Macrounità - Istituto “Balducci”

I.S.S. “E. Balducci”
Pontassieve
a.s. 2015-2016
Macrounità
“Fisica e Laboratorio”
Programmazione annuale di Fisica e Laboratorio I.T.T.
Classe 1C I.T.T.
Prof.ssa Anna Rita Lusito
Unità didattiche:
La programmazione didattica si articola secondo le seguenti Unità e Macrounità. Si noti che la
numerazione delle Unità si riferisce a quella del libro di testo in adozione (S. Fabbri e M. Masini,
“Fisica”, Ed. Sei) per facilitare gli allievi.
Macrounità 1. Le misure
Unità 1: Le misure ed errori
Macrounità 2. Le forze (statica)
Unità 2: Le forze e la loro misurazione
Unità 3: Vettori ed equilibrio
Unità 4: I fluidi
Macrounità 3. Il movimento
Unità 5: Moto rettilineo uniforme
Unità 6: Moto rettilineo uniformemente accelerato
Unità 7: Moto circolare uniforme e moto armonico
Macrounità 4. Le forze (dinamica)
Unità 8: Principi della dinamica
Unità 9: Caduta libera e attrazione gravitazionale
Macrounità 5. La termologia
Unità 12: Temperatura e dilatazione
Unità 13: Calore e trasmissione del calore
Macrounità 6. L’elettrostatica
Unità 17: Fenomeni elettrostatici
Segue una descrizione dettagliata degli argomenti specifici previsti per la trattazione delle
macrounità sopra elencate.
Macrounità 1: LE MISURE
Unità 1 - Le misure ed errori
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Obiettivi cognitivi (conoscenze)
Definizione di grandezza fisica
Concetto di unità di misura
Caratteristiche principali del Sistema Internazionale di Unità
Significato di errore assoluto ed errore relativo
Differenza tra errori casuali ed errori sistematici
Enunciati delle leggi di propagazione degli errori
Significato di serie di misure
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Macrounità
“Fisica e Laboratorio”
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Caratteristiche principali degli strumenti
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Obiettivi operativi (competenze)
Saper scrivere il risultato di una misura
Calcolo dell’errore relativo
Valutazione della precisione di una misura (lab)
Determinazione della sensibilità di uno strumento (lab)
Effettuazione di misure dirette (lab)
Applicazione delle leggi di propagazione degli errori nelle misure indirette
Arrotondamento dei risultati delle misure
Elaborazione di una serie di misure (lab)
Misure relative a grandezze derivate (lab)
Letture dei valori su varie tipologie di strumenti (lab)
Attività di laboratorio
 Misure dirette
 Serie di misure
 Misure indirette
 Misure di densità (metodo diretto – indiretto)
Macrounità 2: LE FORZE (statica)
Unità 2 - Le forze e la loro misurazione
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Obiettivi cognitivi (conoscenze)
Significato e unità di misura di forza
Differenza tra massa e peso
Enunciato e formulazione matematica della legge di Hooke
Implicazione della pendenza della retta nel grafico forza allungamento
Proprietà delle grandezze direttamente proporzionali
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Obiettivi operativi (competenze)
Applicazione della legge di Hooke (formule dirette, inverse)
Riconoscimento tramite le proprietà, di grandezze direttamente proporzionali
Realizzazione del grafico di grandezze direttamente proporzionali (lab)
Determinazione della pendenza della retta nel grafico forza-allungamento
Verifica della legge di Hooke (lab)
Unità 3 - Vettori ed equilibrio
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Obiettivi cognitivi (conoscenze)
Significato di grandezza vettoriale (vettore)
Operazione con i vettori (somma, differenza, scomposizione)
Concetto generale di modello
Condizioni di equilibrio di un punto materiale di un corpo rigido esteso
Definizione di momento di una forza
Concetto di coppia di forze
Definizione di baricentro di un corpo
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Macrounità
“Fisica e Laboratorio”
Classificazione delle leve
Caratteristiche delle forze di attrito, statico e dinamico
Obiettivi operativi (competenze)
Rappresentazione grafica di grandezza vettoriale (lab)
Operazioni di somma (regola del parallelogramma), differenza, scomposizione vettoriale
(piano inclinato) (lab)
Studio di un momento di una forza per l’individuazione delle condizioni di equilibrio di un
corpo rigido (lab)
Asta fulcrata e verifica dell’equilibrio rotazionale (lab)
Verifica della regola del parallelogramma, carattere vettoriale delle forze (lab)
Quantificazione del ruolo dell’attrito nelle situazioni statiche (piano inclinato) (lab)
Attività di laboratorio Unità 2-3
 Utilizzo del dinamometro per la misura delle forze
 Verifica sperimentale della regola del parallelogramma (configurazione n.1 e n.2)
 Condizioni di equilibrio di un punto materiale di un corpo rigido esteso
 Piano inclinato
 Equilibrio rotazionale: asta fulcrata
Unità 4 - I fluidi
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Obiettivi cognitivi (conoscenze)
Pressione e densità
Principio di Pascal e torchio idraulico
Enunciato della legge di Stevino
Enunciato del principio di Archimede
Esperienza di Torricelli
Pressione atmosferica
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Obiettivi operativi (competenze)
Analisi degli effetti della spinta di Archimede (lab)
Verifica sperimentale della legge di Archimede (lab)
Misura della pressione e utilizzo delle sue unità di misura (lab)
Legge di Boyle
Riconoscimento tramite proprietà di grandezze inversamente proporzionali
Realizzazione del grafico di grandezze inversamente proporzionali
Attività di laboratorio
 Vasi comunicanti, tubi ad “U”, torchio idraulico e verifica sperimentale della legge di
Stevino
 Verifica sperimentale della legge di Archimede
 Determinazione della densità incognita di un solido e di un liquido
 Esperienza di Torricelli
Macrounità 3: IL MOVIMENTO
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Macrounità
“Fisica e Laboratorio”
Unità 5 – Moto rettilineo uniforme
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Obiettivi cognitivi (conoscenze)
Significato e unità di misura della velocità
Legge oraria del moto
Implicazione della pendenza della retta nel grafico spazio-tempo
Spostamento e velocità come vettori
Velocità istantanea
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Obiettivi operativi (competenze)
Applicazione della legge oraria del moto uniforme
Determinazione della pendenza della retta nel grafico spazio-tempo
Trasformazione della velocità nelle varie unità di misura
Utilizzo della rotaia a cuscino d’aria per la misurazione della velocità (lab)
Realizzazione del grafico spazio-tempo, a partire dai dati sperimentali (lab)
Realizzazione del grafico spazio-tempo, a partire dalle leggi del moto
Attività di laboratorio
 Rotaia a cuscino d’aria
 Moto rettilineo uniforme
Unità 6 – Moto rettilineo uniformante accelerato
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Obiettivi cognitivi (conoscenze)
Accelerazione e unità di misura
Relazione tra velocità e tempo
Implicazione della pendenza della retta nel grafico velocità-tempo
Legge oraria del moto rettilineo uniformemente accelerato
Grafico spazio-tempo del moto rettilineo uniformemente accelerato (proporzionalità
quadratica tra grandezze)
Concetto di velocità media
Obiettivi operativi (competenze)
Applicazione delle leggi del moto uniformemente accelerato
Realizzazione del grafico di grandezze legate da proporzionalità quadratica (lab)
Valutazioni delle conseguenze della proporzionalità quadratica
Implicazione della pendenza della retta nel grafico velocità-tempo
Realizzazione del grafico spazio-tempo del moto rettilineo uniformemente accelerato
(proporzionalità quadratica tra grandezze) (lab)
Concetto di velocità media
Attività di laboratorio
 Moto rettilineo uniformemente accelerato
Unità 7 – Moto circolare uniforme e moto armonico
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Obiettivi cognitivi (conoscenze)
Caratteristiche del moto circolare uniforme
Relazioni tra velocità tangenziale, periodo e frequenza
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Caratteristiche del moto armonico (cenni)
Legge del periodo del pendolo semplice
Proprietà delle grandezze inversamente proporzionali
Attività di laboratorio
 Moto circolare “piattaforma rotante”
 Pendolo semplice
 Oscillatore armonico (cenno)
Macrounità 4: LE FORZE (dinamica)
Unità 8 – Principi della dinamica
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Obiettivi cognitivi (conoscenze)
Enunciato dei tre principi fondamentali della dinamica
Interpretazione del concetto di massa dal punto di vista della dinamica (massa inerziale)
Definizione di Newton (unità di misura della forza)
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Obiettivi operativi (competenze)
Valutazione della relazione reciproca tra forza, massa e accelerazione
Interpretazione del grafico forza-accelerazione (lab)
Interpretazione del grafico massa-accelerazione (lab)
Verifica del secondo principio della dinamica (lab)
Attività di laboratorio
 Secondo principio della dinamica (F,a)
 Secondo principio della dinamica (m,a)
Unità 9 – Caduta libera e attrazione gravitazionale
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Obiettivi cognitivi (conoscenze)
Caratteristiche della caduta libera
Caratteristiche del moto sul piano inclinato
Differenza tra massa e peso
Enunciato della legge di gravitazione universale
Attività di laboratorio
 Tubo di Newton
 Misura dell’accelerazione di gravità
Macrounità 5: LA TERMOLOGIA
Unità 12 – Temperatura e dilatazione
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Obiettivi cognitivi (conoscenze)
Definizione operativa di temperatura
Principali scale di temperatura
Significato di equilibrio termico e dilatazione
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Interpretazione microscopica della temperatura
Coefficiente di dilatazione termica lineare
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Obiettivi operativi (competenze)
Trasformazione del valore di una temperatura da una scala all’altra
Effettuazione della taratura di un termometro (lab)
Applicazione della legge di dilatazione lineare
Misurazione del coefficiente di dilatazione termica lineare (lab)
Applicazione dell’equazione fondamentale della calorimetria
Macrounità
“Fisica e Laboratorio”
Attività di laboratorio Unità 12
 Effettuazione della taratura di un termometro
 Misurazione del coefficiente di dilatazione termica lineare
Macrounità 6 – L’ELETTROSTATICA:
Unità 17 – Fenomeni elettrostatici
 Fenomeni di elettrizzazione
 Pendolo elettrico
 Legge di Coulomb nel vuoto
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