作质点 C．凡轻小的物体，皆可看作质点 D．如果物体的形状和大小对所研究的问题属于无关或次要因素时，即可把物体看作质点 【答案】D 【详解】A. 质点是一个理想化模型，实际上并不存在，引入这个概念可以简化我们分析的问题，不是没有意义，所以A错误； B. 体积大的物体也可以看做质点，比如地球，所以B错误； C. 轻小的物体，不一定可以看做质点，要看它的形状对分析的问题有没有影响，所以C错误； D. 如果物体的形状和大小对所研究的问题属于无关或次要因素时，即可把物体看作质点，所以D正确。 角度02 质点模型化的条件 2．（25-26高一上·上海·期中）下列哪种情况可以将汽车看作质点（　　） A．在倒车入库时 B．高速公路上检测车速时 C．避让障碍物时 D．交通事故中核定责任时 【答案】B 【详解】A．倒车入库时需考虑车的尺寸和姿态，不能忽略形状，故A错误； B．检测车速时只需关注整体运动，车的形状不影响结果，故B正确； C．避让障碍物需考虑车体转向和位置，形状不可忽略，故C错误； D．核定责任需分析碰撞细节，涉及车体结构，故D错误。 故选B。 3．（25-26高一上·上海·课堂例题）下列情况不能看成质点的是（    ） A．研究绕地球飞行时航天飞机的轨道 B．研究飞行中的直升机上的螺旋桨的转动情况 C．计算从北京开往汕头的一列火车的运行时间 D．计算火车通过路口所用的时间 【答案】BD 【详解】A．航天飞机的轨道由其质心运动决定，尺寸远小于轨道半径，形状和大小可忽略，故可视为质点，A不符合题意。 B．螺旋桨转动时，各点的运动状态（如线速度、位置）不同，需考虑其形状和结构，不能视为质点，B符合题意。 C．火车的长度远小于北京到汕头的距离，运行时间仅需整体运动时间，可忽略长度，故可视为质点，C不符合题意。 D．火车完全通过路口需从车头进入至车尾离开，其长度直接影响时间，必须考虑实际大小，不能视为质点，D符合题意。 故选BD。 1．（2026·广西·高考真题）下列情况中，平陆运河中的船可以忽略大小与形状看作质点的是（     ） A．过船闸口时 B．掉转船头时 C．以的平均速率行驶时 D．躲避暗礁时 【答案】C 【详解】质点的判定依据：当物体的大小、形状对所研究问题的影响可以忽略时，可将物体视为质点。 A．过船闸口时，需考虑船的长度与闸口的匹配关系，船的大小形状不可忽略，故A错误； B．掉转船头时，研究的是船的姿态转动，船的形状、大小对该问题的影响不可忽略，故B错误； C．研究船以的平均速率行驶时，船的大小相对于运河的整体运动尺度可忽略，对运动速率的研究无影响，故C正确； D．躲避暗礁时，需考虑船的大小、各部位位置以避免触礁，大小形状不可忽略，故D错误。 故选C。 ⚡基础速刷 1．（25-26高一上·上海·课堂例题）判断下列问题中能否将物体看成质点： (1)研究火车过电线杆的时间； (2)研究火车从上海到北京的时间； (3)电子的体积非常小，研究电子自旋； (4)研究电子绕原子核一周的时间； (5)研究体积非常小的原子结构。 【答案】(1)不可以 (2)可以 (3)不可以 (4)可以 (5)不可以 【详解】（1）研究火车过电线杆的时间，火车的形状大小不能忽略不计，不可以把火车看成质点。 （2）研究火车从上海到北京的时间，火车的形状大小能忽略不计，可以把火车看成质点。 （3）电子的体积非常小，研究电子自旋，电子的形状大小不能忽略不计，不可以把电子看成质点。 （4）研究电子绕原子核一周的时间，电子的形状大小能忽略不计，可以把电子看成质点。 （5）研究体积非常小的原子结构，原子的形状大小不能忽略不计，不可以把原子看成质点。 2．排球运动是球类运动的项目之一，球场长方形，中间隔有高网，比赛双方各占球场的一方，球员用手将球在网上空打来打去。发球技术是排球运动的基本技术之一，运动员一只手平稳地将球向上抛出，用另一只手击打抛出的球，若要研究发球时让球旋转起来，则__________（选择：A．能 B．不能）将球看成质点。 【答案】B 【详解】研究发球时让球旋转起来，则球的大小形状不能忽略不计，不能将球看作质点。 故选B。 🚀能力跃升 3．2024年10月26日，“神舟十七号”载人飞船在我国酒泉卫星发射中心成功发射，17时46分“神十七”入轨后，成功对接天和核心舱前向端口，19时34分，“神十七”三名宇航员顺利进驻中国空间站，和“神十六”三名宇航员会师。完成下列问题： 在研究空间站围绕地球运动过程中，空间站能否看成质点？答__________，（选填“能”或“不能”）简要说明理由：__________。 【答案】 能 空间站大小和其绕地球运动的半径相比可以忽略 【详解】空间站围绕地球运动过程中，空间站大小和其绕地球运动的半径相比可以忽略，可视为质点。 🌟思维挑战 4．2025年的春晚，一群穿着大花袄的机器人手里挥着红手绢，扭着东北秧歌，超炫的表演火遍了全世界。观察机器人，可将其视为质点的是（　　） A．谢幕鞠躬时 B．跳舞时 C．抛手帕时 D．行走的轨迹 【答案】D 【详解】A．观察机器人谢幕鞠躬时，机器人的形状大小不能忽略不计，不可以将其视为质点，故A错误； B．观察机器人跳舞时，机器人的形状大小不能忽略不计，不可以将其视为质点，故B错误； C．观察机器人抛手帕时，机器人的形状大小不能忽略不计，不可以将其视为质点，故C错误； D．观察机器人行走的轨迹时，机器人的形状大小能忽略不计，可以将其视为质点，故D正确。 故选D。 5．2026年央视春晚武术节目《武BOT》中，数十台宇树科技人形机器人与塔沟武校的武术演员同台表演，完成了前空翻、后空翻、腾空360度翻转等高难度动作。在下列研究情境中，可将机器人视为质点的是（     ） A．研究机器人完成空翻动作时的身体姿态 B．研究机器人从舞台一侧移动到另一侧的路径长度 C．研究机器人手持双节棍时手腕的转动轨迹 D．研究机器人与小演员对练棍法时的肢体协调 【答案】B 【详解】A．研究机器人完成空翻动作时的身体姿态，需要关注机器人肢体的形状、弯曲程度及相对位置，机器人的大小和形状不能忽略，故不能视为质点，A错误； B．研究机器人从舞台一侧移动到另一侧的路径长度时，机器人的大小和形状相对于舞台距离可以忽略不计，只关注其位置变化，故可视为质点，B正确； C．研究机器人手持双节棍时手腕的转动轨迹，需要关注机器人手腕这一具体部位的运动，涉及机器人的局部结构，故不能视为质点，C错误； D．研究机器人与小演员对练棍法时的肢体协调，必须考虑机器人各肢体的动作配合，形状和大小不可忽略，故不能视为质点，D错误。 故选B。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $