LICEO SCIENTIFICO STATALE «GALILEO GALILEI»
Via Ceresina 17 - Tel. 049 8974487 Fax 049 8975750
35030 SELVAZZANO DENTRO (PD)
ANNO SCOLASTICO 2012/2013
PIANO ANNUALE DI LAVORO
Prof. VIANINI VALERIA
CL. 3^
SEZ. B
MATERIA : FISICA
1. LIVELLO RILEVATO DELLA CLASSE E DEI SINGOLI ALUNNI ALL’INIZIO DELL’ANNO
a) Interesse e partecipazione
La classe è eterogenea sia nel comportamento sia nel modo di partecipare alle lezioni. L’interesse è molto vivo da parte di un discreto gruppo di alunni, ma
difficile è mantenere l’attenzione di tutti anche quando qualcuno chiede chiarimenti di utilità generale. Sarà ancora necessario dedicare del tempo al
senso di responsabilità nello stare in classe e ad intervenire in modo corretto. Per alcuni andrà sollecitato un maggior impegno sia a scuola sia personale.
b) Livelli di partenza
Eterogeneo è anche il grado di capacità di assimilazione e comprensione dei concetti. Dalle prime verifiche orali e dalla prima prova scritta valida per
l’orale e relativa al ripasso si sono evidenziati i seguenti livelli: da ottimo a buono per sei alunni, da quasi buono a più che sufficiente per quattro,
sufficiente per cinque studenti, insufficiente per tre e gravemente insufficiente per uno.
Relativamente ai tre punti:
2. OBIETTIVI DIDATTICI
2.1 Obiettivi minimi
3. SCANSIONE DEI CONTENUTI, si fa riferimento alla tabella che segue:
TESTO: C. Romeni; “Fisica e realtà” vol. 1; ed. Zanichelli
PRIMO PERIODO: DA SETTEMBRE A DICEMBRE 2012
UNITÀ
OBIETTIVI
Conoscenze
1. I Principi della dinamica
(ripasso)
- La dinamica e le forze
- Il I princ. della dinamica
- Sist. inerziali e relat. galil.
- Il II princ. della dinamica
- La forza peso
- Funi e vincoli
- Sistemi di riferimento
accel. e forze fittizie
- I principio della dinamica
nella storia
2. Le forze e il moto
(ripasso)
Forze tra sup.: l’attrito
Resistenza in un mezzo
La forza elastica
La forza centripeta
Risoluzione numerica del
problema del moto
Abilità/capacità
Conoscere l’enunciato e il significato Applicare i principi della dinamica
dei principi della dinamica.
all’analisi e alla risoluzione o
spiegazione di problemi o situazioni
Conoscere il significato di forza e di
massa nella dinamica newtoniana e la reali.
differenza tra massa e peso.
Utilizzare la legge fondamentale della
Conoscere il significato di sistema di dinamica per calcolare il valore di
forze, masse e accelerazioni.
riferimento inerziale.
Determinare le caratteristiche del
moto di un corpo conoscendo le
condizioni iniziali e le forze a esso
applicate.
Competenze
Identificare i sistemi di riferimento
inerziali.
Identificare i sistemi di riferimento
accelerati e introdurre il concetto di
forza fittizia.
Mettere in relazione lo stato di quiete
e di moto rettilineo di un corpo con la
forza totale che agisce su di esso.
Analizzare la relazione tra
l’applicazione di una forza su un
corpo e la variazione della sua
velocità.
Analizzare le situazioni di interazione
tra due corpi.
Distinguere tra peso e massa di un
corpo.
Ragionare in termini di peso
apparente.
Conoscere le caratteristiche della
Risolvere problemi relativi al moto di Analizzare il moto di un corpo su un
forza di attrito, elastica e centripeta. corpi in presenza di attrito, della forza piano inclinato.
Analizzare il secondo principio della
elastica e risolvere problemi sul
moto circolare utilizzando il concetto dinamica nei sistemi accelerati.
Indicare la procedura per affrontare e
di forza centripeta.
risolvere i problemi di dinamica.
Individuare nelle forze applicate le
cause delle variazioni di moto , delle
deformazioni elastiche e del moto
circolare uniforme.
Obiettivi minimi
Conoscere l’enunciato e il significato
dei principi della dinamica.
Conoscere le caratteristiche della
forza di attrito, elastica e centripeta.
Applicare i principi della dinamica
all’analisi e alla risoluzione o
spiegazione di semplici problemi o
situazioni reali.
Risolvere semplici problemi in
presenza di forze di attrito, circolare
ed elastica.
3.
Lavoro ed energia
(ripasso)
Conoscere il significato di lavoro,
Lavoro di una forza
energia cinetica, energia potenziale,
Lavoro di una forza che
potenza.
dipende da una posizione
Conoscere il significato di forza
Energia cinetica
conservativa e di forza non
Forze conservative
conservativa.
Energia potenziale
Conoscere la legge di conservazione
Energia potenziale
dell’energia meccanica e il suo ambito
gravitazionale
Energia potenziale elastica di validità.
La conservazione
dell’energia meccanica
Potenza
Distinguere lo sforzo muscolare dal
lavoro scientifico.
Descrivere il lavoro di una forza lungo
un percorso chiuso.
Identificare l’energia potenziale come
una proprietà del sistema formato dai
corpi che interagiscono.
Ricavare l’espressione del lavoro
compiuto da una forza costante.
Individuare il lavoro come prodotto
scalare di forza e spostamento.
Mettere in relazione il lavoro con le
Conoscere il significato di lavoro,
diverse forme di energia.
energia, potenza , impulso e quantità
Introdurre il concetto di potenza.
di moto e applicarlo a semplici
4. La quantità di moto
esercizi.
La quantità di moto
Conoscere il significato di impulso,
Risolvere problemi della dinamica
Mettere a confronto il moto rettilineo Conoscere le caratteristiche del moto
L’impulso di una forza
quantità di moto di un corpo e di un
utilizzando i concetti di impulso e di
e il moto circolare ed evidenziare le
circolare e saper risolvere semplici
La conservazione della
sistema isolato.
quantità di moto.
analogie tra le definizioni delle
problemi applicativi.
quantità di moto
Conoscere il significato della legge di Applicare la legge di conservazione
grandezze lineari e angolari.
Conoscere il significato di : momento
Urti e leggi di conservazione
conservazione della quantità di moto della quantità di moto per risolvere Descrivere il moto di traslazione e
di una forza, coppia di forze,
Urti anelatici
e suo ambito di validità.
problemi sulle interazioni tra corpi.
rotazione di un corpo rigido.
momento angolare, momento
Urti elastici
Conoscere la differenza tra urto
Risolvere problemi di urti elastici ed Analizzare il movimento di un corpo
d’inerzia e saperlo applicare a
Il moto del centro di massa
elastico ed anelastico.
anelastici su una retta.
che ruota attorno a un asse e definire
semplici esercizi
Conoscere le leggi relative agli urti
Risolvere semplici problemi sugli urti il momento della forza applicata.
che avvengono in un piano a masse
nel piano.
Analizzare l’energia totale di un corpo
uguali.
Calcolare il centro di massa di
rigido.
Significato e proprietà del centro di
semplici sistemi di corpi.
Stabilire le condizioni di equilibrio di
massa.
un corpo rigido.
5. La dinamica dei corpi in
Definire il vettore momento angolare.
rotazione
Calcolare il momento di una forza, di
Conoscere le caratteristiche del moto Risolvere problemi sul moto circolare una coppia di forze e di più forze
- Grandezze angolari nel
applicate a un corpo rigido.
circolare.
calcolando spazi percorsi, tempi
moto circolare
Calcolare il momento d’inerzia di
impiegati, velocità e accelerazioni.
Conoscere le relazioni tra grandezze
- Relazioni tra grandezze
alcuni corpi con geometria diversa.
Individuare alcuni problemi
angolari e lineari nel moto angolari.
Ragionare in termini di conservazione
descrivibili attraverso il momento
circolare
Conoscere le relazioni tra grandezze
del momento angolare.
della quantità di moto.
angolari e lineari nel moto circolare.
- I corpi rigidi e il moto
Applicare le legge di conservazione
Conoscere al definizione e il
rotatorio
-
Utilizzare correttamente i concetti e
le definizioni di lavoro, energia
cinetica, energia potenziale e potenza
nella risoluzione di quesiti e problemi.
Applicare il concetto di forza
conservativa e di forza non
conservativa.
Risolvere problemi di meccanica
applicando la legge di conservazione
dell’energia.
Utilizzare correttamente i concetti e
le definizioni energia potenziale di un
corpo in un campo gravitazionale.
-
Il momento di una forza
Dinamica rotazionale
Il momento angolare
Equilibrio di un corpo
rigido
significato del momento di una forza
del momento della quantità di moto
e di una coppia di forze.
di un corpo in alcuni semplici
Conoscere la definizione di momento problemi relativi al moto rotatorio.
angolare e sua conservazione.
Risolvere problemi sul moto rotatorio
Conoscere la definizione di momento di corpi rigidi utilizzando il momento
di inerzia.
d’inerzia.
SECONDO PERIODO: DA GENNAIO A GIUGNO 2013
UNITÀ
OBIETTIVI
Conoscenze
6. La gravitazione
- La legge di gravitazione
universale
- Attrazione gravitazionale
e peso dei corpi
- Le orbite dei satelliti
attorno alla Terra
- I pianeti extrasolari
- L’energia potenziale
gravitazionale
- Conservazione
dell’energia, velocità di
fuga e buchi neri
- Le leggi di Newton e le
leggi di Keplero
- Dall’azione a distanza al
campo gravitazionale
- Fisica della Terra e fisica
del Cielo
7. I fluidi
- Generalità sui fluidi
- La pressione nei fluidi
- Gravità e pressione
- La pressione atmosferica
- Il galleggiamento
Abilità/capacità
Competenze
Descrivere i moti dei corpi celesti e
Conoscere le tre leggi di Keplero
Calcolare la forza di gravità tra due
individuare le cause dei
corpi di massa e distanza note.
Conoscere la legge di gravitazione
comportamenti osservati.
universale, il significato della costante Calcolare, l’accelerazione g a diverse
G e la nuova interpretazione
altezze dalla terra e su diversi pianeti. Analizzare il moto dei satelliti e
descrivere i vari tipi di orbite.
dell’accelerazione di gravità.
Applicare le legge di gravitazione di
Descrivere l’azione delle forze a
Newton al moto dei satelliti,
Conoscere il significato di energia
distanza in funzione del concetto di
potenziale gravitazionale.
calcolando la velocità orbitale,
campo gravitazionale.
l’altezza del satellite e la velocità di
Conoscere il concetto di campo
fuga.
gravitazionale
Calcolare le masse dei pianeti o del
sole a partire dalla legge di
gravitazione.
Individuare le differenze tra concetto
di azione a distanza e quello di
campo gravitazionale.
Conoscere le leggi che regolano le
variazioni di pressione nei liquidi e nei
gas.
Conoscere le leggi di Stevino, il
principio di Pascal e di Archimede.
Rappresentare il modello semplificato
Obiettivi minimi
Conoscere le tre leggi di Keplero e
saperle utilizzare per calcolare i
periodi di rivoluzione e i raggi delle
orbite dei pianeti del sistema solare.
Conoscere il concetto di gravità e
saper calcolare la forza di gravità tra
due corpi di massa e distanza note.
Saper calcolare l’accelerazione di
gravità g a diverse altezze dalla Terra
e su diversi pianeti.
Saper applicare la legge di
gravitazione universale di Newton al
moto dei satelliti, calcolando la
velocità orbitale e l’altezza del
satellite.
Saper calcolare le masse dei pianeti o
del Sole a partire dalla legge di
gravitazione universale.
Riconoscere le caratteristiche fisiche Studiare il comportamento della
Conoscere ed applicare il concetto di
dei fluidi.
materia quando essa si presenta allo
pressione, la legge di Stevino, il
stato liquido ed aeriforme.
Utilizzare e applicare le leggi di
principio di Pascal e di Archimede, la
Stevino,il principio di Pascal,
Comprendere l’importanza
meccanica e i principi di
Archimede e il principio dei vasi
applicativa delle leggi della meccanica conservazione dell’energia ai fluidi in
comunicanti.
dei fluidi
semplici esercizi.
- Fluidi in movimento
- L’equazione di Bernoulli
- Viscosità e tensione
superficiale
8. La temperatura
- La temperatura e la sua
misura
- Equilibrio termico e
principio zero della
termodinamica
- Dilatazione termica di
solidi e liquidi
- Le leggi dei gas
- La temperatura assoluta e
il termometro a gas
- L’equazione di stato del
gas perfetto
9. I gas e la teoria
microscopica della
materia
- La teoria microscopica
della materia
- La teoria cinetica dei gas e
la pressione
- La teoria cinetica dei gas e
la temperatura
- Il cammino libero medio
- La distribuzione delle
velocità molecolari
- I gas reali
- Il moto browniano
10. Il calore
- Da fluido calorico a
per lo studio dei fluidi in movimento. Saper calcolare la velocità di un fluido
applicando l’equazione di continuità.
Conoscere l’equazione di continuità
del moto di un fluido e l’equazione di Saper applicare l’equazione di
Bernoulli
Bernoulli.
Definizione operativa di
temperatura.
Termoscopi e termometri.
Scale di temperatura Celsius e
assoluta.
La dilatazione lineare dei solidi.
La dilatazione volumica dei solidi e
dei liquidi.
Le trasformazioni di un gas.
La legge di Boyle e le due leggi di GayLussac.
Il modello del gas perfetto e la sua
equazione di stato.
Mettere in relazione scale
termometriche differenti.
Calcolare le variazioni di dimensione
dei corpi solidi e liquidi sottoposti a
riscaldamento.
Riconoscere i diversi tipi di
trasformazione di un gas.
Applicare le leggi di Boyle e GayLussac alle trasformazioni di un gas.
Riconoscere le caratteristiche di un
gas perfetto e saperne utilizzare
l’equazione di stato.
Osservare gli effetti della variazione di
temperatura di corpi solidi, liquidi e
gassosi e formalizzare le leggi che li
regolano.
Ragionare sulle grandezze che
descrivono lo stato di un gas.
Introdurre il concetto di gas perfetto.
Formulare la legge per n moli di gas
perfetto.
Formulare la legge di Dalton delle
pressioni parziali.
Il modello microscopico del gas
perfetto.
Pressione e temperatura di un gas dal
punto di vista microscopico.
Teorema di equipartizione
dell’energia.
La velocità delle molecole e la
distribuzione di Maxwell.
L’energia interna del gas perfetto.
Analizzare il comportamento di un
gas dal punto di vista microscopico.
Calcolare la pressione di un gas
perfetto.
Comprendere la relazione tra
temperatura ed energia cinetica delle
molecole di un gas.
Calcolare la velocità quadratica media
delle molecole e analizzare la
distribuzione delle velocità.
Comprendere il significato di energia
interna per un gas.
Calore e lavoro come forme di
Comprendere come riscaldare un
Mettere in relazione il legame tra
grandezze microscopiche e grandezze
macroscopiche.
Identificare l’energia interna dei gas
perfetti.
Formulare la teoria cinetica dei gas.
Conoscere ed applicare in semplici
Interpretare, dal punto di vista
microscopico, la pressione esercitata
esempi la teoria microscopica della
dal gas perfetto e la sua temperatura
materia
assoluta.
Formulare il teorema di equipartizione
dell’energia.
Analizzare la distribuzione
maxwelliana delle velocità molecolari.
Affrontare la differenza tra gas perfetti
e gas reali.
Conoscere il significato di calore, di
Identificare il calore come energia in
trasmissione di calore e di passaggio
Saper convertire una temperatura
nelle scale note
Saper calcolare la dilatazione di
qualunque corpo
Riconoscere le trasformazioni di un
gas durante i processi termici da
grafici Pressione-volume
Saper applicare le leggi di Boyle e
Gay-Lussac alle trasformazioni di un
gas.
Riconoscere le caratteristiche di un
gas perfetto e applicare l’equazione
di stato a semplici problermi
energia in transito
energia in transito.
Unità di misura per il calore.
specifico
Capacità termica, calore specifico,
potere calorifico.
Calorimetria
Propagazione del calore: La trasmissione del calore per
conduzione, convezione,
conduzione e convezione
irraggiamento.
Propagazione del calore:
I passaggi tra gli stati di aggregazione.
irraggiamento
La fusione e la solidificazione.
Gli stati della materia
La vaporizzazione e la condensazione.
I cambiamenti di stato
Evaporazione ed equilibrio Il calore latente.
Il vapore saturo e la sua pressione.
liquido-vapore
La temperatura critica nel processo
Passaggi liquido-vapore
di condensazione.
per i gas reali
Gas e vapori.
- Capacità termica e calore
-
corpo con il calore o con il lavoro.
transito.
Distinguere tra capacità termica dei Individuare i meccanismi di
propagazione del calore.
corpi e calore specifico delle
sostanze.
Interpretare gli stati di aggregazione
Calcolare la temperatura di equilibrio molecolare in funzione dell’energia
interna.
in un calorimetro.
Definire i concetti di vapore saturo e
Utilizzare il potere calorifico delle
temperatura critica.
sostanze per determinare il calore
prodotto in alcune reazioni.
Distinguere i diversi modi di
trasmissione del calore.
Comprendere come avvengono i
passaggi tra i vari stati di
aggregazione della materia.
Calcolare l’energia necessaria per
realizzare i cambiamenti di stato.
Interpretare dal punto di vista
microscopico il concetto di calore
latente.
Analizzare un diagramma di fase.
di stato.
Applicare a semplici
proprietà del calore.
esercizi
3.1 Eventuali raccordi interdisciplinari
Si farà spesso riferimento agli strumenti operativi offerti dalla matematica e vi saranno raccordi anche con le scienze, in particolare in merito alle leggi dei
gas.
4. METODI E STRUMENTI
4.1 La lezione sarà in gran parte di tipo frontale, data l’ampiezza del programma, tuttavia gli incontri in aula di fisica con il docente tecnico esterno
consentiranno di lavorare anche per gruppi, utile occasione di stimolo al confronto e all’apporto di tutti i componenti, ognuno con le proprie intuizioni e
riflessioni.
L’aula di fisica è ora dotata di una lavagna LIM che offre vari spunti e materiali didattici informatici multimediali. Sarà periodicamente possibile proporre
lezioni con animazioni, filmati e laboratori virtuali, funzionali a collegare teoria con applicazioni pratiche, sia per introdurre un nuovo argomento, sia per
riassumere o mostrare la validità di un concetto precedentemente affrontato per via teorica.
La lezione si articola di norma con regolarità, come segue:
correzione degli esercizi svolti o incerti;
le
riepilogo eventuale dei concetti salienti dell’argomento trattato in quel periodo e richiesti nello svolgimento degli esercizi per casa;
ulteriori approfondimenti o precisazioni;
eventuali interrogazioni, che possono partire dalla correzione degli esercizi individualmente svolti. Normalmente la correzione degli esercizi è
assegnata ad uno studente, almeno fin dove è in grado di sostenerla autonomamente, successivamente o i compagni o io interveniamo per
completare o integrare con procedimenti alternativi.
Introduzione di nuovi argomenti.
4.2 Strumenti e materiali didattici: libro di testo in adozione, che dovrà essere sempre più utilizzato non solo come eserciziario, ma anche come
strumento di attenta lettura per verificare l’esattezza degli appunti presi durante le lezioni, come integrazione della lezione stessa e quindi di studio e di
ricerca di sintesi dei concetti.
Il laboratorio di fisica, come già anticipato, sarà utilizzato con il prezioso supporto di un docente tecnico esterno per cinque incontri programmati (uno
previsto in novembre 2012, gli altri a cadenza mensile a partire da gennaio 2013). Il laboratorio potrà essere utilizzato anche in altre occasioni non
programmate, qualora si rivelasse necessario per mostrare semplici esperimenti o strumenti.
La lavagna Lim con il collegamento internet, come già detto, permetterà di integrare con la visione di animazioni e filmati quelle esperienze che non sono
allestibili nel laboratorio.
5. Attività integrative proposte
E’ prevista la partecipazione di alcuni studenti alle olimpiadi della fisica.
6. VERIFICA E VALUTAZIONE
6.1 Nel trimestre sono previste almeno due verifiche orali, di cui una in forma scritta, quest’ultima già effettuata ai primi di ottobre dopo un periodo
dedicato al ripasso. Sono previste altresì due verifiche scritte, in questo caso anche su nuovi argomenti.
Nel pentamestre le valutazioni orali saranno almeno tre, di cui due potranno essere anche in forma scritta, riservando comunque, per gli alunni
insufficienti in questo tipo di prove, una ulteriore interrogazione orale entro la conclusione dell’anno scolastico.
Le prove scritte saranno possibilmente quattro e comunque in numero non inferiore a tre.
6.2. Criteri e griglie di valutazione
Per valutare il grado di comprensione e di abilità specifiche, mi baso sui seguenti aspetti:
memorizzazione delle regole e dei procedimenti standard
corretta applicazione dei concetti
autonomia nel procedere
rigore logico in problemi più articolati
capacità intuitive dimostrate
l'originalità e la sinteticità delle soluzioni proposte
cura del linguaggio specifico.
In sede di dipartimento si è ritenuto di dare il seguente peso ai criteri di valutazione mediante le due griglie esposte anche in classe:
Criteri di valutazione delle prove orali di matematica e fisica
C1= Criterio 1 (Conoscenza teorica degli argomenti proposti) max. 4 punti
C2= Criterio 2 (Corretta applicazione delle tecniche operative) max. 4 punti
C3= Criterio 3 (Conoscenza del linguaggio specifico)
max. 2 punti
Complessivamente la prova viene valutata in decimi sommando i punti attribuiti per ciascun criterio.
Criteri di valutazione delle prove scritte di matematica e fisica
C1= Criterio 1 (Conoscenza teorica degli argomenti proposti) max. 5 punti
C2= Criterio 2 (Elaborazione algebrico - numerica)
max. 3 punti
C3= Criterio 3 (Elaborazione grafica e/o ordine)
max. 2 punti
Complessivamente la prova viene valutata in decimi sommando i punti attribuiti per ciascun criterio.
Per la valutazione finale si terrà conto non solo degli esiti delle prove scritte e orali effettuate durante l’anno, ma anche della costanza, dell’impegno,
della partecipazione dimostrati e dei processi di apprendimento di ogni singolo allievo in relazione alla sua preparazione di base e ai progressi evidenziati.
Selvazzano Dentro, 31 Ottobre 2012
Il docente
Valeria Vianini
