Programmazione modulare 2016-2017
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Programmazione modulare 2016-2017 Indirizzo: BIENNIO Disciplina: FISICA Classe: IIa D – IIa E - IIa F Ore settimanali previste: 3 (2 ore di teoria – 1 ora di Laboratorio) Titolo Modulo 1. Il moto rettilineo Contenuti Conoscenze Teoriche Abilità operative • Le grandezze del moto: posizione, tempo, velocità, accelerazione. • Il sistema di riferimento e la relatività del moto. • Velocità media. • Il grafico spazio-tempo. • Moto rettilineo uniforme. • Legge oraria. • Moto vario. • Velocità istantanea. • Accelerazione media e istantanea. • Grafico velocità-tempo. • Moto uniformemente accelerato. • Descrivere il movimento. • Comprendere perché il moto è relativo e l’importanza dei sistemi di riferimento. • Creare una rappresentazione grafica spazio-tempo. • Identificare il concetto di velocità mettendo in relazione lo spazio percorso e il tempo impiegato a percorrerlo. • Comprendere il concetto di velocità media e velocità istantanea. • Riconoscere le relazioni matematiche tra le grandezze cinematiche. • Analizzare il moto rettilineo • Calcolare le grandezze cinematiche mediante le rispettive definizioni • Rappresentare i dati sperimentali in un grafico spazio-tempo. • Operare correttamente le equivalenze tra le diverse unità di misura della velocità. • Interpretare e discutere diversi tipi di grafici spazio-tempo e velocità-tempo ricavando da essi le grandezze cinematiche. • Applicare le leggi del moto rettilineo uniforme e del moto uniformemente accelerato. • Saper risolvere semplici problemi sui moti. 1 N. ore 16 Periodo mensile Settembre Ottobre 2. Il moto nel piano. 3. I principi della dinamica Attività di laboratorio: Verifica del moto rettilineo uniforme. uniforme. • Comprendere il concetto di accelerazione media e istantanea. • Analizzare il moto rettilineo uniformemente accelerato. • Analizzare il moto di caduta libera • Approfondire le diverse tipologie di grafici spaziotempo. • Vettore posizione e vettore spostamento. • Vettore velocità • Il moto circolare uniforme e la velocità angolare. • L’accelerazione centripeta • Analizzare le grandezze caratteristiche del moto circolare uniforme. • Il principio di inerzia. • I sistemi di riferimento inerziali. • La legge fondamentale della dinamica. • La massa inerziale • Il principio di azione e reazione • Analizzare i concetti di inerzia e di sistema di riferimento inerziale. • Capire cosa succede nell’interazione tra corpi. • Capire cosa si intende per moto perpetuo. • Analizzare la relazione tra forze applicate e moto dei corpi. • Discutere il primo principio della dinamica. • Individuare la relazione 2 • Calcolare velocità angolare, velocità tangenziale ed accelerazione nel moto circolare uniforme. • Risolvere semplici problemi sul moto circolare uniforme. • Applicare le conoscenze sulle grandezze vettoriali ai moti nel piano • Analizzare il moto di un corpo quando la forza risultante è nulla. • Analizzare il moto di un corpo sotto l’azione di una forza costante. • Applicare il terzo principio della dinamica • Proporre esempi di applicazione del secondo principio 8 Novembre 6 Dicembre • La forza peso e la caduta libera • Il moto su un piano inclinato • ll moto dei proiettili • La forza centripeta • La forza di gravitazione universale 4. Le forze e il movimento 5. Energia e lavoro. • Il lavoro di una forza. • La potenza. • Energia cinetica. • Teorema dell’energia cinetica. matematica tra forza applicata e accelerazione subita da un corpo. • Enunciare e discutere il secondo principio della dinamica. • Partendo dal secondo principio della dinamica definire il concetto di massa. • Enunciare e discutere il terzo principio della dinamica. • Analizzare il moto di caduta dei corpi. • Analizzare la relazione tra forza-peso e massa e le loro caratteristiche. • Comprendere il concetto di velocità limite. • Capire la differenza tra massa inerziale e di massa gravitazionale. • Analizzare la discesa di un corpo lungo un piano inclinato. • Analizzare il moto di oggetti lanciati verso l’alto, in direzione orizzontale e in direzione obliqua. • Analizzare l’effetto dell’aria sul moto dei proiettili. • Capire la relazione tra la definizione fisica di lavoro e il vocabolo “lavoro” utilizzato nel linguaggio quotidiano • Conoscere il concetto di 3 • Definire l’accelerazione di gravità. • Spiegare la differenza tra forzapeso e massa anche con i riferimenti alle loro unità di misura. • Descrivere il moto di caduta nell’aria. • Rappresentare graficamente e algebricamente le forze che agiscono su un corpo che scende lungo un piano inclinato. • Discutere il moto dei proiettili lanciati con velocità iniziale verso l’alto, in direzione orizzontale e in direzione obliqua. • Definire la forza centripeta e ricavare la sua espressione matematica. • Formalizzare la legge di gravitazione universale e applicarla correttamente nel Sistema Solare e sulla Terra. • Calcolare il lavoro di una forza • Valutare l’energia cinetica e potenziale di un corpo. • Descrivere trasformazioni di energia da una forma a un’altra. 8 Dicembre Gennaio 12 Gennaio Febbraio 6. Temperatura e calore • Energia potenziale gravitazionale. • Energia potenziale elastica. • Forze conservative e non conservative. • Trasferimento di energia. • Energia meccanica. • Conservazione dell’energia. potenza come rapporto tra lavoro compiuto e tempo impiegato. • Analizzare il lavoro utile quando forza e spostamento sono paralleli, antiparalleli e perpendicolari. • Capire quali sono i modi per ottenere lavoro. • Definire l’energia cinetica e analizzare il teorema dell’energia cinetica. • Analizzare il lavoro della forza-peso e definire l’energia potenziale gravitazionale. • Capire perché una molla che ha subito una deformazione possiede energia. • Introdurre il concetto di energia meccanica totale di un sistema. • Conoscere il principio di conservazione dell’energia meccanica. • Risolvere semplici problemi sulla conservazione dell’energia meccanica. • Temperatura e modello cinetico della materia. • Termometro • Scala Celsius e Kelvin. • La dilatazione termica. • Equilibrio termico e temperatura di equilibrio. • Calore e lavoro. Unità di misura. • La legge fondamentale della termologia. Capacità termica e calore specifico. • I passaggi di stato. Calore latente. • Conoscere la differenza tra calore e temperatura ed interpretarli da un punto di vista microscopico. • Conoscere il procedimento di taratura di un termometro. • Conoscere le scale termometriche. • Conoscere il modo in cui i corpi si dilatano con la temperatura. • Comprendere il meccanismo microscopico con cui si raggiunge l’equilibrio termico. • Convertire le temperature dalla scala Celsius a Kelvin e viceversa. • Calcolare la dilatazione di corpi solidi o liquidi sottoposti a riscaldamento. • Saper applicare la legge fondamentale della termologia per calcolare la quantità di calore trasferita durante un riscaldamento. • Determinare la temperatura di equilibrio di due sostanze a contatto termico. • Descrivere che cosa avviene 4 10 Febbraio Marzo • La propagazione del calore. Attività di laboratorio: Misura del calore specifico di un corpo. 7. Le cariche elettriche. • Le cariche elettriche • Fenomeni elementari di elettrostatica: elettrizzazione per strofinio, per contatto, per induzione. • Conduttori e isolanti. • Elettroscopio. • La legge di Coulomb. • Principio di sovrapposizione • Conoscere i concetti di capacità termica di un corpo e di calore specifico di una sostanza. • Conoscere gli stati di aggregazione della materia e i passaggi di stato. • Comprendere il significato di calore latente. • Conoscere le modalità con le quali il calore si trasferisce da un corpo a un altro. durante i passaggi di stato. • Calcolare la quantità di calore necessaria per eseguire un passaggio di stato. • Descrivere le modalità di trasmissione dell’energia termica. • Stabilire delle connessioni tra il comportamento microscopico dei materiali e le loro proprietà macroscopiche. • Comprendere la differenza tra cariche positive e negative, tra corpo elettricamente carichi e neutri. • Differenza tra conduttori e isolanti. • Conoscere i metodi di elettrizzazione. • Conoscere le proprietà della forza elettrica tra due o più cariche. • Interpretare con un modello microscopico la differenza tra corpi conduttori ed isolanti. • Usare in modo appropriato l’unità di misura della carica. • Calcolare la forza che si esercita tra corpi carichi usando la legge di Coulomb. Attività di laboratorio: Esperimenti di elettrostatica. Descrizione del funzionamento dell’elettroscopio, della macchina di Wimshurst e del generatore di Van de Graaf. 5 6 Marzo 8. Il campo elettrico 9. La corrente elettrica continua. • Il campo elettrico di una carica puntiforme e di più cariche. • Linee di campo. • Energia potenziale elettrica. • Differenza di potenziale. • I condensatori. • Il circuito elettrico. • Intensità di corrente elettrica. • La resistenza elettrica. • La prima legge di Ohm. • La seconda legge di Ohm. • Resistenze in serie ed in parallelo • Resistività e temperatura. • Potenza elettrica. • Effetto termico della corrente. • Conoscere il concetto di campo elettrico. • Analizzare il campo elettrico di una carica puntiforme • Conoscere il significato di potenziale elettrico e di differenza di potenziale • Sapere che cos’è un condensatore e a che cosa serve. • Comprendere il significato di capacità di un condensatore. • Conoscere la definizione, il significato, la formula e l’unità di misura della corrente elettrica. • Conoscere il concetto di resistenza elettrica e la sua interpretazione microscopica. • Conoscere le leggi di Ohm. • Conoscere come la resistività di un materiale dipende dalla temperatura. • Conoscere l’effetto Joule e le sue applicazioni. Attività di laboratorio: Lettura resistenza con codice colori. Misure con tester. Verifica della prima legge di Ohm Verifica della seconda legge di Ohm. 6 • Calcolare il valore del campo elettrico in funzione della carica che lo genera. • Fare analogie tra campo elettrico e gravitazionale. • Calcolare la forza agente su una carica posta in un campo elettrico. • Disegnare le linee di campo in casi semplici. • Calcolare differenze di potenziale sapendo individuare quale punto si trova a potenziale maggiore. • Saper calcolare la capacità di un condensatore piano, di condensatori in serie ed in parallelo. • Risolvere problemi riguardanti l’intensità di corrente e le leggi di Ohm. • Spiegare il funzionamento di un resistore in corrente continua. • Calcolare la potenza dissipata per effetto Joule in un conduttore. 4 Marzo Aprile 6 10. I circuiti elettrici. 11. Il campo magnetico. 12. Induzione e onde elettromagnetiche. • Resistenze in serie. • Il primo principio di Kirchhoff. • Resistenze in parallelo. • Amperometro e voltmetro. • Resistenza interna Attività di laboratorio: Misura della resistenza equivalente per resistenze in serie ed in parallelo • Conoscere gli elementi fondamentali di un circuito elettrico ed i loro collegamenti. • Comprendere analogie e differenze tra circuiti con resistenze in serie ed in parallelo. • Conoscere il funzionamento di un circuito elettrico. • Fenomeni magnetici. • Il campo magnetico. • Forze tra magneti e correnti • Forze tra correnti • Campo magnetico di un filo e di un solenoide • La forza di Lorentz. • Motore elettrico • Elettromagneti • Sapere che cos’è un campo magnetico, le sue caratteristiche e da che cosa è generato. • Conoscere le formule per calcolare il campo magnetico in casi particolari. • Conoscere l’effetto del campo magnetico sui conduttori percorsi da corrente elettrica. • Conoscere le caratteristiche della forza che agisce su una carica in moto in un campo magnetico • Il flusso del vettore B e la corrente indotta . • La legge di FaradayNeumann/Lenz. • I circuiti in corrente alternata. • Alternatori e trasformatori. • Il campo • Sapere che cos’è il flusso magnetico. • Conoscere l’enunciato della legge di Faraday-NeumannLenz. • Sapere che cos’è un alternatore • Sapere come funziona un trasformatore. 7 • Utilizzare in maniera corretta i simboli per i circuiti elettrici. • Distinguere i collegamenti dei conduttori in serie ed in parallelo. • Realizzare e risolvere semplici circuiti in corrente continua con collegamenti in serie ed in parallelo. • Saper utilizzare amperometro e voltmetro. • Calcolare valori di resistenza elettrica • Individuare direzione e verso del campo magnetico . • Calcolare l’intensità del campo magnetico in alcuni casi particolari. • Calcolare la forza su un conduttore percorso da corrente. • Stabilire la traiettoria di una carica in un campo magnetico. • Applicare la legge di FaradayNeumann-Lenz. • Distinguere fra i vari tipi di onde elettromagnetiche. 6 6 4 Aprile Maggio Maggio elettromagnetico e le onde elettromagnetiche. • Le onde e la loro propagazione • Le onde sonore. 13. Il suono. • Cenni al modello corpuscolare e ondulatorio • La propagazione della luce • I colori 14. La luce. • Sapere che cos’è un’onda elettromagnetica. • Conoscere i principali tipi di onde • Conoscere le grandezze caratteristiche delle onde • Conoscere le onde sonore, le loro proprietà e le loro modalità di propagazione. • Conoscere le caratteristiche della luce • Cogliere le relazioni tra frequenze delle onde e colori. • Cogliere la relazione tra ampiezza dell’onda e intensità della luce. • Descrivere la propagazione della luce ricorrendo alle approssimazioni dell’ottica geometrica. 8 • Classificare i tipi di onde • Distinguere le caratteristiche delle onde sonore • Descrivere le modalità di propagazione 3 Maggio • Analizzare la natura della luce • Descrivere le modalità di propagazione 4 Giugno
