SCUOLA STATALE ITALIANA DI MADRID
c/Agustin de Bethencourt,1 – 28003 Madrid
LICEO SCIENTIFICO “E.FERMI”
Programma previsto di Fisica, Classe IIB
Anno scolastico 2014/2015
Obiettivi cognitivi
Comprensione dei procedimenti caratteristici dell'indagine scientifica, che si
articolano in un continuo rapporto tra costruzione teorica e realizzazione
degli
esperimenti, e capacità di
utilizzarli, conoscendo con concreta
consapevolezza la particolare natura dei metodi della fisica;
acquisizione di un corpo organico di contenuti e metodi finalizzati ad una
adeguata interpretazione della natura;
comprensione delle potenzialità e dei limiti delle conoscenze scientifiche;
acquisizione di un linguaggio corretto e sintetico e della capacità di fornire e
ricevere informazioni;
capacità di analizzare e schematizzare situazioni reali e di affrontare
problemi concreti anche in campi al di fuori dello stretto ambito disciplinare;
abitudine al rispetto dei fatti, al vaglio e alla ricerca di un riscontro obiettivo
delle proprie ipotesi interpretative;
acquisizione di atteggiamenti fondati sulla collaborazione interpersonale e di
gruppo;
comprensione del rapporto esistente fra la fisica (e più in generale le scienze
della natura) e gli altri campi in cui si realizzano le esperienze, la capacità di
espressione e di elaborazione razionale dell'uomo, e in particolare, del
rapporto fra la fisica e lo sviluppo delle idee, della tecnologia, del sociale.
Obiettivi specifici
Acquisire terminologie e metodologie di base della fisica;
sviluppo di capacità di calcolo degli argomenti affrontati;
saper caratterizzare ed operare con i vettori;
saper caratterizzare i moti studiati in cinematica matematicamente e
graficamente;
acquisire i primi strumenti di lettura dei grafici;
trarre semplici deduzioni teoriche e confrontarle con i dati sperimentali;
Metodologia
Lo svolgimento del programma sarà distribuito in maniera equilibrata nel corso
dell’anno scolastico onde evitare eccessivi carichi di lavoro e concedere opportuni
tempi di recupero e chiarimentoagli studenti.
Le unità di apprendimento verranno presentate allo studente su un piano teorico,
sperimentale e pratico:
l’elaborazione teorica ha lo scopo di portare gradualmente l’allievo a
comprendere come si possa interpretare e unificare un'ampia classe di fatti
empirici e avanzare possibili previsioni, partendo dalla formulazione di
ipotesi o principi;
la realizzazione di esperimenti verrà svolta sia da parte del docente che degli
allievi, che potranno operare singolarmente e in gruppo per creare
integrazione tra teoria e pratica e consentire agli studenti di vedere la
materia come qualcosa di reale e non solo puramente teorico
l’applicazione dei contenuti acquisiti attraverso esercizi e problemi non va
intesa come un'automatica applicazione di formule, ma come un'analisi
critica del particolare fenomeno studiato, e come uno strumento idoneo ad
educare gli allievi a giustificare logicamente le varie fasi del processo di
risoluzione.
Le ore dedicate al laboratorio terranno conto delle esigenze didattiche di sviluppo
della programmazione, della valutazione, e della disponibilità dei laboratori.
Verifiche e criteri di valutazione
Le fasi di verifica e valutazione dell’apprendimento sono strettamente correlate e
coerenti, nei contenuti e nei metodi, col complesso di tutte le attività svolte durante
il processo di insegnamento-apprendimento della disciplina. Si avranno sia
interrogazioni scritte che colloqui.
Le interrogazioni scritte saranno coerenti nei contenuti e nei metodi con il
complesso
di
tutte
le
attività
svolte,
serviranno
per
valutare
il
raggiungimento delle conoscenze ed abilità indicate come obiettivi didattici
della (o delle) unità didattiche coinvolte nelle singole prove. La misurazione
delle interrogazioni scritte sarà la traduzione in voto di un punteggio
ottenuto per ogni risposta corretta, in relazione al tempo di esecuzione, al
procedimento e al linguaggio utilizzato. Le interrogazioni scritte potranno
avere forma di test con domande di teoria a risposta aperta o di esercizi e
problemi applicativi.
Le verifiche orali vengono intese come colloquio o brevi test scritti (possono
concorrere
nella
formulazione
della
valutazione
eventuali
annotazioni
dell’insegnante relative ad interventi degli studenti, discussione e correzione
dei compiti assegnati, livello di partecipazione alle lezioni e collaborazione al
lavoro attivo).
L'esito del colloquio verrà comunicato allo studente a conclusione dello stesso;
l'esito della
interrogazione scritta verrà comunicato prima della successiva
interrogazione.
Il numero minimo di valutazioni per quadrimestre, stabilito in sede di riunione di
dipartimento, sarà il seguente:
due valutazioni nel primo quadrimestre;
tre valutazioni nel secondo quadrimestre.
Le verifiche orali potranno consistere in un vero e proprio colloquio oppure in una
interrogazione scritta.
CONTENUTI:
UNITÀ
OBIETTIVI
Conoscenze
DIDATTICA
Abilità
CD-ROM e DVD
1. I moti nel piano • I vettori posizione, spostamento,
Lezioni animate
• Applicare le conoscenze sulle
velocità, accelerazione.
grandezze vettoriali ai moti nel piano. • Il vettore velocità.
• Il moto circolare uniforme, la velocità • Calcolare le grandezze caratteristiche • Il vettore accelerazione.
angolare, l’accelerazione centripeta.
del moto circolare uniforme e del moto • Il moto circolare uniforme.
armonico.
• Il moto armonico.
• L’accelerazione centripeta.
• Applicare la legge oraria del moto
• Il moto armonico.
• La composizione di moti.
armonico.
• L’accelerazione nel moto
• Comporre spostamenti e velocità di
armonico.
due moti rettilinei.
• Comporre i moti.
Film
• Il moto armonico semplice.
• Il moto circolare e il moto
armonico.
• La composizione delle
velocità.
2. Le forze
• Forze di contatto e azione a distanza. • Riconoscere il ruolo delle forze nel
cambiamento di velocità o nel
• Come misurare le forze.
deformare i corpi.
• Le caratteristiche della forza-peso,
della forza d’attrito (statico, dinamico), • Usare correttamente gli strumenti e i
metodi di misura delle forze.
della forza elastica.
• Calcolare il valore della forza-peso,
• Le forze fondamentali e le loro
determinare la forza di attrito al
caratteristiche.
distacco e in movimento.
• Utilizzare la legge di Hooke per il
calcolo delle forze elastiche.
3. L’equilibrio dei • Le condizioni per l’equilibrio di un
•
solidi
punto materiale e di un corpo rigido.
• L’equilibrio su un piano inclinato.
•
• La definizione di momento di una forza
e di una coppia di forze.
•
• L’effetto di più forze, concorrenti o
parallele, su un corpo rigido.
• Le condizioni di equilibrio di una leva. •
• Il baricentro e il suo ruolo nei problemi •
di equilibrio.
4. I princìpi della
dinamica
5. Le forze e il
movimento
6. L’energia
meccanica
• L’enunciato del primo principio della
dinamica.
• I sistemi di riferimento inerziali.
• Il principio di relatività galileiana e le
trasformazioni di Galileo.
• Il secondo principio della dinamica.
• Unità di misura delle forze nel SI.
• Il concetto di massa inerziale.
• Il terzo principio della dinamica.
• La definizione di lavoro per una forza
costante.
• La potenza.
• L’energia cinetica e la relazione tra
lavoro ed energia cinetica.
• La distinzione tra forze conservative e
dissipative.
• L’energia potenziale gravitazionale e
l’energia potenziale elastica.
• Il principio di conservazione
dell’energia meccanica.
•
•
•
•
•
•
Film
• Le forze fondamentali della
natura.
• L’azione a distanza e la
dinamica.
Determinar le condizioni di equilibrio Lezioni animate
di un corpo su un piano inclinato.
• I vincoli e l’equilibrio.
Calcolare il momento delle forze o
• L’effetto di più forze su un
delle coppie di forze applicate a un
corpo rigido.
corpo.
• Il centro di gravità.
Valutare l’effetto di più forze su un
corpo.
Individuare il baricentro di un corpo.
Analizzare i casi di equilibrio stabile,
instabile, indifferente.
• Analizzare il moto dei corpi quando la
forza risultante è nulla.
• Riconoscere i sistemi di riferimento
inerziali.
• Ricavare la legge di moto di un corpo
in diversi sistemi di riferimento
utilizzando le trasformazioni di
Galileo.
• Studiare il moto di un corpo sotto
l’azione di una forza costante.
• Applicare il terzo principio della
dinamica.
• Il moto di caduta libera dei corpi.
•
• La differenza tra i concetti di peso e di
massa.
•
• Il moto lungo un piano inclinato.
•
• Le caratteristiche del moto dei
proiettili.
• La forza centrìpeta.
•
• La forza centrifuga come forza
apparente.
• Il moto armonico e il moto del pendolo. •
Lezioni animate
• Le forze sono vettori.
• Le forze di attrito.
Lezioni animate
• Il principio d’inerzia.
• I sistemi di riferimento
inerziali.
• La legge fondamentale della
dinamica.
• La massa inerziale.
• Il principio di azione e
reazione.
Film
• Newton nello spazio.
• Il disco a ghiaccio secco.
• La legge d’inerzia.
• Una forza produce un moto
accelerato.
• L’accelerazione è
proporzionale alla forza.
Lezioni animate
Analizzare la caduta dei corpi
trascurando la resistenza dell’aria.
• La forza-peso e la caduta
libera.
Confrontare le caratteristiche del peso
e della massa di un corpo.
• La massa e il peso.
Studiare il moto dei corpi lungo un
• Il moto su un piano
piano inclinato e dei proiettili con
inclinato.
diversa velocità iniziale.
• Il moto dei proiettili.
Distinguere la forza centìpeta e la forza • La forza centìpeta.
centrifuga apparente.
• Il moto armonico di una
Comprendere le caratteristiche del
molla.
moto armonico e del moto del pendolo. • Il pendolo.
Film
• Cinematica e dinamica.
• Le forze apparenti.
• Il periodo del moto
armonico.
Lezioni animate
Calcolare il lavoro fatto da una forza
costante nei diversi casi di angolo tra • Il lavoro di una forza
direzione della forza e direzione dello
costante.
spostamento.
• La potenza.
Calcolare la potenza impiegata.
• L’energia cinetica.
Ricavare l’energia cinetica di un corpo • Forze conservative e forze
in relazione al lavoro svolto.
dissipative.
Determinare il lavoro svolto da forze • L’energia potenziale.
dissipative.
• La conservazione
Calcolare l’energia potenziale
dell’energia meccanica.
gravitazionale di un corpo e l’energia • La conservazione
potenziale elastica di un sistema
dell’energia totale.
oscillante.
Applicare il principio di conservazione Film
dell’energia meccanica.
• Energia meccanica ed
energia termica.
• Energia dal Sole.
7. La quantità di • La relazione tra quantità di moto e
•
moto e il momento impulso di una forza.
angolare
• La legge di conservazione della
•
quantità di moto per un sistema isolato.
• Urti elastici e anelatici su una retta e •
nel piano.
• Il centro di massa e le sue proprietà.
•
• La conservazione e la variazione del
momento angolare; la sua relazione col •
momento torcente delle forze esterne.
• Il momento d’inerzia e la rotazione dei •
corpi.
•
8. La gravitazione • Le tre leggi di Keplero.
• La legge di Newton della gravitazione
universale.
• La misura della costante G e
l’esperimento di Cavendish.
• I concetti di massa inerziale e di massa
gravitazionale.
• Il moto dei satelliti.
• Le caratteristiche del campo
gravitazionale.
• L’energia potenziale nel campo
gravitazionale.
•
•
•
•
•
•
•
Lezioni animate
Calcolare la quantità di moto di un
corpo e l’impulso di una forza.
• Definizione della quantità di
moto.
Applicare la legge di conservazione
della quantità di moto.
• Legge di conservazione.
Comprendere la distinzione tra urti
• L’impulso di una forza.
elastici e anelastici.
• Il centro di massa.
Analizzare casi di urti lungo una retta e
di urti obliqui.
Film
Individuare la posizione del centro di • Il giroscopio e il momento
massa di un sistema fisico.
angolare.
Applicare la conservazione del
• Il momento angolare è un
momento angolare a un sistema fisico. vettore.
Determinare il momento d’inerzia di • L’effetto del momento di
un corpo rigido e utilizzarlo nello
una forza.
studio dei moti rotatori.
Lezioni animate
Utilizzare le leggi di Keplero nello
studio del moto dei corpi celesti.
• Le leggi di Keplero.
Applicare la legge di gravitazione di • La legge di gravitazione
Newton.
universale.
Comprendere la distinzione tra massa • La costante G.
inerziale e massa gravitazionale.
• Massa inerziale e massa
gravitazionale.
Analizzare il moto dei satelliti.
Dedurre le leggi di Keplero dai princìpi • La velocità dei satelliti in
orbita circolare.
della dinamica.
Comprendere le caratteristiche del capo
Film
gravitazionale.
Utilizzare il principio di conservazione • L’esperimento di
Cavendish.
dell’energia nell’analisi di moti in
campi gravitazionali.
Libro di testo adottato
UGO AMALDI, “L’Amaldi per i Licei Scientifici” , vol. 1, Editrice Zanichelli.
Madrid
24 Ottobre 2014
Il Docente
Prof. D. Novaresio
