Allegato 10 Gruppo di lavoro n° 7 Sonia Bongiovanni, Sara Cortinovis, Paola Leidi, Sofia Sabatti, Silvia Turlon PIANO DI LAVORO ANNUALE CLASSE: III liceo scientifico sperimentale Piano Nazionale Informatica MATERIA: fisica Obiettivi generali e standard previsti. Si veda il "Programma di fisica P.N.I. per il triennio del liceo scientifico". I MODULO Nucleo fondante: Teoria della misura, teoria degli errori. Conoscenza del S.I. Prerequisiti: Scrittura esponenziale. Cifre significative. Rappresentazione e lettura dei dati in tabelle e grafici. Errori sulle misure, errore sistmatico ed errore casuale. Media, scarto. Cinematica del moto rettilineo, del moto circolare, del moto parabolico. Conoscere i contenuti proposti. Obiettivi: Saper raccogliere i dati sperimentali e rappresentarli in tabelle e nel piano cartesiano, rispettando anche l incertezze di misura. Saper verificare la proporzionalità tra grandezze misurate. Saper calcolare, a partire da una serie di misure date, la media, gli errori, la deviazione standard e la varianza. Saper calcolare correttamente le incertezze delle misure indirette. Saper interpretare il grafico della gaussiana. Capitolo 1 del libro di testo in adozione. Materiali: Dispense fornite dall'insegnante, per preparare le quali si utilizzerà la prima parte di R. Taylor, Introduzione all'analisi degli errori. Lo studio dell'incertezza nelle misure fisiche, Zanichelli. Misure dirette ed indirette. Contenuti: Propagazione degli errori. Errore assoluto, errore relativo, errore percentuale. Scarto, deviazione standard, varianza. Curva di Gauss. 1. Caduta dei gravi per misurare l'accelerazione di gravità in Laboratorio: prossimità della superficie terrestre. 2. Gittata di un proiettile (vedi Zitzewitz - Neff, Fisica. Principi e problemi. Schede di laboratorio preparate da C. Kramer, McGrow Hill, pagg. 15 e 16) 3. Forza centripeta (vedi Fisica. A cura del PSSC. Guida al laboratorio, Zanichelli, pagg. 17 e 18) Come verifica in itinere si utilizzerà un compito assegnato per casa, Verifiche: dopo la II esperienza di laboratorio: periodo e velocità nel moto corcolare uniforme (vedi libro di testo in adosione a pag. 88). Test di teoria. Prova scritta (sulla tipologia dell'esercizio 3.13 di pag. 63 del Taylor) Tempi: 2h: spiegazione 1h + 2h + 1h: introduzione, svolgimento, elaborazione dati del I lab. 1h + 2h + 1h: introduzione, svolgimento, elaborazione dati del II lab. 1h: correzione verifica in itinere. 1h + 2h + 1h: introduzione, svolgimento, elaborazione dati del III lab. 30 min + 30 min.: svolgimento e correzione del test. 1h + 1h: svolgimento e correzione della prova scritta. (tot. 18 h) II MODULO Nucleo fondante: I principi di conservazione. Calcolo vettoriale. Prerequisiti: Statica del punto materiale. Statica del corpo rigido. Concetto di momento di una forza. Concetto di lavoro. Energia meccanica. Urti. Conoscere i contenuti proposti. Obiettivi: Saper riconoscere in quali situazioni possono essere applicati i principi di conservazione. Saper scrivere l'equazione del bilancio energetico per urti elastici e per urti anelastici. Saper determinare la via più breve per risolvere un problema (diretta applicazione delle leggi della dinamica o conservazione dell'energia); vedi problemi n° 10 pag. 219 e n° 11 pag. 220 del libro di testo in adozione. Saper risolvere problemi, tipo n° 15 e n° 21 pag. 220 del testo in adozione. Capitoli 8 e 9 del testo in adozione. Materiali: In questo e negli altri moduli si farà uso di trasparenze per lavagna luminosa per organizzare il ripasso e per fare esempi che richiedano illustrazioni particolari. Sistema isolato. Contenuti: Centro di massa. Quantità di moto di un sistema. Conservazione della quantità di moto. Urti e conservazione della quantità di moto. Moto del centro di massa. Conservazione dell'energia. Energia cinetica negli urti elastici e negli urti anelastici. Momento d'inerzia. Momento angolare. Conservazione del momento angolare. 1. Libro di testo pag. 253 Laboratorio: Prova orale. Verifiche: Prove scritte (una sulla conservazione della quantità di moto, l'altra sulla conservazione dell'energia) 11 h: spiegazione ed esercizi Tempi: 1h + 2h + 1h: introduzione, svolgimento, elaborazione dati del laboratorio 8 h: interrogazioni (prova orale) 1h + 1h: svolgimento e correzione della I prova scritta 1h + 1h: svolgimento e correzione della II prova scritta (tot. 27 h) III MODULO Nucleo fondante: Campo di forze. Campo gravitazionale. Campo elettrostatico. Grandezze scalari e grandezze vettoriali. Prerequisiti: Rappresentazione delle grandezze vettoriali. Concetto di forza. Misura statica della forza. Principi della dinamica. Forza di gravitazione tra due corpi. Energia potenziale per la forza peso. Concetto di lavoro. Forza di Coulomb. Fenomenologia elementare dell'interazione elettrostatica. Conoscere i contenuti proposti. Obiettivi: Saper rappresentare i campi attraverso le loro linee di forza e, per campi conservativi, le loro superfici equipotenziali. Saper riconoscere analogie e diferenze tra campo gravitazionale e campo elettrostatico. Saper calcolare il campo elettrico determinato da particolari distribuzioni di cariche in posizioni particolari. Saper calcolare il campo gravitazionale determinato da particolari distribuzioni di masse in posizioni particolari. Capitolo 11 del testo in adozione. Materiali: Concetto di campo. Sua introduzione storica (dalle forze di contatto, Contenuti: alle interazioni a distanza, nascita ed evoluzione del concetto di campo). Rappresentazione di un campo di forza attraverso le linee di forza. campi conservativi. Potenziale in un campo conservativo. Rappresentazione di un campo conservativo attraverso le superfici equipotenziali. Il campo gravitazionale. Cenni alla struttura microscopica della materia. Il campo elettrostatico. Laboratorio: Prova orale. Verifiche: Prova scritta. Questionario a risposte brevi. 14 h: spiegazione ed esercizi Tempi: 8 h: interrogazioni (prova orale) 1 h + 1 h: svolgimento e correzione della prova scritta 1 h + 1 h: svolgimento e correzione del questionario a risposte brevi (tot. 26 h) IV MODULO Nucleo fondante: Moto di masse nel campo gravitazionale. Moto di cariche nel campo elettrostatico. Contenuti del III modulo. Prerequisiti: Condensatori. Conoscere le condizioni affinché i corpi celesti descrivano orbite Obiettivi: chiuse nel sistema solare. Conoscere le condizioni per il lancio di satelliti artificiali nel campo gravitazionale terrestre. Saper esporre, commentare e cogliere la portata dell'esperienza di Millikan. Saper risolvere problemi, simili a quelli proposti dal libro di testo. Capitolo 11 del testo in adozione. Materiali: Il moto nel campo gravitazionale del Sole. Contenuti: Il campo gravitazionale terrestre e il moto nel campo gravitazionale terrestre. Moto di una carica in un campo elettrico. Esperienza di Millikan. 1. Deviazione degli elettroni in un tubo a raggi catodici. (vedi Fisica. Laboratorio: A cura del PSSC. Guida al laboratorio, Zanichelli, n° 35 a pag. 78) Prova orale. Verifiche: Prova scritta. 10 h: spiegazione ed esercizi Tempi: 8 h: interrogazioni (prova orale) 1 h + 2 h + 1 h: introduzione, svolgimento ed elaborazione dati del laboratorio 1 h + 1 h: svolgimento e correzione della prova scritta (tot. 24 h) Libro di testo in adozione. M. Palladino Bosia Fisica A. Metodi e modelli per interpretare la realtà. Petrini editore.