fisica

SCHEDA DI PROGRAMMAZIONE DISCIPLINARE
A.S. 2016-2017
ASSE
SCIENTIFICO TECNOLOGICO
DISCIPLINA
FISICA
DOCENTE
PELLICELLI RAFFAELE, PRATI AMOS
MONOENNIO
CLASSE 5^
Competenze
- OSSERVARE, DESCRIVERE ED
ANALIZZARE FENOMENI
APPARTENENTI ALLA REALTÀ
NATURALE E ARTIFICIALE E
RICONOSCERE NELLE VARIE FORME
I CONCETTI DI SISTEMA E DI
COMPLESSITÀ
CORSO F
SEZIONE LICEO SCIENTIFICO opzione SCIENZE APPLICATE
Tempi
Abilità/ capacità
Conoscenze
- ricavare la legge di Faraday-Neumann
- Interpretare la legge di Lenz in funzione del
principio di conservazione dell’energia
- calcolare l’induttanza di un solenoide e
l’energia in esso immagazzinata
- calcolare i valori efficaci delle grandezze
elettriche
- risolvere circuiti semplici in corrente alternata
- calcolare lo sfasamento tra corrente e
tensione
- confrontare risonanza meccanica e
risonanza elettrica.
INDUZIONE ELETTROMAGNETICA
- induzione elettromagnetica, legge di FaradayNeumann, legge di Lenz
- mutua induzione tra due circuiti, autoinduzione,
induttanza di un solenoide, energia immagazzinata
in un solenoide
- l’alternatore, corrente alternata, potenza e valori
efficaci
- il trasformatore
- collegare il campo elettrico indotto e il campo
magnetico variabile
- comprendere la natura elettromagnetica
della luce
- descrivere i meccanismi di generazione,
propagazione e ricezione delle onde
elettromagnetiche
- distinguere le varie parti dello spettro
elettromagnetico
- calcolare la densità di energia di un’onda
elettromagnetica e l’irradiamento da essa
prodotto
- comprendere il concetto di polarizzazione
delle onde elettromagnetiche
- applicare la legge di Malus.
ONDE ELETTROMAGNETICHE
- legge di circuitazione del campo elettrico. Teorema
di Ampère generalizzato, corrente di spostamento.
Equazioni di Maxwell nel vuoto
- onde elettromagnetiche nel vuoto, onde
elettromagnetiche piane
- generazione, propagazione e ricezione di onde
elettromagnetiche; potenza irradiata
- lo spettro elettromagnetico
- energia e quantità di moto di un’onda
elettromagnetica
- polarizzazione della luce, legge di Malus
- propagazione della luce nei mezzi isolanti,
costante dielettrica e indice di rifrazione
(trimestrepentamestre)
Laboratorio:, circuiti in corrente alternata: R, C,
L. La risonanza nei circuiti elettrici: circuito LC,
circuito
RLC.
Diodo
a
semiconduttore:
polarizzazione diretta e inversa. I transistor.
Laboratorio:
elettromagnetiche
Applicazioni
onde
TRIMESTRE
Metodi
strumenti
Verific
he
LEZIONI FRONTALI, DISCUSSIONI IN
CLASSE, APPLICAZIONE DEI
CONTENUTI MEDIANTE ESERCIZI E
PROBLEMI, REALIZZAZIONE DI
ESPERIMENTI IN LABORATORIO.
DOMANDE,
RISOLUZIONE
DI ESERCIZI
O PROBLEMI.
EVENTUALI
RELAZIONI
SCRITTE O
ORALI SULLE
ATTIVITA’ DI
LABORATORI
O.
EVENTUALI
INTERROGAZI
ONI E
VERIFICHE DI
RECUPERO.
LIBRO DI TESTO, APPUNTI,
RELAZIONI DI LABORATORIO.
EVENTUALI FOTOCOPIE E/O
SUSSIDI AUDIOVISIVI E
MULTIMEDIALI.
- comprendere la relatività della misure di
intervalli spaziali e temporali
- saper rappresentare l’evoluzione degli eventi
nello spazio-tempo
- saper applicare i postulati della relatività
ristretta
- saper applicare le equazioni per la dilatazione
dei tempi, individuando correttamente il tempo
proprio e il tempo dilatato
- saper distinguere, nel calcolo delle distanze,
tra lunghezza propria e lunghezza contratta
- applicare la formula per la composizione
relativistica delle velocità
- mettere a confronto quantità di moto
relativistiche e non-relativistiche
- comprendere la relazione di equivalenza tra
massa ed energia ed applicarla nel calcolo di
energie o variazioni di massa
RELATIVITA’ RISTRETTA
- analizzare le caratteristiche della radiazione
di corpo nero
- calcolare l’energia dei fotoni
- descrivere l’effetto fotoelettrico secondo
Einstein
- calcolare la variazione della lunghezza
d’onda nell’effetto Compton
- descrivere la dualità onda-corpuscolo
- calcolare la lunghezza d’onda di de Broglie
associata a una particella
- applicare il principio di indeterminazione di
Heisenberg
PARTICELLE E ONDE
- il corpo nero e i quanti di energia
- i fotoni e l’effetto fotoelettrico
- effetto Compton
- proprietà ondulatorie della materia, lunghezza
d’onda di de Broglie. Dualità onda-corpuscolo
- principio di indeterminazione di Heisenberg
- calcolare le energie e i raggi delle orbite
di Bohr
- comprendere la differenza tra stato
fondamentale e stati eccitati
- distinguere tra spettri di emissione e
spettri di assorbimento
- mettere in relazione la teoria di de
Broglie e l’ipotesi di Bohr sul momento
angolare
- descrivere l’atomo di idrogeno secondo
la meccanica quantistica
FISICA ATOMICA
- Il modello atomico di Rutherford
- gli spettri a righe; il modello di Bohr dell’atomo
d’idrogeno: quantizzazione del momento angolare,
raggi delle orbite, livelli energetici
- quantizzazione del momento angolare secondo
de Broglie
- l’atomo d’idrogeno secondo la meccanica
quantistica, gli orbitali atomici. Richiami di atomi a
più elettroni: il principio di esclusione di Pauli, la
tavola periodica degli elementi
- distinguere tra numero di massa e numero
atomico
- spiegare le caratteristiche degli isotopi
- interpretare la forza nucleare in termini di
stabilità dei nuclei
- calcolare energie di legame e difetti di massa
- applicare la legge del decadimento
radioattivo
- distinguere le reazioni nucleari spontanee e
le reazioni nucleari indotte
FISICA NUCLEARE
- la struttura del nucleo. L’interazione nucleare forte
- difetto di massa e energia di legame
- reazioni nucleari spontanee: la radioattività,
decadimento alpha, beta, gamma. Attività e costante
di decadimento
- reazioni nucleari indotte: fissione nucleare, fusione
nucleare
- richiamo sui sistemi inerziali e non inerziali,
relatività galileiana e composizione galileiana delle
velocità
- i postulati della relatività ristretta, relatività della
simultaneità degli eventi, dilatazione temporale,
contrazione delle lunghezze, trasformazioni di
Lorentz
- composizione relativistica delle velocità
- l’invariante relativistico
- quantità di moto relativistica
- energia cinetica relativistica, energia totale
relativistica, equivalenza massa-energia. Relazione
tra energia e quantità di moto.
Laboratorio: l’esperimento di Michelson-Morley;
evidenze sperimentali degli effetti relativistici
Laboratorio: descrizione esperimento di FrankHertz. Calcolo lunghezza d’onda emessa da un
laser mediante reticolo di diffrazione.
Legge di Stefan Boltzmann.
Diodi led, misura della costante di Plank.
Laboratorio:Gli acceleratori di particelle. CERN.
CERN (ATLAS, CMS, ALICE, LHCb) e SLAC.
PENTAMESTRE