I.T.I.S “G. Marconi” - Forlì PROGRAMMAZIONE EFFETTIVAMENTE SVOLTA CLASSE II^D DOCENTI A.S. 2012/2013 MATERIA: FISICA E LABORATORIO Prof.ssa BARBARA TEODORANI – Prof. LUCA BRUSCHI Legge di Gravitazione universale e Principio di Conservazione dell’energia Legge della gravitazione universale di Newton. Definizione di lavoro di una forza, potenza, energia potenziale gravitazionale, energia cinetica e relative unità di misura. Energia potenziale elastica. Teorema dell’energia cinetica. Forze conservative e non conservative, principio di conservazione dell’energia meccanica in un sistema isolato e sua dimostrazione. Dal principio di conservazione dell’energia meccanica alla forma più generale del principio di conservazione dell’energia: il ruolo dell’energia termica. DALLA TERMOLOGIA ALLA TERMODINAMICA -Termologia: La temperatura e sua interpretazione microscopica; modello molecolare della materia. Il termometro e scale della temperatura (Celsius e Kelvin), la dilatazione termica. La dilatazione termica dei solidi, dei liquidi e dei gas -L'energia (sue forme, conservazione e trasformazione): la trasmissione di energia mediante calore e lavoro; esperienza di Joule - Calore specifico, il calorimetro, la temperatura di equilibrio, le trasformazioni energetiche ed il ruolo giocato dal calore, propagazione del calore per conduzione, convezione, irraggiamento. Legge fondamentale della calorimetria e potenza termica dispersa per conduzione attraverso una parete. Calcolo di massima delle dispersioni termiche attraverso le pareti in un’abitazione -I principi della termodinamica: concetto di sistema termodinamico, primo principio della termodinamica e la conservazione dell’energia; trasformazioni termodinamiche fondamentali (isocora, isobara, adiabatica, isoterma, trasformazioni cicliche); interpretazione delle trasformazioni termodinamiche in base alla teoria cinetica dei gas rarefatti ed al principio di conservazione dell’energia; rappresentazione nel piano di Clapeyron; secondo principio della termodinamica, rendimento ed applicazioni al motore a ciclo Otto. FENOMENI ELETTRICI - Elettrizzazione per contatto, strofinio, induzione. Conduttori/isolanti termici e conduttori/isolanti elettrici (analogie); carica elettrica; analogia tra legge di gravitazione universale e legge di Coulomb, distribuzione della carica sulla superficie di un conduttore, gabbia di Faraday -Concetto di campo, analogie tra campo elettrico e gravitazionale, linee di forza del campo elettrico, potenziale elettrico e differenza di potenziale -La corrente elettrica e l’effetto Joule, circuiti elettrici elementari, I e II legge di Ohm, principali strumenti di misure elettriche (amperometro e Voltmetro); resistenza interna degli strumenti di misura elettrici; dipendenza della resistenza dalla temperatura; cenni alla superconduttività e sue applicazioni; concetto di forza elettromitrice - Condensatori e loro caratteristiche; FENOMENI MAGNETICI -Fenomenologia elementare del magnetismo -Effetti magnetici della corrente elettrica; esperienza di Oersted; campo magnetico e linee di forza del campo magnetico generato da un filo percorso da corrente (legge di Biot-Savart), da una spira e da un solenoide (regola della mano destra “avvolta”/”cavatappi”); “correnti amperiane” e principio di equivalenza di Ampere; forza di Lorentz e regola del palmo della mano destra: forze tra fili percorsi da corrente e forza esercitata su un filo percorso da corrente immerso in un campo magnetico; Applicazione delle regole della mano destra a semplici esempi - I seguenti argomenti sono stati affrontati solo tramite le esperienze in laboratorio: Forze su una spira in moto in un campo magnetico: principio di funzionamento del motore elettrico; Induzione magnetica e sua applicazione all’alternatore; legge di Lenz e determinazione del verso della corrente indotta e del campo magnetico indotto. Laboratorio e audiovisivi: Vision del film del PSSC: energia meccanica ed energia termica Principio di conservazione dell’energia meccanica con rotaia a cuscino d’aria Principio di conservazione dell’energia meccanica in un moto armonico semplice Dilatazione termica lineare e cubica, lamina bimetallica, applicazioni tecnologiche della dilatazione termica Propagazione del calore per conduzione, convezione, irraggiamento Determinazione del calore specifico del rame Equivalente meccanico della caloria: esperienza di Joule Termometro a gas Fenomeni elettrici elementari: elettrizzazione per contatto, strofinio, induzione, elettroscopio Distribuzione delle cariche su un conduttore: pozzo di Faraday, vento elettrico Macchine elettrostatiche Visione del filmato del PSSC: legge di Coulomb Visualizzazione di campi elettrici Uso di amperometri e voltmetri I e II legge di Ohm Resistenze in serie e parallelo Dipendenza della resistenza dalla temperatura Condensazione della carica e visualizzazioni di campi magnetici Campi magnetici generati da fili percorsi da corrente e dal solenoide (regola del “cavatappi”) Forze su fili e spire percorsi da corrente immersi in un campo magnetico (regola del palmo della mano destra) Principio di funzionamento del motore elettrico. Correnti indotte e principio di funzionamento del generatore di corrente alternata. Forlì, 04/06/2013 I Docenti Prof.ssa Barbara Teodorani Prof. Luca Bruschi I Rappresentanti di Classe PERCORSO DI RECUPERO E CONSOLIDAMENTO DI FISICA PER LA CLASSE II^D I contenuti del libro di testo sono stati integrati con appunti ed esercitazione fornite dalla Docente: si consiglia quindi di recuperare gli appunti e le esercitazioni forniti. Gli esercizi di seguito assegnati costituiscono un percorso di recupero sui nuclei fondamentali degli argomenti svolti nel corso dell’anno scolastico Libro di Testo: Ugo Amaldi, “L’Amaldi 2.0 Meccanica Vol 1 e 2”, ed. ZANICHELLI UNITA’ SVOLTE DEL LIBRO DI TESTO ED ESERCIZI tratti dal Libro di Testo L’Amaldi 2.0 Meccanica Vol 1 Gravitazione Universale: Unità 11 parg 7 Pag 285 Es 27,28,29 Energia e Conservazione Unità 12 (integrare con Appunti) parg 1,2,3,4,5,6,7,8 Pag 312-317 Es 5,6,11,12,21,22,23,27,34,37,38,40,41 Pag 319 Es 1,2,4,7 L’Amaldi 2.0 Termodinamica Campo Elettrico e Magnetico Vol 2 Temperatura: Unità 13 Paragr 1,2,3,4,5,6,7 (integrare con Appunti) Pag 337-338 Es 9,11,19,20 Pag 340 Es 28,29,33,34,38,39 Calore e Trasmissione del Calore: Unità 14 Paragr1,2,3,5,6 (integrare con gli appunti) Pag 365 Es 20 ; Pag 367 Es 29 Pag 368 Es 32,33,38,39; Pag 370 Es 1,2,3 Termodinamica: Unità 15 (tutto) Pag 394-395 Es 31,32,38,39,41,47,46; Pag 399 Es 10 Pag 396 Es 55,57,54 Le Cariche Elettriche:Unità E1(tutto)(integrare con Appunti) Pag E15-E16 Es 15,17,22,23,24,25 Pag E18-E19 Es 29,1,3,6,7 Campo Elettrico:Unità E2 (tutto) (integrare con Appunti soprattutto per il concetto di campo elettrico, d.d.p.,condensatori) Pag E41 Es 19,21,22; Pag E42 Es 25,26,27 Pag E45 Es 43,44,48,50,51; Pag E446-E47 Es 5,6,7,10 La Corrente Elettrica: Unità E3 (tutto) (integrare con Appunti soprattutto per condensatori) Pag E77 Es 7,6; Pag E80 Es 32,33; Pag E87 Es 1,2,3,4,5,7 Pag E84-E86 Es 52,53,54,55,69,70,72,73 Il Campo magnetico: Unità E4 (tutto tranne paragr 6) (usare gli appunti per le correnti indotte e alternatore) Pag E110 Es 13,14; Pag E112 Es 22,23,27,29; Pag E115 Es 41,46; Pag E116 Es 50 Pag E117 Es 5,6; Pag E118 –E119 TEST 1,2,3,4,5,6,7,10 I Docenti Forlì, 04/06/2013 Prof.ssa Barbara Teodorani Prof. Luca Bruschi