anno scolastico 2002/2003
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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. 4^ SEZ. B MATERIA : FISICA 1. LIVELLO RILEVATO DELLA CLASSE E DEI SINGOLI ALUNNI ALL’INIZIO DELL’ANNO a) Interesse e partecipazione La partecipazione è buona in gran parte della classe, anche se l’interesse non è vivo in tutti. Qualche alunno manifesta dei timori nei riguardi della disciplina e si pone in atteggiamento di attesa, per capire come si svilupperà il programma quest’anno con un nuovo docente. b) Livelli di partenza Dalla prima verifica scritta valida per l’orale e relativa ad argomenti di ripasso, così come dalle prime valutazioni orali, si possono al momento individuare i seguenti livelli di partenza: cinque alunni con profitto buono o più che buono, quattro con esiti quasi buoni o più che sufficienti, sei sufficienze, altrettante insufficienze e quattro gravi insufficienze. Si dovrà intervenire soprattutto sui pregiudizi già presenti in alcuni studenti nei confronti della disciplina, che si formano spesso nelle classi terze, anche a causa dell’approccio prevalentemente teorico del vecchio corso tradizionale di studi liceali. Gli argomenti del quarto anno invece si prestano a stimolare l’interesse, dato il carattere più immediato con la fisica quotidiana e visto che la premessa teorica fisico – matematica è stata già sedimentata. Relativamente ai tre punti: 2. OBIETTIVI DIDATTICI 2.1 Obiettivi minimi 3. SCANSIONE DEI CONTENUTI, si fa riferimento alla tabella che segue: TESTO: Ugo Amaldi; “La fisica di Amaldi, Idee ed esperimenti” vol. 1-2; ed. Zanichelli PRIMO PERIODO: DA SETTEMBRE A DICEMBRE 2012 UNITÀ OBIETTIVI Conoscenze Capacità Competenze Obiettivi minimi Volume 1 11. L’energia meccanica (ripasso) - La conservazione dell’energia meccanica - La conservazione dell’energia totale 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 Calcolare il lavoro fatto da una forza Applicazione della conservazione 12. La quantità di moto e il momento angolare - La conservazione della quantità di moto - Il momento angolare - Conservazione e variazione del momento angolare - Il momento d’inerzia La relazione tra quantità di moto e impulso di una forza 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 costante nei diversi casi di angolo tra direzione della forza e direzione dello spostamento Calcolare la potenza impiegata Ricavare l’energia cinetica di un corpo in relazione al lavoro svolto. Determinare il lavoro svolto da forze dissipative Calcolare l’energia potenziale gravitazionale di un corpo e l’energia potenziale elastica di un sistema oscillante Applicare il principio di conservazione dell’energia meccanica Calcolare la quantità di moto di un corpo e l’impulso di una forza Applicare la legge di conservazione della quantità di moto Comprendere la distinzione tra urti elastici e anelastici Analizzare casi di urti lungo una retta e di urti obliqui Individuare la posizione del centro di massa di un sistema fisico Applicare la conservazione del momento angolare a un sistema dell’energia meccanica in esercizi di dinamica, sapendone riconoscere l’efficacia risolutiva Saper applicare i contenuti del modulo in situazioni fisiche diverse anche in urti bidimensionali Analizzare il movimento di un corpo che ruota attorno a un asse e definire il momento della forza applicata Stabilire le condizioni di equilibrio di un corpo rigido Definire il vettore momento angolare Calcolare il momento di una forza, Conoscere il significato di lavoro, energia cinetica, energia potenziale, potenza Conoscere il significato di forza conservativa e di forza non conservativa Conoscere la legge di conservazione dell’energia meccanica e il suo ambito di validità Conoscere il significato di impulso, quantità di moto e di sistema isolato Conoscere la legge di conservazione della quantità di moto e il suo ambito di validità Conoscere la differenza tra un urto elastico ed un urto anelastico. Conoscere le leggi relative agli urti che avvengono in un piano. Saper applicare la legge di conservazione della quantità di moto per risolvere il problema delle 13. La gravitazione (ripasso e integrazione) - Le leggi di Keplero - La gravitazione universale - Il valore della costante G - Massa inerziale e gravitazionale - Il moto dei satelliti - La deduzione delle leggi di Keplero - Il campo gravitazionale - L’energia potenziale gravitazionale - La forza di gravità e la conservazione dell’energia meccanica 14. L’equilibrio dei fluidi - Solidi, liquidi e gas - La pressione - La pressione nei liquidi - La pressione della forzapeso nei liquidi - I vasi comunicanti - La spinta di Archimede - Il galleggiamento dei corpi - La pressione atmosferica - La misura della pressione atmosferica Il momento d’inerzia e la rotazione dei corpi fisico di una coppia di forze e di più forze Determinare il momento d’inerzia di applicate a un corpo rigido un corpo rigido e utilizzarlo nello Calcolare il momento d’inerzia di studio dei moti rotatori alcuni corpi con geometria diversa Ragionare in termini di conservazione del momento angolare 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 Utilizzare le leggi di Keplero nello studio del moto dei corpi celesti Applicare la legge di gravitazione di Newton Comprendere la distinzione tra massa inerziale e massa gravitazionale Analizzare il moto dei satelliti Dedurre le leggi di Keplero dai princìpi della dinamica Comprendere le caratteristiche del capo gravitazionale Utilizzare il principio di conservazione dell’energia nell’analisi di moti in campi gravitazionali Calcolare la pressione esercitata dai Studiare il comportamento della Saper utilizzare ed applicare la legge liquidi materia quando essa si presenta allo di Stevino, il principio di Pascal, il stato liquido ed aeriforme Applicare le leggi di Pascal, Stevino, principio dei vasi comunicanti e il Archimede nello studio Comprendere l’importanza principio di Archimede dell’equilibrio dei fluidi applicativa delle leggi della meccanica dei fluidi Analizzare le condizioni di galleggiamento dei corpi Comprendere il ruolo della pressione atmosferica Utilizzare correttamente e convertire le unità di misura della pressione Le caratteristiche dei fluidi Il concetto di pressione La pressione nei liquidi La legge di Pascal La legge di Stevino La spinta di Archimede Il galleggiamento dei corpi La pressione atmosferica e la sua misura interazioni fra corpi Saper risolvere semplici problemi sugli urti elastici ed anelastici che si muovono su una retta Conoscere il significato di : momento di una forza, coppia di forze, momento angolare, momento d’inerzia e saperlo applicare a semplici esercizi Descrivere i moti dei corpi celesti e Conoscere le tre leggi di Keplero e individuare le cause dei saperle utilizzare per calcolare i comportamenti osservati periodi di rivoluzione e i raggi delle orbite dei pianeti del sistema solare Analizzare il moto dei satelliti e descrivere i vari tipi di orbite Conoscere il concetto di gravità e Descrivere l’azione delle forze a saper calcolare la forza di gravità tra distanza in funzione del concetto di due corpi di massa e distanza note campo gravitazionale Saper calcolare l’accelerazione di Saper applicare il principio di gravità g a diverse altezze dalla Terra sovrapposizione alle forze e su diversi pianeti gravitazionali e all’energia potenziale Saper applicare la legge di Saper calcolare l’energia potenziale gravitazione universale di Newton al gravitazionale, applicandola alla moto dei satelliti, calcolando la conservazione dell’energia velocità orbitale e l’altezza Saper calcolare le masse dei pianeti o del Sole a partire dalla legge di gravitazione universale 15. Il moto dei fluidi - La corrente di un fluido - L’equazione di continuità - L’equazione di Bernoulli - L’effetto Venturi - L’attrito nei fluidi - La caduta nell’aria Il concetto di portata per una Calcolare la portata di una conduttura conduttura Applicare l’equazione di Bernoulli L’equazione di continuità Comprendere l’effetto Venturi e le L’equazione di Bernoulli sue conseguenze L’effetto Venturi Calcolare la velocità limite per la L’attrito nei fluidi, il regime laminare, caduta nell’aria e nei liquidi l’attrito viscoso La legge di Stokes Il concetto di velocità limite Saper individuare esempi reali che si possono spiegare con l’equazione di Bernoulli Conoscere l’equazione di Bernoulli e alcuni esempi da essa deducibili, come l’effetto Venturi e il teorema di Torricelli. Saper applicare l’equazione di Bernoulli a semplici casi. SECONDO PERIODO: DA GENNAIO A GIUGNO 2013 OBIETTIVI UNITÀ Conoscenze Abilità/capacità Competenze Obiettivi minimi Volume 2 1. La temperatura - Il termometro - La dilatazione lineare dei solidi - La dilatazione volumica dei solidi - La dilatazione volumica dei liquidi - Le trasformazioni di un gas - La prima legge di GayLussac (p costante) - La legge di Boyle (T cost) - La II legge di Gay-Lussac (V costante) - Il gas perfetto - Atomi e molecole - La mole e il numero di Avogadro - L’equazione di stato del gas perfetto 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 Gay-Lussac Il modello del gas perfetto e la sua equazione di stato Atomi, molecole e moli La legge di Avogadro Osservare gli effetti della variazione di temperatura di corpi solidi, liquidi e termoscopio e termometro gassosi e formalizzare le leggi che li Calcolare le variazioni di dimensione regolano dei corpi solidi e liquidi sottoposti a Ragionare sulle grandezze che riscaldamento descrivono lo stato di un gas Riconoscere i diversi tipi di Introdurre il concetto di gas perfetto. trasformazione di un gas Formulare la legge per n moli di gas Applicare le leggi di Boyle e Gayperfetto Lussac alle trasformazioni di un gas Riconoscere le caratteristiche di un gas perfetto e saperne utilizzare l’equazione di stato Comprendere le distinzioni tra atomi, molecole, elementi, composti e conoscere le loro proprietà Utilizzare la legge di Avogadro Comprendere la differenza tra Saper convertire una temperatura Saper calcolare la dilatazione di nelle scale note 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 2. Il calore - Calore e lavoro - Energia in transito - Capacità termica e calore specifico - Il calorimetro - Le sorgenti di calore e il potere calorifico - Conduzione e convezione - L’irraggiamento - Il calore solare e l’effettoserra 3. - La teoria microscopica della materia Il moto browniano La pressione del gas perfetto Il calcolo della pressione del gas perfetto La temperatura dal punto di vista microscopico La velocità quadratica media La distribuzione di Maxwell L’energia interna L’equazione di stato di van der Waals per i gas reali Gas, liquidi e solidi Calore e lavoro come forme di energia in transito Unità di misura per il calore Capacità termica, calore specifico, potere calorifico La trasmissione del calore per conduzione, convezione, irraggiamento Il calore emesso dal Sole e l’effetto serra Il ruolo delle attività umane nell’aumento dell’effetto serra Comprendere come riscaldare un corpo con il calore o con il lavoro Distinguere tra capacità termica dei corpi e calore specifico delle sostanze Calcolare la temperatura di equilibrio in un calorimetro Utilizzare il potere calorifico delle sostanze per determinare il calore prodotto in alcune reazioni Distinguere i diversi modi di trasmissione del calore Comprendere il meccanismo di azione dell’effetto serra naturale Conoscere le problematiche storiche Conoscere le modalità di concernenti la natura del calore, della propagazione del calore e temperatura e i rapporti tra calor e ed determinare i cambiamenti che energia meccanica manifestano i corpi quando sono Saper descrivere l’esperimento di riscaldati o raffreddati Joule e le sue conseguenze Analizzare la causa della variazione Conoscere le trasformazioni di un gas della temperatura dei corpi e durante i processi termici e calcolare calcolare la quantità di calore le grandezze termodinamiche come scambiata tra due corpi messi a pressione, temperatura e volume contatto Individuare i meccanismi di Conoscere le caratteristiche del calore propagazione del calore specifico e della capacità termica di Conoscere il modello di corpo nero una sostanza Conoscere la legge dello spostamento di Wien e il suo significato Distinguere tra fonti energetiche rinnovabili e non rinnovabili e discutere sui loro limiti di sfruttamento Il moto browniano. 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 I gas reali e l’equazione di stato di van der Waals L’energia interna nei solidi, liquidi, gas Comprendere la spiegazione del moto browniano 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 Distinguere un gas perfetto da un gas reale e saper utilizzare l’equazione di van der Waals Comprendere il significato di energia interna per un gas Confrontare gas, liquidi, solidi dal Mettere in relazione il legame tra grandezze microscopiche e grandezze macroscopiche Identificare l’energia interna dei gas perfetti Formulare la teoria cinetica dei gas Interpretare, dal punto di vista microscopico, la pressione esercitata dal gas perfetto e la sua temperatura assoluta Formulare il teorema di equipartizione dell’energia Analizzare la distribuzione maxwelliana delle velocità molecolari. Affrontare la differenza tra gas perfetti e gas reali Sapere motivare la presenza o meno di atmosfera nei pianeti del sistema Conoscere il modello cinetico molecolare dei gas Conoscere la relazione tra pressione e temperatura assoluta Conoscere la relazione tra energia interna e temperatura assoluta Calcolare la velocità quadratica media delle molecole di un gas punto di vista dell’energia interna 4. I cambiamenti di stato - I passaggi tra stati di 5. 6. - aggregazione La fusione e la solidificazione La vaporizzazione e la condensazione Il vapore saturo e la sua pressione La condensazione e la temperatura critica Il vapor d’acqua nell’atmosfera La sublimazione Il primo principio della termodinamica Gli scambi di energia L’energia interna di un sistema fisico Il principio zero della termodinamica Trasformazioni reali e trasformazioni quasistatiche Il lavoro termodinamico Enunciazione del primo principio della termodin. Applicazioni del I principio I calori specifici del gas perfetto Le trasformazioni adiabatiche Il secondo principio della termodinamica Le macchine termiche Primo enunciato: Lord Kelvin Secondo enunciato: Rudolf I passaggi tra gli stati di aggregazione La fusione e la solidificazione La vaporizzazione e la condensazione Il calore latente Il vapore saturo e la sua pressione La temperatura critica nel processo di condensazione Gas e vapori Il vapore d’acqua in atmosfera e l’umidità Il processo di sublimazione Applicazioni tecnologiche basate sui cambiamenti di stato 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 Applicare le conoscenze relative ai cambiamenti di stato per comprendere alcuni fenomeni naturali solare Interpretare gli stati di aggregazione molecolare in funzione dell’energia interna Definire i concetti di vapore saturo e temperatura critica Conoscere le tre fasi della materia Saper spiegare i diagrammi di fase Conoscere il significato di calore, di trasmissione di calore e di passaggio di stato Saper calcolare il calore necessario per cambiare la fase di una sostanza Applicare a semplici esercizi le proprietà del calore Concetto di sistema termodinamico L’energia interna di un sistema fisico Il principio zero della termodinamica Le trasformazioni termodinamiche Il lavoro termodinamico Enunciato del primo principio della termodinamica Le applicazioni del primo principio alle varie trasformazioni termodinamiche I calori specifici del gas perfetto L’equazione delle trasformazioni adiabatiche quasistatiche Comprendere le caratteristiche di un Identificare il calore come energia in Saper calcolare la variazione di transito sistema termodinamico energia interna, il calore assorbito o Distinguere le trasformazioni reali e Saper applicare il 1° principio della ceduto e il lavoro in semplici termodinamica trasformazioni cicliche quelle quasistatiche Saper riconoscere e rappresentare Riconoscere i diversi tipi di graficamente qualunque tipo di trasformazione termodinamica e le trasformazione loro rappresentazioni grafiche Calcolare il lavoro svolto in alcune trasformazioni termodinamiche Applicare il primo principio della termodinamica nelle trasformazioni isoterme, isocòre, isòbare, cicliche Calcolare il calore specifico di un gas Il funzionamento delle macchine termiche Enunciati di lord Kelvin e di Rudolf Clausius del secondo principio della termodinamica Comprendere e confrontare i diversi Saper stabilire se una macchina enunciati del secondo principio della termica è reale o ideale termodinamica e riconoscerne Saper dimostrare la relazione tra gli l’equivalenza enunciati d lord Kelvin e Rudolf Distinguere le trasformazioni Clausius Saper commentare le varie trasformazioni del ciclo di Carnot e di semplici cicli Saper calcolare il rendimento in vari semplici cicli Clausius - Terzo enunciato: il - rendimento Trasformazioni reversibili e irreversibili Il teorema di Carnot Il motore dell’automobile Il frigorifero 7. Entropia e disordine - La disuguaglianza di Clausius - L’entropia - L’entropia di un sistema isolato - Il quarto enunciato del secondo principio - L’entropia di un sistema non isolato - Il secondo principio da un punto di vista molecolare - Stati macroscopici e stati microscopici - L’equazione di Boltzmann per l’entropia - Il terzo principio della termodinamica 8. Le onde elastiche - Le onde - Fronti d’onda e raggi - Le onde periodiche - Le onde armoniche - L’interferenza Il rendimento delle macchine termiche Trasformazioni reversibili e irreversibili Il teorema e il ciclo di Carnot La macchina di Carnot e il suo rendimento I cicli termodinamici in un motore di automobile Il frigorifero come macchina termica reversibili e irreversibili Saper spiegare la differenza tra il Saper calcolare il rendimento di una macchina ideale Comprendere il funzionamento della primo e il secondo principio della macchina di Carnot termodinamica e le implicazioni Saper stabilire se una macchina Calcolare il rendimento di una Conoscere le basi di funzionamento termica produce lavoro positivo o macchina termica delle macchine termiche, dei negativo Comprendere il funzionamento di un frigoriferi e dei dispositivi analoghi e come essi operano all’interno delle motore a scoppio leggi della termodinamica Calcolare le prestazioni delle macchine frigorifere La disuguaglianza di Clausius. La definizione di entropia L’entropia nei sistemi isolati e non isolati L’enunciato del secondo principio della termodinamica tramite l’entropia Interpretazione microscopica del secondo principio L’equazione di Boltzmann per l’entropia Il terzo principio della termodinamica Applicare la disuguaglianza di Sviluppare una comprensione Saper eseguire semplici problemi di Clausius nello studio delle macchine elementare del concetto di entropia calcolo dell’entropia sul modello degli termiche e di come essa sia legata all’ordine e esempi già svolti al disordine a livello microscopico Calcolare le variazioni di entropia nelle trasformazioni termiche Comprendere la relazione tra probabilità ed entropia Determinare il numero di microstati di un sistema Utilizzare l’equazione di Boltzmann per il calcolo dell’entropia Analizzare le caratteristiche di un’onda Distinguere i vari tipi di onda Determinare lunghezza d’onda, ampiezza, periodo, frequenza di un’onda Applicare il principio di sovrapposizione Distinguere interferenza costruttiva e distruttiva Caratteristiche delle onde Onde trasversali e longitudinali Il fronte d’onda Onde periodiche Lunghezza d’onda e periodo Onde armoniche Il principio di sovrapposizione e l’interferenza delle onde Onde e sfasamento Conoscere i fenomeni ondulatori e la Saper individuare, nell’esaminare i natura delle onde meccaniche fenomeni naturali, vari tipi di onde e Saper calcolare le varie i fenomeni ad esse associati caratteristiche di un’onda dalla sua Saper definire la funzione equazione matematica di un’onda armonica, Saper definire se in un punto vi è individuandone le sue caratteristiche interferenza costruttiva o distruttiva Calcolare la differenza di fase tra le onde 9. Il suono - Le onde sonore - Le caratteristiche del suono - I limiti di udibilità - L’eco - Le onde stazionarie - I battimenti - L’effetto Doppler 10. I raggi luminosi - La luce - L’irradiamento e l’intensità di radiazione - Le grandezze fotometriche - La riflessione e lo specchio piano - Gli specchi curvi - Costruzione dell’immagine per gli specchi sferici - La legge dei punti coniugati e l’ingrandimento - La rifrazione - La riflessione totale 11. Le lenti, l’occhio e gli strumenti ottici - Le lenti sferiche - La formula delle lenti Generazione e propagazione delle onde sonore Le caratteristiche del suono: altezza, intensità e timbro I limiti di udibilità Il fenomeno dell’eco Le caratteristiche delle onde stazionarie Frequenza fondamentale e armoniche in un’onda stazionaria Il fenomeno dei battimenti L’effetto Doppler e le sue applicazioni Comprendere le caratteristiche di un’onda sonora Distinguere altezza, intensità, timbro di un suono Applicare le conoscenze sul suono al settore musicale Determinare lunghezza d’onda e frequenza dei modi fondamentali e delle armoniche nelle onde stazionarie Calcolare la frequenza di un battimento Ricavare velocità e frequenza nelle applicazioni dell’effetto Doppler. Comprendere l a relazione tra intensità del suono e la sua percezione da parte dell’uomo Conoscere la natura del rumore e i suoi effetti sulla salute e sull’ambiente Riconoscere la differenza tra fenomeni sonori generici e fenomeni musicali Comprendere l’effetto Doppler Sapere come si generano le onde stazionarie e comprendere i loro modi di oscillazione nelle corde Conoscere come si generano i battimenti Calcolare la velocità del suono in diversi mezzi di propagazione Determinare l’intensità del suono Saper calcolare lunghezze d’onda, frequenza e velocità di propagazione di un suono Saper calcolare le distanze di ostacoli in base all’eco Saper distinguere i due effetto Doppler e saperli applicare in semplici esercizi La luce: sorgenti, propagazione rettilinea, velocità L’irradiamento La definizione delle grandezze fotometriche Le leggi della riflessione La formazione delle immagini con specchi piani e specchi curvi La legge dei punti coniugati e l’ingrandimento Le leggi della rifrazione L’indice di rifrazione La dispersione della luce Il fenomeno della riflessione totale Il prisma Applicare le leggi della riflessione e della rifrazione nella formazione delle immagini Individuare le caratteristiche delle immagini e distinguere quelle reali e quelle virtuali Riconoscere i vari tipi di specchi e le loro caratteristiche Determinare, mediante un procedimento grafico, l’immagine prodotta da uno specchio Tracciare il percorso di un raggio di luce nel passaggio tra vari mezzi. Calcolare l’indice di rifrazione relativo Calcolare l’angolo limite nel fenomeno della riflessione totale Saper dimostrare L’equazione dei punti coniugati Saper dimostrare la formula dell’ingrandimento Saper spiegare le conseguenze implicite nella legge di SnellDescartes se si considera il modello corpuscolare oppure quello ondulatorio (Huygens) Saper spiegare vari esempi concreti in cui si verifica la riflessione totale e la si utilizza Conoscere le leggi della riflessione Saper costruire l’immagine formata da uno specchio piano o sferico Saper utilizzare l’equazione degli specchi in semplici esercizi Saper calcolare l’ingrandimento delle immagini formate dagli specchi Conoscere le leggi della rifrazione Saper utilizzare l’equazione di SnellDescartes in semplici esercizi Saper calcolare l’angolo limite Lenti convergenti e divergenti. La formula delle lenti sottili Le immagini prodotte con una lente Distinguere i vari tipi di lente e riconoscere le loro proprietà Determinare, mediante un Saper confrontare vari tipi di lenti in Saper utilizzare l’equazione delle lenti relazione alle immagini prodotte in semplici esercizi Saper stabilire analogie tra lenti e Saper calcolare l’ingrandimento delle sottili e l’ingrandimento - Le aberrazioni delle lenti 12. Le onde luminose - Onde e corpuscoli - L’interferenza della luce - L’esperimento di Young - La diffrazione - La diffrazione della luce - Il reticolo di diffrazione - I colori e la lunghezza d’onda - L’emissione e l’assorbimento della luce Le aberrazioni delle lenti L’ingrandimento con le lenti e gli strumenti ottici procedimento grafico, l’immagine prodotta da una lente Utilizzare la formula delle lenti sottili. Distinguere i vari tipi di aberrazione Calcolare l’ingrandimento prodotto da una lente o da uno strumento ottico specchi sferici quanto a qualità delle immagini formate dalle lenti immagini prodotte Saper costruire graficamente l’immagine prodotta da una lente Modello ondulatorio e modello corpuscolare per la luce L’interferenza della luce L’esperimento di Young Il fenomeno della diffrazione con onde d’acqua, con onde sonore, con la luce Reticoli di diffrazione La relazione tra colore e lunghezza d’onda Spettri di emissione e di assorbimento Calcolare la lunghezza d’onda della luce da fenomeni di interferenza Riconoscere il significato dell’esperimento di Young nel confronto tra i modelli di interpretazione della luce Individuare le zone di interferenza costruttiva o distruttiva in una figura di interferenza Comprendere la differenza tra interferenza e diffrazione Calcolare lunghezza d’onda e frequenza della luce emessa in vari colori dello spettro Determinare le condizioni per Conoscere i modelli corpuscolare e l’interferenza ondulatorio della luce e darne Saper calcolare la posizione delle semplici spiegazioni frange luminose e scure per una Spiegare i fenomeni di interferenza e doppia fenditura di diffrazione Determinare le frange luminose o scure nella diffrazione da una sola fenditura Differenza tra effetto Doppler luminoso e sonoro 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; 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. 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. Non si esclude la possibilità di proporre agli studenti già quest’anno, con molta probabilità nel secondo periodo, una simulazione di terza prova, la cui valutazione sarà utilizzata a tutti gli effetti come prova scritta valida per l’orale. Alla valutazione finale concorreranno anche i lavori di rielaborazione delle esperienze condotte in aula di fisica, stilate ad ogni incontro. 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
