LICEO STATALE "DON. G. FOGAZZARO"
Anno sc. 2016/2017
DISCIPLINA: FISICA
CLASSE: 3^ LICEO SCIENTIFICO OPZIONE SCIENZE APPLICATE
OBIETTIVI SPECIFICI DI APPRENDIMENTO
Con riferimento al profilo educativo, culturale e professionale dello studente liceale e alle indicazioni nazionali, riguardanti
gli obiettivi specifici di apprendimento concernenti le attività e gli insegnamenti compresi nei piani degli studi previsti per i
percorsi liceali il percorso didattico dovrà far acquisire allo studente le seguenti conoscenze ed abilità:
OBIETTIVI DEL PERCORSO FORMATIVO PREVISTI DALLA PROGRAMMAZIONE DI DIPARTIMENTO
Alcuni argomenti, già affrontati nel biennio, vengono ripresi e approfonditi. I moduli coinvolti riportano la dicitura “ripresa e
potenziamento” e i singoli argomenti sono contrassegnati con (##)
Competenze previste
Abilità dello studente
Conoscenze
- Utilizzare sistemi di
equazioni per analizzare
problemi di dinamica relativi
a coppie di corpi interagenti
- Riconoscere un sistema
inerziale
- Applicare la relazione tra forza e
accelerazione in semplici situazioni
Mod 1 – Richiami sulle forze. I Principi della
dinamica e la Relatività galileiana.
- Risolvere problemi applicando il
principio di relatività galileiana.
- I principi della dinamica (##)
- La forza peso, la legge di Hooke e la forza di
attrito statico e dinamico
- Saper individuare direzione
e verso delle forze
apparenti in sistemi di
riferimento non inerziali.
- - Risolvere problemi applicando i
principi della dinamica in sistemi di
riferimento non inerziali.
- Ricavare l’espressione analitica
della traiettoria di un grave
- Risolvere problemi di cinematica
del moto circolare uniforme
- I sistemi di riferimento inerziali.
- Il principio di Relatività galileiana
- I sistemi di riferimento non inerziali e le forze
apparenti.
Mod 2 – Applicazioni dei Principi della dinamica
- Saper rappresentare in
diagrammi di corpo libero le
forze applicate a un punto
materiale
- Risolvere problemi di dinamica sul
piano inclinato, anche in presenza
di attrito.
- Il diagramma delle forze per un sistema di
corpi in movimento.
- Il moto lungo un pano inclinato.
- L’equilibrio del punto materiale e di un corpo
rigido.
- Saper operare con le
grandezze angolari in
analogia con quelle lineari
- Risolvere problemi sul moto
parabolico variando i parametri
iniziali e individuando posizione e
velocità in funzione del tempo
- Risolvere problemi sul moto
circolare uniforme.
- Saper individuare i vettori
velocità tangenziale e
l’accelerazione centripeta in
un moto circolare uniforme
- Applicare il secondo principio della
dinamica in sistemi di riferimento
accelerati e nel moto circolare in
particolare.
- Moto circolare uniforme; velocità angolare e
accelerazione centripeta.
- Conoscere il legame tra
moto circolare e armonico e
sapere individuare le
grandezze del moto
armonico in funzione del
tempo.
- Risolvere problemi sul moto
armonico; calcolare spostamento,
velocità e accelerazione in funzione
del tempo di un corpo che si muove
di moto armonico.
- Il moto armonico; legge oraria, legge di
velocità e accelerazione nel moto armonico.
- Determinare il lavoro e la
potenza sviluppata da una
forza costante
- Eseguire il prodotto scalare di
vettori
Mod 3 – Lavoro, Energia - ripresa e
potenziamento
- Applicare le leggi di
composizione dei moti in
due dimensioni.
- Applicare il teorema
dell’energia cinetica e il
principio di conservazione
dell’energia meccanica
- Individuare in un grafico forza spostamento il lavoro compiuto da
una forza variabile
- Associare alle forze peso e elastica
le rispettive energie potenziali
- Valutare il lavoro di forze
dissipative
- risolvere semplici problemi relativi
un punto materiale sottoposto a
- Il moto di un proiettile lanciato
orizzontalmente
- Il moto di un proiettile con velocità iniziale
obliqua.
- La forza centripeta e la forza centrifuga
apparente.
- Il moto armonico di una massa attaccata a
una molla.
- Il moto armonico di un pendolo.
- Il prodotto scalare tra vettori (##)
- Definizione di lavoro di una forza costante,
Potenza (##)
- Cenni al lavoro di forze che dipendono dalla
posizione, lavoro della forza elastica (##)
- Energia cinetica, teorema dell’energia
forze puramente conservative
- risolvere semplici problemi relativi a
sistemi non conservativi
cinetica (##)
- Forze conservative, Energia potenziale della
forza peso e della forza elastica (##)
- Energia meccanica, sistemi isolati e
conservazione dell’energia meccanica (##)
- Variazione dell’energia meccanica e lavoro
delle forze dissipative
- Applicare la relazione tra
impulso di una forza e
variazione della quantità di
moto
- Applicare la conservazione
della quantità di moto in
semplici situazioni reali
valutando eventualmente
l’energia dissipata (urti,
pendolo balistico)
- Calcolare la quantità di moto di un
corpo, la sua variazione e l'impulso
di una forza
- Individuare il centro di massa di un
sistema in casi geometrici semplici
- Risolvere problemi applicando la
conservazione della quantità di
moto
- Risolvere semplici problemi di urti
elastici e anelastici
Mod 4 – Dinamica di un sistema di particelle
- Impulso e quantità di moto
- Teorema dell’impulso
- Quantità di moto e centro di massa di un
sistema di particelle
- Sistemi isolati e conservazione della quantità
di moto, relazioni con le leggi della dinamica
- Urti elastici e anelatici
Mod 5 – Dinamica dei corpi in rotazione
- Calcolare il momento di una
o più forze, rispetto ad un
asse, applicate ad un corpo
rigido
- Analizzare semplici
situazioni reali relativi alla
conservazione del momento
angolare
- Valutare modulo e direzione del
prodotto vettoriale tra due vettori
- Risolvere semplici problemi relativi
al secondo principio della dinamica
per le rotazioni di corpi rigidi
rispetto ad un asse
- Esprimere le condizioni di equilibrio
per moti rototraslatori
- Risolvere semplici problemi relativi
alla conservazione del momento
angolare
- Il prodotto vettoriale e definizione del
momento di una forza rispetto ad un asse
(##)
- Condizioni di equilibrio di un corpo rigido,
baricentro (##)
- Il secondo principio della dinamica per i moti
rotazionali
- Il momento di inerzia di un corpo rigido
(cenni)
- Energia cinetica di traslazione e di rotazione
- Il momento angolare, conservazione del
momento angolare
Mod 6 – Gravitazione
- Saper illustrare le
caratteristiche salienti del
campo gravitazionale
- Applicare i principi della
dinamica e la legge di
gravitazione allo studio del
moto di pianeti e satelliti in
orbite circolari
- Saper esprimere l’energia
potenziale, cinetica e totale
di un satellite in orbita
stabile
- Illustrare qualitativamente,
con linee di flusso, un flusso
stazionario in situazioni
reali
- Valutare alcune delle
applicazioni tecnologiche
relative ai fluidi applicate
nella quotidianità.
- Analizzare il comportamento
di solidi e liquidi in seguito
allo scambio di calore
- Individuare i meccanismi di
propagazione del calore
- sapere utilizzare l'equazione
- Giustificare la seconda e la terza
legge di Keplero a partire dalle leggi
della dinamica
- Determinare la massa di un pianeta
a partire dall’accelerazione di
gravità sulla sua superficie
- Risolvere problemi sul moto di
satelliti considerandoli in traiettorie
circolari
- Risolvere semplici problemi
utilizzando la conservazione
dell’energia, calcolo della velocità di
fuga da un pianeta
- I modelli geocentrico e eliocentrico, le leggi di
Keplero
- Legge di gravitazione universale di Newton,
esperimento di Cavendish e la costante
universale G
- Massa gravitazionale e massa inerziale,
- Massa della Terra e peso dei corpi
- Satelliti in orbite circolari
- Concetto di campo, linee di forza del campo,
il campo gravitazionale
- Energia potenziale e lavoro gravitazionale
- Conservazione dell’energia meccanica nel
campo gravitazionale, velocità di fuga.
Mod 7 – Dinamica dei fluidi
- Esporre le caratteristiche di un
flusso stazionario
- Risolvere semplici problemi di
fluidodinamica utilizzando
l’equazione di continuità e di
Bernoulli
- Calcolare le variazioni di dimensioni
dei corpi rigidi e liquidi sottoposti a
variazioni di temperatura
- Saper calcolare la temperatura di
equilibrio di due o più sistemi di
capacità termica e temperature
iniziali note, posti a contatto e isolati
- Flusso stazionario, linee di flusso
- Portata e equazione di continuità
- L’equazione di Bernoulli e conservazione
dell’energia
- alcune conseguenze dell’equazione di
Bernoulli: effetto Venturi, teorema di Torricelli,
portanza
Mod 8 – Temperatura e calore - ripresa e
potenziamento
- Temperatura e sua misura, scale
termometriche (##)
- Equilibrio termico, principio 0 della
termodinamica (##)
di stato dei gas perfetti in
semplici situazioni reali
dall’ambiente esterno
- utilizzare correttamente le relazioni
tra numero di moli massa molare e
massa totale del gas
- Dilatazione termica dei solidi e dei liquidi (##)
- Le leggi dei Gas, la temperatura assoluta
- Numero di Avogadro, moli, equazione di stato
dei gas perfetti
- Calore e Energia, equivalente meccanico
della caloria
- Capacità termica e calore specifico.
- Cambiamenti di stato e calori latenti.
- Propagazione del calore: conduzione,
convezione, irraggiamento, legge di StefanPropagazione del calore: conduzione,
convezione, irraggiamento
- Individuare le relazioni tra le
grandezze microscopiche e
macroscopiche che
descrivono lo stato di un
gas perfetto
- Utilizzare il modello per stimare la
velocità media (traslazionale) e
l’energia cinetica media delle
molecole di gas a temperatura nota
- Calcolare l’energia interna di gas
perfetti monoatomici e biatomici
Mod 9 – Teoria cinetica dei gas
- Il modello della Teoria cinetica dei gas
- Pressione e velocità molecolare, energia
cinetica e temperatura
- Energia interna di un gas perfetto, teorema
dell’equipartizione dell’energia, gas perfetti
monoatomici e biatomici
Scansione Di Massima Del Programma Con Indicazione Del Periodo Di Svolgimento:
Le ore previste comprendono lo svolgimento delle prove di verifica e delle attività di laboratorio.
Contenuti
Periodo
Stima ore previste
1 - Richiami sulle forze. I Principi della dinamica e la Relatività
galileiana.
Settembre / Ottobre
10
2 - Principi della dinamica - ripresa e potenziamento
Ottobre / Novembre
10
3 - Lavoro, Energia - ripresa e potenziamento
Novembre / Dicembre
12
4 - Dinamica di un sistema di particelle
Gennaio
12
5 - Dinamica dei corpi in rotazione
Febbraio
12
6 - Gravitazione
Marzo
12
7 – Dinamica dei fluidi
Aprile
9
8 - Temperatura e calore - ripresa e potenziamento
Aprile / Maggio
10
9 - Teoria cinetica dei gas
Maggio
12
Obiettivi minimi:
individuare o scegliere il sistema di riferimento associato al moto di un corpo, distinguere tra sistemi di
riferimento inerziali e non inerziali
Mod.1
formalizzare i tre Principi della Dinamica e usare consapevolmente la forza peso, la forza di attrito
radente, la forza elastica per risolvere semplici problemi
Sapere usare le trasformazioni di Galileo per risolvere problemi saper risolvere semplici problemi
nell’ambito del moto circolare uniforme
Saper rappresentare il diagramma delle forze per i corpi in movimento
Mod.2
saper risolvere semplici problemi nell’ambito del moto parabolico sia con velocità di lancio orizzontale
che obliqua. Saper risolvere semplici problemi nell’ambito del moto circolare uniforme e individuare le
forze apparenti in un sistema non inerziale (definire la forza centrifuga
Saper risolvere semplici problemi nell’ambito del moto armonico, in particolare nel moto armonico del
sistema massa – molla e del pendolo.
esprimere il lavoro di una forza costante e la definizione di forza conservativa, associare alle forze
conservative peso e forza elastica le rispettive energie potenziali
Mod.3
definire l’energia cinetica e formalizzare il teorema dell’energia cinetica
fornire un’ interpretazione del concetto di potenza
esprimere il principio di conservazione dell’energia meccanica e utilizzarlo nella risoluzione di semplici
problemi
definire i vettori quantità di moto e impulso e il centro di massa di un sistema
Mod.4
definire il concetto di sistema isolato e il principio di conservazione della quantità di moto totale di un
sistema isolato
distinguere urti elastici e anelastici, applicare i principi di conservazione per l’analisi di urti elastici e
anelastici
individuare le relazioni tra grandezze angolari e lineari nei moti circolari
calcolare il momento di una forza applicato ad un corpo rigido
Mod.5
formalizzare il concetto di momento d’inerzia e il Secondo Principio della Dinamica per le rotazioni
esprimere l’energia cinetica di un corpo rigido in un moto di rotazione e traslazione
formalizzare il concetto di momento angolare e il principio di conservazione del momento angolare
enunciare le leggi di Keplero, la legge di gravitazione universale e introdurre il concetto di campo di forza
Mod.6
formalizzare l’energia potenziale gravitazionale
calcolare l’accelerazione di gravità su un pianeta e la velocità di fuga
Mod.7
esporre le caratteristiche di un flusso stazionario e l’equazione di continuità
formalizzare l’equazione di Bernoulli e descriverne alcuni effetti (Venturi, Torricelli, portanza)
definire la scala di temperatura Celsius e Kelvin
descrivere gli effetti della variazione di temperatura su solidi e liquidi e formalizzare le rispettive leggi
individuare le grandezze che individuano lo stato di un gas e formulare l’equazione di stato di un gas
perfetto
Mod.8
definire il concetto di calore, l’unità di misura caloria e l’equivalente meccanico della calori
definire la capacità termica e il calore specifico, formalizzare la legge fondamentale della calorimetria
utilizzare il concetto di calore latente per calcolare il calore scambiato per i passaggi di stato della
materia
descrivere i meccanismi di propagazione del calore e, in particolare, la legge di Stefan – Boltzmann per
l’irraggiamento
esporre le caratteristiche fondamentali assunte nel modello della teoria cinetica di un gas perfetto
Mod.9
formalizzare la velocità quadratica e l’energia cinetica medie delle molecole di un gas perfetto,
evidenziano la relazione con la temperatura
esprimere l’energia interna di gas perfetti monoatomici e biatomici
SPAZI
L’aula di cui la classe dispone è fornita di LIM, che potrà essere utilizzata.
Nei momenti opportuni del percorso didattico, quando l’argomento permetterà anche un approccio sperimentale, potranno
venire effettuate significative esperienze di fisica all’interno del laboratorio.
METODI
-
Lezioni frontali. L’alunno acquisisce la capacità di ascoltare, comprendere e sintetizzare gli argomenti trattati in classe.
Problem solving. Nell’introdurre gli argomenti vengono proposti agli alunni situazioni di vita reale in cui sono necessari
gli strumenti matematici e/o le formule della fisica che devono essere trattate in quella lezione.
Esercitazioni. Gli studenti svolgono in classe gli esercizi proposti con l’aiuto dell’insegnante e con la collaborazione dei
compagni vicini.
Svolgimento di esercizi guidati. E’ previsto lo svolgimento di esercizi con la spiegazione puntuale dei passaggi e delle
regole teoriche utilizzate al fine di aiutare i ragazzi a sviluppare strategie risolutive.
-
Correzione degli esercizi per casa. I compiti assegnati vengono corretti in classe dall'insegnante o sotto la guida di
quest'ultimo dagli studenti che hanno incontrato difficoltà nel loro svolgimento.
MEZZI (manuali in adozione, LIM, dispense….)
Sarà utilizzato sistematicamente il libro di testo adottato, che consente una buona articolazione degli argomenti e una vasta
scelta di esercizi e problemi.
Saranno utilizzati inoltre
- Software specifico
- Strumenti multimediali (LIM, audiovisivi)
- Appunti dell’insegnante
- Schede specifiche per le esperienze di laboratorio
Testo adottato: Ugo Amaldi “L’Amaldi per il licei scientifici.blu Multimediale. Meccanica e Termodinamica” Zanichelli
CRITERI DI VALUTAZIONE (Griglie ed altro)
Le modalità possibili delle prove di accertamento previste sono le seguenti:
- verifiche scritte di tipo tradizionale (esercizi e/o problemi e/o domande aperte)
- prove strutturate o semistrutturate
- verifiche scritte su esperienze svolte in laboratorio
- interrogazioni
E' previsto lo svolgimento almeno tre prove di accertamento nel trimestre e almeno tre nel pentamestre.
Le interrogazioni possono essere anche frazionate in momenti diversi, ed eventualmente svolte in parte scritta ed in parte
orale.
Nella valutazione delle interrogazioni, oltre alla correttezza e precisione nell’esposizione, si potrà considerare anche la
partecipazione all’attività in classe e la continuità mostrata nel lavoro svolto a casa.
La correzione delle prove scritte (di qualunque tipo) verrà fatta in classe nei giorni successivi a quello dello svolgimento
della prova, possibilmente mai oltre le due settimane successive allo svolgimento della stessa. Gli studenti assenti in una
giornata in cui si svolge una prova scritta recupereranno la verifica, talvolta con un’interrogazione, a seconda del numero
degli studenti assenti e delle opportunità contingenti.
Per la valutazione il Dipartimento di Matematica e Fisica ha elaborato la griglia allegata.
CRITERI E MODALITÀ DEL RECUPERO
Le attività di recupero potranno essere attuate nelle seguenti possibili forme:
- recupero curricolare con l’insegnante, a classe intera o per piccoli gruppi
- sportello per gli studenti, con il proprio o altri insegnanti
- corsi di recupero da effettuarsi in orario extrascolastico
- corsi di recupero da effettuarsi durante il periodo estivo
Le modalità adottate dipenderanno dalle scelte dell’insegnante e dalle decisioni organizzative prese a livello di Istituto.
GRIGLIADIVALUTAZIONEDIMATEMATICAEFISICA
CONOSCENZE
deiconcetti
dellaterminologiaspecifica
COMPETENZE
espositive
argomentative
ABILITA’
dicalcolo
risolutive
VOTO/10
Rifiutodirisponderealle
domande.
Conoscenzeassenti.
Esposizioneed
Graviincomprensioniconcettuali. argomentazioniassenti.
Svolgimentoassenteodiffusiegravi
erroriinoperazionielementari.
1-2
Mancatousodellaterminologia
specifica.
Conoscenzenonpertinenti.
Graviincomprensioniconcettuali.
Usodellaterminologiaspecifica
erratooconfuso.
Conoscenzeincomplete,
superficialienonorganiche.
Nonsempreappropriatol’uso
dellaterminologiaspecifica.
Conoscenzeessenziali,
eventualmenteconqualche
imprecisione.
Esposizioneed
argomentazioniconfuseo
nonpertinenti.
Diffusiegravierrori.
Esposizionepocochiarao
conargomentazioninon
esaurienti.
Erroriinoperazionielementari.
Procedurerisolutivenonavviate.
Difficoltàadapplicareprocedurenote
nellarisoluzionediproblemi.
3-4
5
Qualcheimprecisioneinquesiti
Esposizioneessenziale,con elementari.
argomentazionipoco
Risoluzionecorrettadiproblemi
sviluppate.
utilizzandoprocedurenote.
6
Conoscenzediscreteeduso
abbastanzaappropriatodella
terminologiaspecifica.
Esposizionequasicompleta, Assenzadierroriinquesitielementari.
conargomentazioni
Risoluzionecorrettadiproblemiche
coerentimanonesaurienti. richiedonol’utilizzodiprocedurenote.
7
Conoscenzebuoneeduso
appropriatodellaterminologia
specifica.
Qualcheimprecisioneinquesiti
Esposizionequasicompleta, complessi.
conargomentazioni
coerentianchesenondel Risoluzioneparzialediproblemiche
richiedonol’utilizzodiprocedure
tuttoesaurienti.
complesseononnote.
8
Nonsemprecorrettol’utilizzo
dellaterminologiaspecifica.
Esposizionecompleta,con
Conoscenzecompletee
argomentazionicoerenti
approfondite.Padronanzanell’uso
e/osignificativiapporti
dellaterminologiaspecifica.
personali.
Assenzadierrorieimperfezioniin
quesiticomplessi.
Risoluzionecorrettadiproblemi
utilizzandoprocedureanchenonnote
e/oimpostateinmodooriginale.
9-10
Costituiscono parte integrante della griglia di valutazione le seguenti delibere del Collegio Docenti del 10/02/2015
1. L'alunno rifiuta di farsi interrogare
Premesso che l'alunno è automaticamente giustificato se il giorno prima ha partecipato ad attività integrative
particolarmente significative (Olimpiadi varie discipline, certificazione linguistica...); in tutti gli altri casi si specifica quanto
segue:
- l'alunno può giustificarsi 1 volta nel trimestre e 1 nel pentamestre. La volontà di giustificarsi va espressa all'inizio della
lezione. Non si ammette alcuna giustificazione nel caso di prove di recupero e nel caso di interrogazioni programmate.
- Non è altresì possibile giustificarsi le ultime 2 settimane sia nel trimestre che nel pentamestre.
- La giustificazione verrà segnata con la "g", presente nel menù a tendina dei voti del registro elettronico.
- Dopo la giustificazione, se l'alunno persiste nel rifiuto di farsi interrogare, il docente procederà comunque all'interrogazione
ed attribuirà una valutazione.
2. L'alunno non rispetta il termine di consegna di un elaborato da svolgere a casa
Il docente accetterà una mancata consegna a periodo valutativo - trimestre e pentamestre - e fisserà un nuovo termine di
consegna ultimativo, se entro tale termine lo studente non consegna l'elaborato, il docente attribuirà il voto "2".
