Liceo Scientifico “G. Bruno” Sede: Budrio Classe: IVB Programmazione di: Fisica Docente: Sarnizzi Carlo Giulio Premessa: la presente programmazione si inserisce nell’ambito della programmazione didattica disciplinare redatta dal Dipartimento Scientifico a cui si rimanda per una visione complessiva. Situazione di partenza della classe: La classe è composta da 18 alunni. La maggior parte degli alunni risulta abbastanza interessata alla disciplina e motivata. Dal punto di vista comportamentale, non si evidenziano particolari problemi, anche se spesso è necessario sollecitare gli studenti a mantenere un livello di concentrazione adeguato durante la lezione. Il profitto in questo primo mese di scuola è leggermente sotto le aspettative; è necessario che gli studenti affinino ancora il metodo di studio, rendendosi più autonomi ed elastici nella preparazione, che evidenzia qualche problema relativamente alla capacità di applicare le conoscenze acquisite in situazioni non standard. E' necessario che alcuni studenti potenzino l'impegno a casa nello studio. La programmazione è regolare. Per agevolare gli studenti, il docente si rende disponibile a correggere e riconsegnare a tutti gli studenti che ne fanno richiesta, gli esercizi per lo svolgimento dei quali, avessero incontrato delle difficoltà. Relativamente a programmazione, metodologie, recupero e approfondimento, obiettivi, valutazione si fa riferimento a quanto stabilito in dipartimento. Contenuti e scansione dei tempi La temperatura (primo periodo) Conoscenze L'equilibrio termico e il principio zero della termodinamica. La temperatura e le scale termometriche. La dilatazione termica; anomalia dell'acqua. Le leggi dei gas perfetti. La temperatura assoluta. L'equazione di stato di un gas perfetto. Abilità Saper individuare i casi in cui un sistema può essere trattato come sistema termodinamico. Saper riconoscere se un sistema è in equilibrio termico o meno. Saper utilizzare le leggi note al fine di risolvere problemi. Saper stimare i valori delle grandezze coinvolte in semplici situazioni della vita quotidiana. I gas e la teoria microscopica della materia (primo periodo) Conoscenze Il modello meccanico microscopico del gas perfetto. L’energia cinetica e la temperatura. L'interpretazione della pressione. Abilità Saper gestire due descrizioni (meccanica e termodinamica) dello stesso fenomeno e saperne individuare le connessioni. Saper interpretare correttamente i limiti dei L’energia interna di un gas ideale. modelli quando essi si manifestano. Saper utilizzare le leggi note al fine di risolvere problemi. Saper stimare i valori delle grandezze coinvolte in semplici situazioni della vita quotidiana. Il calore (primo periodo) Conoscenze La relazione fondamentale della calorimetria Capacità termica e calore specifico. Il calore e la sua trasmissione. Cambiamenti di stato ed effetto del calore. Abilità Sapere come determinare sperimentalmente il calore specifico di una sostanza. Saper utilizzare le leggi note al fine di risolvere problemi. Saper stimare i valori delle grandezze coinvolte in semplici situazioni della vita quotidiana. La Termodinamica (primo-secondo periodo) Conoscenze Trasformazioni termodinamiche reversibili e irreversibili. Trasformazioni isocore, isobare, isoterme e adiabatiche. Il lavoro in una trasformazione termodinamica. Il primo principio e sue applicazioni. L'energia interna di un sistema termodinamico. Funzioni di stato e funzioni di processo. Calori specifici di un gas ideale a volume costante e a pressione costante. Le macchine termiche. Il secondo principio della termodinamica, enunciato di Kelvin e Clausius. Trasformazioni reversibili e teorema di Carnot. Macchine e ciclo di Carnot. Il secondo principio della termodinamica e l'entropia. Abilità Saper riconoscere processi fisici che possono essere descritti tramite trasformazioni termodinamiche e le leggi della termodinamica. Saper utilizzare le leggi note al fine di risolvere problemi. Saper stimare i valori delle grandezze coinvolte in semplici situazioni della vita quotidiana. Saper interpretare correttamente i termini del problema energetico della nostra società. Onde e ottica (secondo periodo) Conoscenze Moto armonico semplice. Le onde e le loro caratteristiche. Le onde su una corda e la funzione d’onda armonica. Le onde sonore ed l’intensità del suono. Abilità Saper descrivere le caratteristiche del moto armonico semplice anche in relazione al moto circolare uniforme. Saper distinguere tra i diversi tipi di onde. Saper descrivere i fenomeni ondulatori e le L’effetto Doppler. La sovrapposizione e l’interferenza di onde sonore. Le onde stazionarie ed i battimenti. Il modello corpuscolare e ondulatorio della luce. La riflessione e la rifrazione della luce. Gli specchi piani e sferici. La costruzione delle immagini e l’equazione degli specchi sferici. La costruzione delle immagini con le lenti sottili e l’equazione delle lenti sottili. La sovrapposizione e l’interferenza della luce. L’esperimento della doppia fenditura di Young. La diffrazione loro caratteristiche. Sapere quali grandezze dipendono dalla sorgente e quali dal mezzo e da cosa dipende la velocità di propagazione. Saper riconoscere le caratteristiche di un'onda dalla funzione d'onda e ricavare la funzione d'onda dalle sue caratteristiche. Saper classificare il suono come un'onda longitudinale. Saper descrivere le caratteristiche del suono e i fenomeni ad esso correlati. Saper enunciare e descrivere le leggi della riflessione e della rifrazione. Saper ricondurre i fenomeni luminosi ai modelli corpuscolare e ondulatorio. Essere in grado di effettuare costruzioni grafiche e calcoli per determinare posizione e caratteristiche delle immagini formate da lenti e specchi. Saper descrivere con proprietà di linguaggio l'esperimento di Young. Saper tracciare le figure di diffrazione da singola e doppia fenditura. Fenomeni elettrici (secondo periodo) Conoscenze Carica elettrica: conduttori e isolanti, elettrizzazione, induzione, polarizzazione, quantizzazione e conservazione della carica elettrica. Legge di Coulomb, principio di sovrapposizione. Campo elettrostatico, linee di forza, campo elettrico generato da una carica puntiforme, campo elettrico all'interno e all'esterno di un conduttore. Flusso del campo elettrico e teorema di Gauss. Campo elettrico generato da distribuzioni di cariche (superficiale, lineare, sferica). La gabbia di Faraday e l'induzione completa. Energia potenziale elettrica e potenziale elettrico, principio di sovrapposizione, superfici equipotenziali. Relazione tra campo elettrico e potenziale. Potenziale e campo elettrico dei conduttori in equilibrio elettrostatico, Abilità Saper descrivere le caratteristiche della carica elettrica e i fenomeni di elettrizzazione principali. Saper enunciare e descrivere la legge di Coulomb e le sue caratteristiche in relazione anche alla forza gravitazionale. Saper applicare il principio di sovrapposizione in problemi semplici. Saper definire opportunamente il campo elettrico e disegnarne le linee di forza nel caso della carica puntiforme e del dipolo elettrico. Saper enunciare il teorema di Gauss e dimostrarlo nel caso della superficie sferica con al centro una carica puntiforme. Saper ricavare dal teorema di Gauss le formule relative all'intensità del campo elettrico generato dalla distribuzione superficiale e lineare di carica. Saper svolgere semplici problemi relativi alle distribuzioni di cariche. Saper spiegare alla luce del teorema di Gauss i fenomeni della gabbia di Faraday e dell'induzione completa. distribuzione della carica sulla superficie Saper definire l'energia potenziale e il esterna e teorema di Coulomb. potenziale elettrico. Condensatori: caratteristiche, capacità, Saper applicare il principio di sovrapposizione campo elettrico e potenziale, capacità del potenziale in casi semplici. equivalente di una serie e di un parallelo Saper descrivere il campo elettrico e il di condensatori. potenziale generati da una sfera conduttrice carica. Saper dimostrare il teorema di Coulomb. Saper descrivere le caratteristiche del condensatore e ricavarne la capacità nel caso del condensatore piano e sferico, saper svolgere semplici problemi relativamente al campo elettrico e al potenziale all'interno del condensatore, saper risolvere problemi semplici relativamente al collegamento tra più condensatori. Budrio, li 31/10/2013 L'insegnante Carlo Giulio Sarnizzi