余莉莉

(福建师范大学附属中学 福建 福州 350007)

连彬星

(福建师范大学平潭附属中学 福建 福州 350400)

高中物理学科的核心素养包括了4个维度：物理观念、科学探究、科学思维、科学态度和责任.其中科学思维主要包括模型建构、科学推理、科学论证、质疑创新等要素.通过物理课程的学习培养学生的核心素养，这样才能让学生将来可以运用物理思维的方式方法去处理各种实际问题[1].笔者想从球槽问题情境出发，借助仿真软件模拟，以模型建构为主,培养学生的高中物理科学思维能力.

1 抛出问题 初步分析

如图1所示，将质量为M1，半径为r且内壁光滑的半圆槽置于光滑水平面上，左侧靠墙角，右侧靠一质量为M2的物块.今让一质量为m的小球自左侧槽口A的正上方h高处从静止开始下落，与圆弧槽相切进入槽内.试分析球、槽与物块的运动情况.

图1 问题情境图

此题特点：此类问题涉及物体分别有小球、半圆槽和物块，运动过程也较为复杂，属于多物体多过程问题.从力与运动的角度分析：小球在槽内运动时，小球与槽之间的弹力方向不断变化.小球从A到B运动时，槽受球的挤压，有向左运动的趋势，会对左侧墙壁有压力.小球从B到C运动时，槽受球的挤压，有向右的运动趋势，会对右侧的物块有压力，从而推动物块向右运动.由于球与槽之间的弹力为变力，槽为半圆形，导致3个物体的运动过程比较复杂.从能的角度分析：球下落，重力势能转化为动能，使其带动……