LICEO SCIENTIFICO
“ E. FERMI”
PIAZZA TRIESTE, 1 - GAETA
PROGRAMMAZIONE GENERALE DI
FISICA
A.S. 2013-2014
Obiettivi generali e specifici
Lo studio della Fisica nella Scuola Secondaria Superiore di secondo grado concorre, attraverso
l'acquisizione delle metodologie e delle conoscenze specifiche della disciplina, alla formazione della
personalità dell'allievo, favorendo lo sviluppo di una cultura armonica tale da consentire una
comprensione critica e propositiva del presente e costituire una solida base per la costruzione di una
professionalità polivalente e flessibile.
L'insegnamento della Fisica, in stretto raccordo con le altre discipline scientifiche, si propone di
perseguire i seguenti obiettivi:
abitudine ad un’analisi critica di quanto viene proposto;
corretta valutazione del ruolo dell’intuizione;
conoscenza dei metodi e dei procedimenti dell’indagine scientifica;
interpretazione ed esposizione corretta dei fenomeni naturali;
lettura opportuna di tabelle e grafici per ricavare informazioni sui fenomeni;
risoluzione di problemi relativi ad argomenti trattati.
Metodologie didattiche – Strumenti di lavoro
Sul piano della metodologia dell'insegnamento appaiono fondamentali tre momenti interdipendenti, ma
non subordinati gerarchicamente o temporalmente:
- elaborazione teorica che, a partire dalla formulazione di alcune ipotesi o principi deve gradualmente
portare l'allievo a comprendere come si possa interpretare e unificare un'ampia classe di fatti empirici
e avanzare possibili previsioni;
- realizzazione, ove possibile, di esperimenti di laboratorio;
- applicazione dei contenuti acquisiti attraverso esercizi e problemi che non devono essere intesi 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.
Gli argomenti verranno trattati avendo sempre come guida il libro di testo e se necessario ricorrend o a
fotocopie di supporto, a sussidi multimediali e alla lettura di riviste scientifiche.
Criteri di valutazione e verifiche
La valutazione complessiva dell'alunno terrà conto dei seguenti fattori:
1) completezza delle conoscenze pratiche e teoriche acquisite dall'alunno durante il corso di studi;
2) capacità di analizzare un problema e di scegliere le tecniche di risoluzione;
3) capacità di giustificare le osservazioni;
4) capacità di esporre utilizzando con correttezza e completezza il linguaggio della materia;
5) importanza del miglioramento effettuato dallo studente;
6) atteggiamento tenuto in classe per quanto riguarda l'interesse la partecipazione, la capacità di
organizzare il proprio lavoro.
Le prove orali saranno continue ed avranno sia carattere individuale che collettivo; le prove scritte
(almeno due nel primo trimestre ed almeno tre nel successivo pentamestre) consisteranno nella
risoluzione di problemi, esercizi e quesiti anche corrispondenti alle tipologie A,B,C previste per la
terza prova dell’Esame di Stato.
La valutazione delle prove scritte di Fisica sarà articolata riferendosi alla seguente griglia:
2 - 4,5
Gravemente
insufficiente
5 - 5,5
Insufficiente
6 - 6,5
Sufficiente
7 - 7,5
Discreto
8 - 8,5
Buono
9 - 9,5
Ottimo
10
Eccellente
Nessuna conoscenza
2 - 2,,5
Pochissime conoscenze che non sa utilizzare,
neanche in modo meccanico. Fraintende e
3 - 3,5
confonde i concetti fondamentali.
Conoscenze superficiali. Utilizza i concetti
4 - 4,5 elementari in modo impreciso, approssimato
e con gravi errori di calcolo.
Conosce i concetti elementari e li applica in
modo meccanico con imprecisioni ed errori
di calcolo non eccessivamente gravi.
Conosce i concetti ed utilizza i dati in modo
semplice ma non sempre rigoroso; produce
ed esegue calcoli quasi correttamente.
Conosce le regole ed utilizza correttamente i
dati, si orienta e li dispone in modo quasi
corretto; sa collegare i concetti con sicurezza.
Conosce a fondo i concetti, li utilizza in
modo chiaro e sicuro; organizza i dati, se pur
con qualche imprecisione, adoperando
correttamente metodi e strumenti nelle
diverse situazioni problematiche.
Conosce in modo approfondito gli argomenti;
produce elaborati con apporti e arricchimenti
personali.
Conosce in modo approfondito i concetti;
interviene con autonoma capacità di
sistemazione ed integrazione degli strumenti
matematici. Trova soluzioni alternative.
La valutazione delle prove orali di Fisica sarà articolata riferendosi alla seguente griglia:
Voto
10
Conoscenze
Conoscenza ampia e
approfondita degli
argomenti.
Competenze
Applicazione efficace e
pienamente autonoma delle
conoscenze e delle
procedure per la soluzione
degli esercizi e dei
problemi.
9 – 9,5
Conoscenza
approfondita degli
argomenti
8 – 8,5
Conoscenza sicura ed
articolata dei
contenuti.
Applicazione autonoma
delle conoscenze e delle
procedure per la soluzione
degli esercizi e dei
problemi.
Applicazione corretta e
autonoma delle conoscenze
e delle procedure.
7 – 7,5
Conoscenza precisa
degli argomenti.
Applicazione adeguata ed
autonoma delle conoscenze
e delle procedure.
6 – 6,5
Conoscenza
essenziale degli
argomenti
Conoscenza parziale
e/o superficiale degli
argomenti.
Applicazione semplice
delle conoscenze e
procedure.
Applicazione incerta delle
conoscenze e delle
procedure.
Conoscenza lacunosa
e frammentaria degli
argomenti.
Conoscenza
gravemente carente.
Applicazione errata delle
conoscenze e delle
procedure.
Applicazione
completamente errata delle
procedure e delle
conoscenze.
Applicazione
completamente errata delle
procedure e delle
conoscenze.
5 – 5,5
4 -4,5
3 – 3,5
2 – 2,5
Conoscenza nulla.
Abilità
Organizzazione coerente e
coesa dei contenuti con
rielaborazioni critiche
personali e motivate,
integrate da collegamenti.
Espressione fluida,
corretta, con uso di
terminologie specifiche.
Organizzazione coerente e
critica dei contenuti.
Espressione fluida,
corretta, con uso di
terminologie specifiche.
Organizzazione coerente e
rispondente al discorso
con rielaborazioni
accurate. Espressione
corretta con uso di
terminologie specifiche.
Sviluppo coerente delle
argomentazioni con
giudizi motivati.
Espressione chiara e
corretta.
Organizzazione adeguata.
Espressione semplice ma
chiara.
Argomentazione poco
accurata e puntuale.
Espressione confusa e non
sempre corretta.
Argomentazione confusa.
Esposizione incerta e non
corretta.
Espressione inefficace,
confusa ed errata.
Espressione inefficace,
confusa ed errata.
In caso di profitto insufficiente, l’insegnante attuerà un percorso di recupero individuale in
orario curriculare consistente in esercizi assegnati ad personam da svolgere a casa sugli argomenti
necessari al raggiungimento degli obiettivi minimi.
Per le insufficienze rilevate al termine del trimestre e del pentamestre si fa riferimento
all’attività di recupero deliberata dal Collegio dei Docenti secondo la normativa vigente.
Si precisa che la valutazione intermedia e finale terrà conto complessivamente sia delle prove scritte ed
orali, sia del comportamento e della partecipazione dell’alunno alle lezioni e ad altre eventuali attività.
Attività extracurriculari
E’ prevista la partecipazione alle Olimpiadi di Fisica. Sarà valutata la partecipazione ad altre
attività che si presenteranno nel corso dell’anno scolastico.
OBIETTIVI SPECIFICI PER ANNO DI CORSO
ED ARTICOLAZIONE DEL PROGRAMMA
CLASSE PRIMA
Obiettivi
conoscere il metodo scientifico;
conoscere il concetto di grandezza fisica e di misura;
conoscere il significato di ordine di grandezza;
conoscere la teoria degli errori;
saper operare con le grandezze fisiche;
saper calcolare l’errore di una misura;
saper rappresentare le leggi fisiche;
conoscere il significato di grandezza scalare e di grandezza vettoriale;
saper operare con i vettori;
conoscere il concetto di calore e di temperatura;
conoscere le modalità di propagazione del calore;
conoscere i modelli corpuscolare e ondulatorio della luce;
conoscere i fenomeni della riflessione e della rifrazione della luce;
saper risolvere semplici problemi sulla calorimetria;
saper risolvere semplici problemi sugli specchi e sulle lenti;
conoscere il concetto di forza;
conoscere le leggi della statica dei fluidi;
saper risolvere semplici problemi sulla statica dei fluidi.
Articolazione del programma
Gli argomenti di Fisica che saranno svolti nell’anno scolastico, suddivisi in moduli ed in unità
didattiche, presentano la seguente articolazione:
MODULO 0: RICHIAMI
UNITA’ DIDATTICA 1: RICHIAMI DI ARGOMENTI SVOLTI NEL PRECEDENTE CORSO DI
STUDI
Contenuti: Le potenze: definizione, proprietà. Le equazioni di primo grado. Formule inverse. Esercizi
relativi.
MODULO 1: INTRODUZIONE ALLA FISICA
UNITA’ DIDATTICA 1: METODO SPERIMENTALE E SUA MISURA
Contenuti: Dalla scienza greca al metodo di Galilei. Grandezze fisiche e sistemi di misura. Notazione
scientifica. Cifre significative. Ordine di grandezza. Errori delle misure. Concetto di funzione.
Rappresentazione grafica delle leggi fisiche.
MODULO 2: TERMODINAMICA E OTTICA GEOMETRICA
UNITA’ DIDATTICA 1: TERMOLOGIA E CALORIMETRIA
Contenuti: La misura della temperatura. Scale termometriche. La dilatazione termica. Capacità
termica e calore specifico. La legge fondamentale della termologia .L'equilibrio termico. La
propagazione del calore. Stati di aggregazione della materia. Propaga zione del calore.
UNITA’ DIDATTICA 2: LA LUCE
Contenuti: Modello corpuscolare e ondulatorio. La propagazione della luce .La riflessione della luce.
La riflessione sugli specchi piani e curvi. La rifrazione della luce. I prismi e la riflessione totale. Le
lenti.
MODULO 3: VETTORI
UNITA’ DIDATTICA 1: TRIGONOMETRIA
Contenuti: Misura degli angoli. Funzioni goniometriche. Relazioni fondamentali tra le funzioni
goniometriche. Funzioni goniometriche di alcuni angoli notevoli. Teoremi sui triangoli rettangoli.
Risoluzione di un triangolo rettangolo.
UNITA’ DIDATTICA 2 : VETTORI
Contenuti: Grandezze scalari e grandezze vettoriali. L’algebra dei vettori. Componenti cartesiane di un
vettore e algebra vettoriale. Concetto intuitivo di Forza. Le forze come vettori.
MODULO 4: STATICA DEI FLUIDI
UNITA’ DIDATTICA 1: STATICA DEI FLUIDI
Contenuti: I fluidi. Leggi di Pascal, Stevino, Archimede. Pressione atmosferica. Esperimento di
Torricelli.
CLASSE SECONDA
Obiettivi
conoscere il significato di grandezza scalare e di grandezza vettoriale ;
saper operare con i vettori;
conoscere il concetto di forza;
conoscere le condizioni di equilibrio di un punto materiale e di un corpo rigido;
conoscere il significato di momento di una forza e di una coppia di forza ;
conoscere le leggi della statica dei fluidi;
saper risolvere semplici problemi sull’equilibrio di un punto materiale e di un corpo rigido ;
saper risolvere semplici problemi sulla statica dei fluidi;
conoscere il significato e la definizione di velocità e di accelerazione;
conoscere le equazioni dei moti;
saper risolvere semplici problemi sui moti;
conoscere i principi della dinamica;
conoscere i concettivi lavoro,energia cinetica,energia potenziale e potenza;
saper applicare i principi della dinamica;
saper applicare i principi di conservazione dell’energia.
Articolazione del programma
Gli argomenti di Fisica che saranno svolti nell’anno scolastico, suddivisi in moduli ed in unità
didattiche, presentano la seguente articolazione:
MODULO 1: VETTORI
UNITA’ DIDATTICA 1: TRIGONOMETRIA
Contenuti: Misura degli angoli. Funzioni goniometriche. Relazioni fondamentali tra le funzioni
goniometriche. Funzioni goniometriche di alcuni angoli notevoli. Teoremi sui triangoli rettangoli.
Risoluzione di un triangolo rettangolo.
UNITA’ DIDATTICA 2: VETTORI
Contenuti: Grandezze scalari e grandezze vettoriali. L’algebra dei vettori. Componenti cartesiane di un
vettore e algebra vettoriale. Concetto intuitivo di Forza. Le forze come vettori.
MODULO 2: LE FORZE E L’EQUILIBRIO
UNITA’ DIDATTICA 1: FORZE ED EQUILIBRIO
Contenuti: Concetto intuitivo di forza. Misura statica delle forze: Legge di Hooke. Forza elastica.
Forza d’attrito. Risultante ed equilibrante. Momento di una forza e di una coppia di forze. Equazioni
cardinali della statica. Baricentro di un corpo. Le macchine semplici.
UNITA’ DIDATTICA 2: FLUIDI IN EQUILIBRIO
Contenuti: Fluidi. Densità. Pressione. Leggi di Pascal, Stevino, Archimede. Pressione atmosferica.
Esperimento di Torricelli.
MODULO 3: IL MOVIMENTO
UNITA’ DIDATTICA 1: IL MOTO RETTILINEO
Contenuti: Concetto di punto materiale. Traiettoria e legge oraria. La descrizione del moto. La
velocità, il moto rettilineo uniforme e sua equazione generale del moto. L’accelerazione, il moto
uniformemente accelerato e sue equazioni generali del moto. La caduta libera dei gravi .
UNITA’ DIDATTICA 2: IL MOTO CIRCOLARE UNIFORME E IL MOTO ARMONICO
Contenuti: Il moto circolare uniforme: velocità angolare e accelerazione centripeta. Il moto armonico.
MODULO 4: LA SPIEGAZIONE DEL MOVIMENTO
UNITA’ DIDATTICA 1: I PRINCIPI DELLA DINAMICA
Contenuti: Il primo principio della dinamica. Il secondo principio della dinamica. Massa e peso. Il
terzo principio della dinamica.
UNITA’ DIDATTICA 2: LE FORZE E IL MOTO
Contenuti: Il moto lungo un piano inclinato. Il moto del proiettile.
UNITA’ DIDATTICA 3: L’ENERGIA
Contenuti: Il lavoro e l’energia. L’energia cinetica e l’energia potenziale. Conservazione dell’energia
meccanica. La potenza.
CLASSE TERZA
Obiettivi
conoscere gli elementi fondamentali della cinematica;
conoscere i principi della dinamica;
conoscere l’algebra dei vettori;
conoscere il concetto di momento e di una coppia di forze;
saper risolvere problemi sui moti;
saper applicare i principi della dinamica;
conoscere i concetti di lavoro,energia cinetica,energia potenziale e potenza;
saper applicare i principi di conservazione dell’energia;
conoscere il concetto di momento angolare;
saper risolvere problemi sul momento di inerzia e momento angolare per un corpo esteso e
sulla conservazione del momento angolare e sulla dinamica rotazionale di un corpo rigido ;
conoscere la legge di gravitazione universale;
acquisire il concetto di campo gravitazionale e saperne definire l’energia;
conoscere le leggi di Keplero;
saper applicare la legge di gravitazione universale;
conoscere le principali trasformazioni termodinamiche;
saper utilizzare i concetti di equilibrio termodinamico e di trasformazione di un sis tema
termodinamico;
comprendere l’irreversibilità dei fenomeni spontanei;
saper applicare i principi della termodinamica allo studio delle trasformazioni;
saper calcolare il rendimento di una macchina termica.
Articolazione del programma
Gli argomenti di Fisica che saranno svolti nell’anno scolastico, suddivisi in moduli ed in unità
didattiche, presentano la seguente articolazione:
MODULO 1: MECCANICA
UNITA’ DIDATTICA 1: LE LEGGI DEL MOTO
Contenuti: Moto rettilineo. I principi della dinamica. Il moto curvilineo. Principio d’indipendenza dei
moti simultanei (lancio del proiettile). Vettori e rappresentazione cartesiana. Prodotto vettoriale e
prodotto scalare. Momento di una forza e di una coppia di forze. Moto ed equilibrio di un corpo rigido .
UNITA’ DIDATTICA 2: MOTO CIRCOLARE ED OSCILLAZIONI
Contenuti: Il moto circolare uniforme. Il moto circolare con accelerazione angolare costante. Il moto
armonico. L’oscillatore elastico. Il pendolo semplice.
UNITA’ DIDATTICA 3: SISTEMI DI RIFERIMENTO INERZIALI E NON INERZIALI
Contenuti: Composizione di spostamenti, velocità ed accelerazioni. Il principio di relatività classica.
Trasformazioni galileiane. Forze apparenti nei sdr in moto rettilineo. Forze apparenti nei sistemi di
riferimento in moto circolare.
UNITA’ DIDATTICA 4: L’ENERGIA MECCANICA
Contenuti: Lavoro compiuto da una forza (diverse casistiche). Relazione tra lavoro ed energia cinetica.
La potenza di una forza. Forze conservative ed energia potenziale gravitazionale ed elastica. Principio
di conservazione dell’energia. Lavoro ed energia nel moto dei fluidi .
UNITA’ DIDATTICA 5 : LA QUANTITÀ DI MOTO E GLI URTI
Contenuti: Quantità di moto e impulso. Conservazione della quantità di moto. Urti elastici ed anelastici.
Urti elastici bidimensionali.
UNITA’ DIDATTICA 6 : MOMENTO ANGOLARE E MOTO ROTATORIO
Contenuti: Il momento angolare e sua variazione per un corpo puntiforme. Momento di inerzia e
momento angolare per un corpo esteso. La conservazione del momento angolare. Dinamica rotazionale
di un corpo rigido.
UNITA’ DIDATTICA 6 : LA GRAVITAZIONE
Contenuti: Moti apparenti dei corpi celesti. Modelli geocentrici: Tolomeo. Modelli eliocentrici:
Copernico. Le leggi di Keplero. La legge di gravitazione universale. Il campo gravitazionale. Energia
potenziale del campo gravitazionale. Moto dei pianeti e dei satelliti.
MODULO 2: TERMODINAMICA
UNITA’ DIDATTICA 1: I GAS E LA TEORIA CINETICA
Contenuti: Grandezza macroscopiche nei sistemi gassosi e l’equilibri termodinamico. Leggi dei gas di
Boyle e di Gay-Lussac. Equazione di stato dei gas perfetti. Termodinamica statistica: interpretazione
della pressione e dell’energia cinetica.
UNITA’ DIDATTICA 2: IL PRIMO PRINCIPIO DELLA TERMODINAMICA
Contenuti: Il primo principio nelle trasformazioni isocore, isobare, isoterme, adiabatiche e nelle
trasformazioni cicliche.
UNITA’ DIDATTICA 3: IL SECONDO PRINCIPIO DELLA TERMODINAMICA E L’ENTROPIA
Contenuti: Macchine termiche e rendimento. Enunciati di Kelvin e di Clausius. Il ciclo di Carnot.
L’entropia e sua variazione. Il secondo principio e l’entropia nelle trasformazioni irreversibili. Entropia
e disordine.
CLASSE QUARTA
Obiettivi
riconoscere i vari tipi di onde ed avere padronanza dei concetti fondamentali;
conoscere le caratteristiche e la fenomenologia principale delle onde sonore;
conoscere le proprietà della luce;
saper operare con le leggi della riflessione e della rifrazione;
conoscere e saper applicare le leggi degli specchi e delle lenti;
conoscere i fenomeni d’interferenza e diffrazione della luce;
conoscere elementi di elettrostatica e saper descrivere il campo elettrico;
conoscere la conservatività del campo elettrostatico ed acquisire il concetto di potenziale
elettrico;
saper operare con semplici circuiti elettrici e conoscere fenomeni connessi al moto delle
cariche;
conoscere gli elementi descrittivi dei campi magnetici e loro interazioni;
saper risolvere problemi applicativi sugli argomenti svolti.
Articolazione del programma
Gli argomenti di Fisica che saranno svolti nell’anno scolastico, suddivisi in moduli ed in unità
didattiche, presentano la seguente articolazione:
MODULO 1 : ONDE
UNITA’ DIDATTICA 1: OSCILLAZIONI ED ONDE
Contenuti: Oscillatore smorzato ed oscillatore forzato – La risonanza – La formazione e la
propagazione delle onde – Onde trasversali e longitudinali – Fronti d’onda e raggi - Onde armoniche e
loro caratteristiche – Equazione d’onda – La velocità di un’onda – L’energia di un’onda – Principio di
sovrapposizione : interferenza e battimenti – La diffrazione e il principio di Huygens.La riflessione e
la rifrazione.
UNITA’ DIDATTICA 2: IL SUONO
Contenuti: Le onde sonore – La velocità del suono – I limiti di udibilità – I caratteri distintivi del
suono – Le onde stazionarie –– L’effetto Doppler.
UNITA’ DIDATTICA 3: LE PROPRIETÀ ONDULATORIE DELLA LUCE
Contenuti: L’energia trasportata dalla luce. La fase di un’onda elettromagnetica e il cammino ottico.
L’interferenza della luce .L’interferometro di Young. La diffrazione della luce. Reticoli di diffrazione.
La polarizzazione della luce.
MODULO 2 : ELETTROSTATICA
UNITA’ DIDATTICA 1: LA CARICA E Il CAMPO ELETTRICO
Contenuti: L’elettrizzazione per strofinio - Isolanti e conduttori – L’elettrizzazione per contatto – La
carica elettrica ed il principio di conservazione della carica – La legge di Coulomb – La forza di
Coulomb nei dielettrici – L’induzione elettrostatica – La polarizzazione degli isolanti. : Il campo
elettrico. Il campo elettrico generato da cariche puntiformi. I campi elettrici generati da conduttori in
equilibrio elettrostatico.
UNITA’ DIDATTICA 2: IL POTENZIALE ELETTRICO E LACAPACITA’
Contenuti: L’energia potenziale elettrica. Il potenziale elettrico. Il potenziale di una carica puntiforme.
Le superfici equipotenziali. La deduzione del campo elettrico dal potenziale. La circuitazione del
campo elettrico. I condensatori. La capacità di un condensatore piano. I condensatori in serie ed in
parallelo. L’energia immagazzinata in un condensatore. Energia del campo elettrico.
UNITA’ DIDATTICA 3: LA CORRENTE ELETTRICA CONTINUA
Contenuti: La corrente elettrica nei conduttori metallici. I generatori di tensione. Il circuito elettrico
elementare. La prima legge di Ohm. Le leggi di Kirchhoff .I conduttori ohmici in serie ed in parallelo.
La trasformazione dell’energia elettrica. La forza elettromotrice. I conduttori metallici. La seconda
legge di Ohm. L’amperometro ed il voltmetro. I circuiti RC. L’effetto Joule. L’estrazione di elettroni
da un metallo.
UNITA’ DIDATTICA 4: LA CONDUZIONE ELETTRICA NEI FLUIDI E ATTRAVERSO IL
VUOTO
Contenuti: Pila e accumulatori. La dissociazione elettrolitica. L’elettrolisi. Le leggi di Faraday.
Conduzione nei gas. Correnti elettriche attraverso il vuoto.
UNITA’ DIDATTICA 5: IL MAGNETISMO
Contenuti: Campi magnetici generati da magneti e da correnti. Interazioni magnetiche fra correnti.
L’induzione magnetica. Il campo magnetico di alcune distribuzioni di cariche. Forze magnetiche sulle
correnti .
CLASSE QUINTA
(Ordinamento e P.N.I.)
Obiettivi
conoscere elementi di elettrostatica e saper descrivere il campo elettrico;
acquisire il concetto di potenziale elettrico;
saper operare con semplici circuiti elettrici e conoscere fenomeni connessi al moto delle
cariche;
conoscere gli elementi descrittivi dei campi magnetici e loro interazioni;
saper studiare i circuiti in corrente variante nel tempo ed i fenomeni d’induzione
elettromagnetica;
conoscere le onde elettromagnetiche e le loro proprietà;
conoscere gli elementi fondamentali della relatività ristretta. (P.N.I.)
Articolazione del programma
Gli argomenti di Fisica che saranno svolti nell’anno scolastico, suddivisi in moduli ed in unità
didattiche, presentano la seguente articolazione:
MODULO 1 : ELETTROMAGNETISMO
UNITA’ DIDATTICA 1: CARICHE ELETTRICHE E CAMPO ELETTROSTATICO
Contenuti: L’elettrizzazione per strofinio. Isolanti e conduttori. L’elettrizzazione per contatto.
Conservazione della carica elettrica. L’elettroscopio. Induzione elettrostatica. L’elettroforo di Volta.
La legge di Coulomb. Dipendenza della forza dalla distanza e dalle cariche. Legge di Coulomb nel
vuoto e nei dielettrici. La polarizzazione dei dielettrici.
Il concetto di campo elettrico. Il vettore campo elettrico. Campo elettrico di una carica puntiforme.
Rappresentazione del campo elettrico mediante le linee di forza. Campo elettrico di alcune particolari
distribuzioni di cariche: campo elettrico generato da due cariche puntiformi; campo elettrico di una
sfera conduttrice carica.
Flusso del campo elettrico. Il teorema di Gauss. Il campo elettrico generato da distribuzioni piane di
carica. Campo elettrico in un condensatore. Campo elettrico di un filo carico di lunghezza infinita.
Campi elettrici generati da distribuzioni sferiche di carica.
Il lavoro del campo elettrico e l’energia potenziale elettrica. Conservazione dell’energia del campo
elettrico. Circuitazione del campo elettrico. Il potenziale elettrico. Le superfici equipotenziali.
Relazione fra campo elettrico e differenza di potenziale.
Campo elettrico e potenziale di un conduttore in equilibrio elettrostatico. Teorema di Coulomb.
Campo e potenziale entro e fuori un conduttore sferico. Equilibrio elettrostatico tra due conduttori.
Potere dispersivo delle punte.
La capacità di un conduttore. Condensatori: capacità di un condensatore; effetto di un dielettrico sulla
capacità di un condensatore; sistemi di condensatori; lavoro di carica di condensatori; energia
immagazzinata in un condensatore carico.
UNITA’ DIDATTICA 2: LA CONDUZIONE ELETTRICA
Contenuti: Moto di una carica in un campo elettrico. Corrente elettrica nei conduttori metallici:
elettroni di conduzione; intensità di corrente. Intensità di corrente in un conduttore e differenza di
potenziale ai sui capi: le leggi di Ohm e la resistenza elettrica. Energia e potenza elettrica: l’effetto
Joule. Circuiti elettrici: resistenze in serie e in parallelo; principi di Kirchhoff; forza elettromotrice e
differenza di potenziale; l’amperometro ed il voltmetro. Elettronica dello stato solido: struttura
cristallina; teoria delle bande; semiconduttori drogati; diodo a semiconduttori; superconduttività. La
dissociazione elettrolitica. L’elettrolisi. Le leggi di Faraday. L’elettrolisi dell’acqua. Generatori di
tensione: la pila di Volta ed il problema della polarizzazione. Pila Daniel. Portatori di carica e
conduzione nei gas.
UNITA’ DIDATTICA 3: IL CAMPO MAGNETICO
Contenuti: Magneti e loro interazioni. Il campo magnetico. Comportamento di aghi magnetici in un
campo magnetico. Esperimento di Oersted e sua interpretazione. Intensità del campo magnetico. Forza
esercitata da un campo magnetico su un filo percorso da corrente. Induzione magnetica generata dai
circuiti elettrici: legge di Biot-Savart; spira circolare; solenoide. Teorema della circuitazione di
Ampere. Flusso dell’induzione magnetica.
UNITA’ DIDATTICA 4: AZIONE DEL CAMPO MAGNETICO SU CARICHE E CORRENTI
Contenuti: La forza di Lorentz. Moto di una carica elettrica in un campo magnetico. L’esperimento di
Thomson. L’interazione tra il campo magnetico e le correnti elettriche. L’interazione correntecorrente; definizione dell’Ampere. Momento magnetico di una spira percorsa da corrente, di un ago
magnetico, degli atomi. Correnti amperiane. Equivalenza tra spire ed aghi magnetici. Effetti della
materia sul campo magnetico. Ferromagnetismo e ciclo d’isteresi.
UNITA’ DIDATTICA 5: L’INDUZIONE ELETTROMAGNETICA
Contenuti: Correnti indotte. La legge di Faraday-Neumann. La legge di Lenz e la conservazione
dell’energia. L’induttanza di un circuito. Energia associata ad campo elettrico ed ad un campo
magnetico.
UNITA’ DIDATTICA 6: EQUAZIONI DI MAXWELL E ONDE ELETTROMAGNETICHE
Contenuti: Leggi di Faraday-Neumann. Campo elettrico indotto dalla variazione del flusso di B .
Corrente di spostamento. Campo magnetico B generato dalla variazione del flusso di E . Equazioni
di Maxwell. Onde elettromagnetiche: genesi di una perturbazione elettromagnetica e di un’onda
elettromagnetica; proprietà delle onde elettromagnetiche; spettro elettromagnetico.
MODULO 2 : FISICA MODERNA (per indirizzo P.N.I.)
UNITA’ DIDATTICA 1: LA RELATIVITÀ EISTEINIANA
Contenuti: Richiami di relatività galileiana. Il problema dell’etere. L’abbandono dell’etere e il trionfo
della relatività einsteniana: trasformazioni di Lorentz; postulati della “Relatività ristretta”; la
sincronizzazione degli orologi; il significato relativistico di evento ed il concetto di simultaneità;
dilatazione dei tempi; contrazione delle lunghezze. La massa , la quantità di moto e l’energia nella
dinamica relativistica. Cenni sulla “Relatività generale”.
OBIETTIVI MINIMI PER ANNO DI CORSO
Le attività di recupero curriculari e le prove di verifica per il recupero del debito formativo, saranno
calibrate sui seguenti obiettivi minimi:
CLASSE PRIMA
Acquisire il legame tra matematica e fisica.
Saper misurare angoli e archi.
Saper riconoscere relazioni di proporzionalità diretta e inversa.
Saper costruire per punti il grafico di una funzione.
Saper convertire unità di misura da un sistema ad un altro.
Saper determinare gli errori delle misure.
Conoscer il fenomeno della dilatazione termica.
Conoscere il principio “zero” della termodinamica.
Conoscere gli stati di aggregazione della materia.
Individuare le cause dei cambiamenti di fase.
Sapere come si produce e si trasmette il calore.
Conoscere la natura fisica della luce.
Conoscere i fenomeni relativi alla propagazione della luce.
Saper effettuare costruzioni di immagini mediante i principi dell’ottica geometrica.
Conoscere le operazioni con i vettori.
Individuare le componenti cartesiane di un vettore.
Conoscere l’algebra dei vettori.
Acquisire il concetto intuitivo di forza.
Saper determinare la risultante di una forza.
Conoscere i principi della fluidostatica e della fluidodinamica.
Saper risolvere semplici problemi di applicazione della teoria.
CLASSE SECONDA
Conoscere le operazioni con i vettori.
Individuare le componenti cartesiane di un vettore.
Conoscere l’algebra dei vettori.
Acquisire il concetto intuitivo di forza
Saper determinare la risultante di una forza.
Conoscere i principi della fluidostatica e della fluidodinamica.
Conoscere gli elementi fondamentali del moto circolare e del moto armonico.
Conoscere i principi della dinamica.
Conoscere gli elementi fondamentali del moto su un piano inclinato e del moto parabolico.
Conoscere il concetto di lavoro e di energia.
Conoscer il fenomeno della dilatazione termica.
Conoscere il principio “zero” della termodinamica.
Conoscere gli stati di aggregazione della materia.
Individuare le cause dei cambiamenti di fase.
Sapere come si produce e si trasmette il calore.
Conoscere la natura fisica della luce.
Conoscere i fenomeni relativi alla propagazione della luce.
Saper effettuare costruzioni di immagini mediante i principi dell’ottica geometrica.
Conoscere i concettivi lavoro, energia cinetica, energia potenziale e potenza.
Saper risolvere semplici problemi di applicazione della teoria.
CLASSE TERZA
Conoscere le operazioni con i vettori.
Individuare le componenti cartesiane di un vettore.
Conoscere l’algebra dei vettori.
Conoscere gli elementi fondamentali della cinematica.
Saper determinare la risultante e l’equilibrante di un sistema di forze.
Conoscere le condizioni di equilibrio di un corpo sospeso.
Conoscere i principi della dinamica.
Conoscere il concetto di lavoro e di energia.
Saper applicare i principi di conservazione dell’energia.
Conoscere la legge di gravitazione universale.
Conoscere le leggi di Keplero.
Saper applicare la legge di gravitazione universale.
Conoscer il fenomeno della dilatazione termica.
Conoscere il principio “zero” della termodinamica.
Conoscere gli stati di aggregazione della materia.
Individuare le cause dei cambiamenti di fase.
Sapere come produce e si trasmette il calore.
Conoscere le principali trasformazioni termodinamiche.
Saper utilizzare i concetti di equilibrio termodinamico e di trasformazione di un sistema termodinamico.
Saper applicare i Principi della termodinamica allo studio delle trasformazioni.
Saper calcolare il rendimento di una macchia termica.
Saper risolvere semplici problemi di applicazione della teoria.
CLASSE QUARTA
Sapere come si produce un’onda e saper scrivere l’equazione.
Saper distinguere un’onda da una oscillazione.
Conoscere le grandezze tipiche di un’onda e i principali fenomeni ad esse connessi.
Saper risolvere semplici problemi di applicazione della teoria.
Sapere come si produce un suono e conoscere le proprietà.
Conoscere l’effetto Doppler e le sue applicazioni.
Conoscere la natura fisica della luce.
Conoscere i fenomeni relativi alla propagazione della luce.
Dualismo onda-corpuscolo.
Modello corpuscolare della luce.
Sapere come si elettrizza la materia.
Saper applicare la legge di Coulomb a più cariche e a corpi estesi.
Acquisire il concetto di campo elettrico e saperne definire l’energia.
Conoscere e saper applicare il teorema di Gauss.
Conoscere sistemi fondamentali di conduttori.
Sapere come la materia influenza il campo elettrico.
Acquisire il concetto di campo elettrico.
Conoscere sistemi fondamentali di conduttori.
Saper definire l’intensità di corrente elettrica.
Saper applicare le leggi di Ohm e i principi di Kirchhoff ai circuiti elettrici.
Saper calcolare l’energia dissipata in un conduttore.
Conoscere le origini del magnetismo.
Saper risolvere semplici problemi di applicazione della teoria.
CLASSE QUINTA
Sapere come si elettrizza la materia.
Saper applicare la legge di Coulomb a più cariche e a corpi estesi.
Acquisire il concetto di campo elettrico.
Conoscere sistemi fondamentali di conduttori.
Saper definire l’intensità di corrente elettrica.
Saper applicare le leggi di Ohm e i principi di Kirchhoff ai circuiti elettrici.
Saper calcolare l’energia dissipata in un conduttore.
Conoscere le origini del magnetismo.
La corrente elettrica come origine del magnetismo.
Conoscere le interazioni corrente-magnete e corrente-corrente.
Sapere come la materia influenza il magnetismo.
Moto di cariche elettriche in un campo magnetico.
Conoscere le proprietà del campo magnetico.
Conoscere le proprietà fondamentali dei campi elettrico e magnetico costanti nel tempo.
Origine fisica della f.e.m. indotta.
Conoscere i fenomeni di autoinduzione e di mutua induzione.
Comprendere il significato fisico della corrente di spostamento.
Conoscere le equazioni di Maxwell.
Saper come si produce e come si propaga un’onda elettromagnetica.
Conoscere i principi della relatività (P.N.I.)
Comprendere le conseguenze della relatività (P.N.I.)
La programmazione annuale di Fisica è stata redatta in seno al Dipartimento di Matematica e Fisica.
Il singolo Docente autonomamente potrà apportare modifiche alla stessa ogni qualvolta la situazione
della classe lo richieda.
Il Dipartimento di Matematica e Fisica:
Prof.ssa Autiero Teresa
Prof.ssa Di Giuseppe Bernardette
Prof.ssa Di Milla Sandra
Prof.ssa Magliozzi Maria
Prof.ssa Matarazzo Maria Antonietta
Prof.ssa Mirtillo Maddalena Trina
Prof.ssa Paone Maria Rosaria
Prof. Suprano Giuseppe
