SCIENZE INTEGRATE (FISICA) - settore tecnologico
COMPETENZE DISCIPLINARI CLASSI PRIME
Saper analizzare un fenomeno o un problema riuscendo ad individuare gli
elementi significativi e le relazioni coinvolte, ed operando gli opportuni
collegamenti tra premesse e conseguenze
Saper collegare i contenuti teorici alla realtà quotidiana
PROGRAMMAZIONE CLASSI PRIME
Formazione sulla Sicurezza
ORE: 2
Obiettivi
Conoscenze
Competenze
Conoscere il regolamento del laboratorio di fisica
Conoscere le regole generali sulla sicurezza
Conoscere i D.P.C e D.P.I.
Saper
mantenere
in
laboratorio
un
comportamento corretto in funzione della
sicurezza e consapevole dei rischi presenti.
Contenuti
Regolamento del laboratorio di fisica
Normative generali sulla sicurezza
D.P.C e D.P.I.
Blocco tematico :
Grandezze fisiche e misure
Unità 1:
La misura e gli errori
ORE: 30
Obiettivi dell’unità
Conoscenze
Competenze
Che cos’è una grandezza fisica
Utilizzare multipli e sottomultipli
Le unità di misura del Sistema Internazionale
Utilizzare la notazione scientifica
Le grandezze fisiche lunghezza, massa, tempo, Calcolare gli errori associati alla misura di una
densità
grandezza fisica
Errori sistematici e casuali
Scrivere il risultato di una misura con il relativo
Che cos’è l’errore assoluto, l'errore relativo e l’errore errore
percentuale
Contenuti
Le grandezze fisiche
Le unità di misura ed il Sistema Internazionale
Le operazioni fra grandezze fisiche
La misura di lunghezze, aree, volumi
La misura della massa
Il tempo
La densità di una sostanza
La notazione scientifica, l’arrotondamento e l’ordine di grandezza
Errori casuali ed errori sistematici
Il risultato di una misura
Il valore medio e l’errore assoluto; l’errore relativo e l’errore percentuale
Le caratteristiche degli strumenti di misura
Unità 2:
La rappresentazione di dati e fenomeni
Obiettivi dell’unità
Conoscenze
Conoscere vari metodi per rappresentare un
fenomeno fisico (tabelle, formule, grafici)
Conoscere alcune relazioni fra grandezze fisiche
(proporzionalità diretta, correlazione lineare,
proporzionalità inversa, proporzionalità quadratica)
Competenze
Rappresentare dati e fenomeni con linguaggio
algebrico, grafico o con tabelle
Stabilire e/o riconoscere relazioni tra grandezze
fisiche
Contenuti
Le rappresentazioni di un fenomeno mediante tabelle, formule, grafici
I grafici cartesiani
Le grandezze direttamente proporzionali; le grandezze inversamente
proporzionali; le grandezze proporzionali al quadrato; la correlazione
lineare
Unità 3:
Le grandezze vettoriali
Obiettivi dell’unità
Conoscenze
Competenze
Che cos’è un vettore
Somma e differenza di vettori
La regola del parallelogramma
Le componenti di un vettore
Concetto di forza
La legge degli allungamenti elastici
La forza d'attrito
Disegnare e/o calcolare la risultante di due o più vettori
Scomporre una forza e calcolare le sue componenti
Applicare la legge degli allungamenti elastici
Calcolare la forza di attrito statico
Contenuti
Il concetto di forza
La forza peso
La misura delle forze con
dinamometro
La somma delle forze
I vettori e gli scalari
Il seno e il coseno di un angolo
La forza elastica e le forze di attrito
Blocco tematico:
Le forze e l’equilibrio
Unità 4:
il
ORE: 15
L’equilibrio dei corpi solidi
Obiettivi dell’unità
Conoscenze
Competenze
Che cos’è una forza equilibrante
Trovare la risultante di due o più forze
La condizione necessaria per l’equilibrio di un Stabilire se un punto materiale o un corpo rigido è in
punto materiale o di un corpo rigido
equilibrio
Trovare il baricentro di un corpo
La definizione di momento di una forza
Che cos’è una coppia di forze
Calcolare il guadagno di una macchina semplice
Il significato di baricentro
Che cosa si intende per macchina semplice
Contenuti
La statica
L’equilibrio di un punto materiale libero
I vincoli
L’equilibrio di un punto materiale appoggiato su un piano
inclinato
Il corpo rigido
La somma delle forze applicate a un corpo rigido
Il momento di una forza
Il momento di una coppia di forze
L’equilibrio di un corpo rigido
Il centro di gravità di un corpo rigido
Diversi tipi di equilibrio
Blocco tematico :
Unità 5:
Il movimento dei corpi
Il moto rettilineo
Obiettivi dell’unità
Conoscenze
Competenze
ORE: 27
La definizione di velocità media e di
accelerazione media
Che cosa si intende per moto rettilineo uniforme
e per moto uniformemente accelerato
Enunciare la legge oraria del moto rettilineo
uniforme
Enunciare le leggi del moto uniformemente
accelerato
Che cos’è l’accelerazione di gravità
Trasformare una velocità da km/h in m/s e viceversa
Calcolare la velocità e l’accelerazione
Utilizzare la legge oraria del moto rettilineo uniforme
Applicare la legge oraria e la legge della velocità in un
moto uniformemente accelerato
Ricavare la legge oraria del moto da un grafico
Calcolare la velocità e lo spazio percorso da un oggetto
in caduta libera
Contenuti
Traiettoria e spostamento
I sistema di riferimento
La velocità media e la velocità istantanea
Il moto rettilineo uniforme: legge oraria e grafico
L’accelerazione media e l’accelerazione istantanea
Il moto rettilineo uniformemente accelerato: legge oraria e grafico
La caduta libera di un corpo soggetto all’accelerazione di gravità.
Unità 6:
Il moto nel piano
Obiettivi dell’unità
Conoscenze
Competenze
Moto circolare uniforme e sue grandezze
caratteristiche
Caratteristiche del moto parabolico.
Enunciare le leggi di composizione dei moti
(approfondimento)
Calcolare velocità angolare, velocità tangenziale e accelerazione
centripeta nel moto circolare uniforme
Applicare le leggi del moto parabolico.
Applicare le leggi di composizione dei moti (approfondimento)
Contenuti
Argomenti
Le traiettorie nel piano e nello spazio
Il moto circolare uniforme
Il radiante
La velocità angolare
L’accelerazione centripeta
Il moto parabolico
La composizione dei moti (approfondimento)
Blocco tematico:
Unità 7:
Le forze e il movimento
ORE: 25
I principi della dinamica
Obiettivi dell’unità
Conoscenze
Competenze
Gli enunciati dei tre principi della dinamica
Che cos’è la forza gravitazionale
Applicare i tre principi della dinamica
Valutare la forza centripeta
Calcolare la forza gravitazionale (cenni)
Contenuti
Il primo, il secondo ed i terzo principio della dinamica
La forza centripeta
La forza gravitazionale (cenni)
Il moto dei satelliti (cenni)
Unità 8:
Energia e lavoro (*)
Obiettivi dell’unità
Conoscenze
Competenze
La definizione di lavoro
La definizione di energia cinetica
Il teorema dell’energia cinetica
Che cos’è l’energia potenziale gravitazionale
Che cos’è una forza conservativa (cenni)
Il principio di conservazione dell’energia meccanica
La definizione di potenza
Calcolare il lavoro di una o più forze costanti applicate
allo stesso scopo
Applicare il teorema dell’energia cinetica a situazioni
semplici
Applicare il principio di conservazione dell’energia
meccanica
Distinguere tra forze conservative e forze non
conservative
Contenuti
Il lavoro; lavoro motore e lavoro resistente
L’energia cinetica e il teorema dell’energia cinetica
L’energia potenziale gravitazionale ed elastica
L’energia meccanica e il teorema di conservazione dell’energia meccanica
(*) Tale unità didattica può, a discrezione del docente ed in base all’andamento della classe nel
corso dell’anno scolastico, essere posticipata alla classe seconda.
ESPERIENZE PRATICHE DI LABORATORIO
1) Esperienza di laboratorio sulle caratteristiche degli strumenti di misura.
2) Esperienza di laboratorio sulle misure dirette ed indirette di volume.
3) Esperienza di laboratorio sulla densità dei solidi.
4) Esperienza di laboratorio sulla teoria degli errori, tramite l’uso della rotaia a cuscino d’aria e
la misura dei lati del banco con il metro.
5) Esperienza di laboratorio sull’uso del programma Microsoft Excel.
6) Esperienza di laboratorio sulla proporzionalità diretta e densità dei liquidi.
7) Esperienza pratica di laboratorio sull’inversa proporzionalità.
8) Esperienza di laboratorio sulla regola del parallelogramma e scomposizione vettoriale di
una forza.
9) Esperienza di laboratorio sul calcolo della costante di elasticità della molla (legge di
Hooke).
10) Esperienza di laboratorio sulla forza d’attrito statico e dinamico, e calcolo dei coefficienti,
tramite l’uso di blocchetti in legno a diverse facciate.
11) Esperienza pratica di laboratorio sul calcolo del periodo del pendolo.
12) Esperienza pratica di laboratorio sull’equilibrio di un corpo rigido su piano inclinato
(scomposizione della forza peso).
13) Esperienza pratica di laboratorio sulle leve di primo genere. Equilibrio tra momenti.
14) Esperienza pratica di laboratorio sulle carrucole fisse e mobili.
15) Esperienza pratica di laboratorio sulla determinazione del baricentro di un corpo.
16) Esperienza pratica di laboratorio sul moto rettilineo uniforme, tramite l’uso di rotaia a
cuscino d’aria.
17) Esperienza pratica di laboratorio sul moto rettilineo uniformemente accelerato, tramite l’uso
di rotaia a cuscino d’aria.
18) Esperienza pratica di laboratorio sulla caduta dei gravi.
19) Esperienza pratica di laboratorio sul moto parabolico (e dei proiettili).
20) Esperienza pratica di laboratorio sul moto circolare uniforme.
21) Esperienza pratica di laboratorio sul secondo principio della dinamica, tramite l’uso di rotaia
a cuscino d’aria. Diretta proporzionalità tra forza ed accelerazione, inversa proporzionalità
tra massa ed accelerazione.
22) Esperienza di laboratorio sulla potenza del corpo umano, tramite l’uso di scala pedonale.
