FISICA
Per quanto riguarda la frequentazione del Laboratorio di Fisica si precisa che essa è
subordinata alla presenza del tecnico di Laboratorio. Inoltre nel caso di situazioni che
presentino, ad insindacabile giudizio del docente, elementi di rischio per la sicurezza degli
alunni, l'insegnante si riserva di limitarsi all'utilizzo di opportune simulazioni virtuali o
esperienze effettuate dalla cattedra anziché in gruppo.
BIENNIO
Argomenti comuni ai programmi di Matematica e Fisica:
il piano cartesiano
soluzione dei triangoli rettangoli con angoli di 30°, 45° e 60°
definizione delle funzioni goniometriche utili alla soluzione dei triangoli rettangoli
grandezze direttamente ed inversamente
potenze
approssimazioni
far notare che le formule non sono altro che equazioni
INTRODUZIONE ALLO STUDIO DELLA FISICA
CONTENUTI
Possibili esperienze da effettuare in
LABORATORIO
Le grandezze fisiche e la loro misura
Misura del periodo di oscillazione di un pendolo
Misure di lunghezza ( con il metro, ma anche
con strumenti di misura non convenzionali)
Misure di area, volume, densità...
Le leggi fisiche e le loro rappresentazioni Diretta proporzionalità: legge di Hooke
grafiche
Inversa proporzionalità: equilibrio di un'asta
rigida libera di ruotare attorno ad un perno (
esperienza da effettuarsi all'interno del tema
Equilibrio meccanico )
Gli errori nel processo di misurazione diretta e
indiretta ( tale argomento deve essere comunque
trasversale a tutti gli argomenti svolti nel corso
del quinquennio )
Cifre significative e ordine di grandezza
Grandezze scalari e grandezze vettoriali
CONTENUTI
Verifica della regola del parallelogramma
EQUILIBRIO MECCANICO
Possibili esperienze da effettuare in
LABORATORIO
1
Equilibrio del punto materiale
Equilibrio di un punto soggetto alla tensione di
tre funicelle su un piano orizzontale
Equilibrio di un punto soggetto alla tensione di
tre funicelle su un piano verticale
Equilibrio del corpo rigido rispetto alle Equilibrio su un piano inclinato con angolo
traslazioni
variabile usando un dinamometro
Equilibrio del corpo rigido rispetto alle rotazioni Equilibrio di un'asta rigida libera di ruotare
attorno ad un perno alla quale vengono applicate
forze peso ed elastiche anche inclinate
CONTENUTI
Il principio di Pascal
La legge di Stevino
La pressione atmosferica
Il principio di Archimede
EQUILIBRIO DEI FLUIDI
Possibili esperienze da effettuare in
LABORATORIO
Pressione agente su di una membrana elastica
contenuta in un cilindro all'interno di un fluido (
esperienza qualitativa )
Pressione agente su di una membrana elastica
contenuta in un cilindro all'interno di un fluido
con sonda di pressione
Pressione agente su di una membrana elastica
posta a diverse altezze all'interno di un cilindro
riempito di acqua ( esperienza qualitativa )
Velocità di efflusso dell'acqua dai diversi fori di
un contenitore ( esperienza qualitativa )
Verifica della legge di Stevino con la sonda di
pressione
Effetti della pressione atmosferica ( esperienze
con la pompa a vuoto )
Bilancia idrostatica
Peso in acqua e in aria
OTTICA GEOMETRICA
Possibili esperienze da effettuare in
LABORATORIO
Cammino rettilineo della luce
Visione di un oggetto attraverso tre fori
allineati...
Riflessione
Riflessione dei raggi di luce provenienti da uno
spillo quando incidono su di uno specchio piano
Rifrazione
Rifrazione dei raggi di luce provenienti da uno
spillo quando attraversano un semicilindro di
plexiglass
Specchi
Riflessioni multiple, specchio concavo
Lenti
Il banco ottico
Filmati: Eventi casuali - Potenze di dieci - Un mondo d'acqua - Un oceano d'aria - Introduzione
all'ottica
CONTENUTI
2
CONTENUTI
EQUILIBRIO TERMICO
Possibili esperienze da effettuare in
LABORATORIO
La legge dell'equilibrio termico
Il termometro e la temperatura
La dilatazione termica
I calori specifici
Taratura di un termometro
Dilatazione lineare e volumica
Calorimetro delle mescolanze
STATI DI AGGREGAZIONE DELLA MATERIA
CONTENUTI
Possibili esperienze da effettuare in
LABORATORIO
I passaggi di stato
Comportamento della temperatura nei passaggi
di stato
Calore latente di fusione del ghiaccio
MECCANICA
CONTENUTI
Possibili esperienze da effettuare in
LABORATORIO
Moto rettilineo uniforme e uniformemente Rotaia a tracce di zolfo
accelerato
Rotaia a cuscino d'aria
Filmati: moti rettilinei uniformi e uniformemente accelerati
Classe TERZA
CONTENUTI
Moto circolare
MECCANICA
Possibili esperienze da effettuare in
LABORATORIO
Il moto circolare uniforme
Moto parabolico
I principi della dinamica e loro applicazione al
moto rettilineo uniforme, uniformemente
accelerato e parabolico. Sistemi di riferimento
inerziali, non inerziali e forze apparenti
Il lavoro e l'energia.
Principi di conservazione dell'energia e della
quantità di moto
Esperienza sul moto parabolico
Esperienze qualitative con carrelli tirati da
elastici.
Esperienze nell’ascensore dell’istituto
Conservazione dell'energia nel sistema massamolla. Conservazione dell’energia di una sfera
che rotola su di un piano inclinato
Urti elastici ed anelastici in una dimensione con
la rotaia a cuscino d'aria
Urti elastici ed anelastici in due dimensioni di
due sfere di cui una rotola su uno scivolo
La gravitazione universale
3
Dinamica dei fluidi
Le forze fondamentali ed il concetto di campo
Filmati: Sistemi di riferimento - Le forze - La gravitazione universale - Moti periodici
Classe QUARTA
CONTENUTI
Le leggi dei gas
TERMODINAMICA
Possibili esperienze da effettuare in
LABORATORIO
Legge di Boyle ( anche con sonda di pressione )
Determinazione del numero di Avogadro
La teoria cinetica dei gas
Primo principio della termodinamica
Secondo principio della termodinamica
Esperimento di Joule
ONDE
CONTENUTI
Possibili esperienze da effettuare in
LABORATORIO
Onde meccaniche e loro propagazione
Esperienze con la molla
Ondoscopio
Il suono
Esperienze sul suono
La luce: fenomeni che ne evidenziano la natura Esperimento di Young
ondulatoria
ELETTROSTATICA E MAGNETOSTATICA
CONTENUTI
Possibili esperienze da effettuare in
LABORATORIO
L'elettrizzazione per contatto, strofinio, Esperienze di elettrostatica
induzione
La carica elettrica e la legge di Coulomb
Conduttori e isolanti
Il campo elettrico: flusso e circuitazione
Energia potenziale elettrica e potenziale
elettrico
Capacità e condensatori
Esperienza sui condensatori
Corrente elettrica continua. resistenze in serie e Esempi di circuiti in serie ed in parallelo
in parallelo. Leggi di Ohm e Kirchoff
Leggi di Ohm
Generalità sul campo magnetico
Spettri magnetici
Banco di Ampère
4
Filmati: Energia termica ed energia meccanica - La legge di Coulomb
Classe QUINTA
ELETTROMAGNETISMO
Possibili esperienze da effettuare in
LABORATORIO
Il campo magnetico: flusso e circuitazione
L'induzione elettromagnetica e le equazioni di Esperienze sull'induzione elettromagnetica
Maxwell
Onde
elettromagnetiche:
produzione
e
propagazione
CONTENUTI
CONTENUTI
RELATIVITÀ RISTRETTA
Possibili esperienze da effettuare in
LABORATORIO
Simultaneità degli eventi
Dilatazione dei tempi e contrazione delle
lunghezze
Equivalenza massa-energia ed interpretazione
energetica dei fenomeni di radioattività, fissione
e fusione
MECCANICA QUANTISTICA
CONTENUTI
Possibili esperienze da effettuare in
LABORATORIO
Radiazione del corpo nero ed ipotesi di Planck.
L'atomo di Bohr
Effetto fotoelettrico
Effetto Compton
Ipotesi di De Broglie e dualismo onda
corpuscolo
Il principio di indeterminazione di Heisemberg
Filmati: Le onde elettromagnetiche - La velocità limite
5
