LICEO STATALE “A.MANZONI” CASERTA A.S.2015/2016 PROGRAMMAZIONE DEL DIPARTIMENTO DI MATEMATICA E FISICA INDIRIZZO: CLASSICO, LINGUISTICO, SCIENZE UMANE , LES FISICA L’asse scientifico-tecnologico ha l’obiettivo di facilitare lo studente nell’esplorazione del mondo circostante, per osservarne i fenomeni e comprendere il valore della conoscenza del mondo naturale e di quello delle attività umane come parte integrante della sua formazione globale. L’adozione di strategie d’indagine, di procedure sperimentali e di linguaggi specifici costituirà la base di applicazione del metodo scientifico. L’apprendimento dei saperi e delle competenze avviene per ipotesi e verifiche sperimentali, raccolta di dati, valutazione della loro pertinenza ad un dato ambito, formulazione di congetture in base ad essi, costruzioni di modelli; favorisce la capacità di analizzare fenomeni complessi nelle loro componenti fisiche, chimiche, biologiche. Le competenze dell’area scientifico-tecnologica, nel contribuire a fornire la base di lettura della realtà, diventano esse stesse strumento per l’esercizio effettivo dei diritti di cittadinanza. Esse concorrono a potenziare la capacità dello studente di operare scelte consapevoli ed autonome nei molteplici contesti, individuali e collettivi, della vita reale. Costituisce infine obiettivo determinante far acquisire la consapevolezza dei legami tra scienza e tecnologie e della loro correlazione al contesto culturale e sociale in cui vengono applicate e quanto la tecnologia possa rispondere a problemi concreti con soluzioni appropriate. FINALITA’ FORMATIVE RELATIVE ALLE DISCIPLINE Il dipartimento di matematica e fisica ha elaborato un elenco delle finalità e competenze che intende perseguire, nel rispetto di quanto descritto nel documento ministeriale, così suddiviso: Competenze Osservare, descrivere ed analizzare fenomeni appartenenti alla realtà naturale e artificiale e riconoscere nelle sue varie forme i concetti di sistema e di complessità Analizzare qualitativamente e quantitativamente fenomeni legati alle trasformazioni di energia a partire dall’esperienza Essere consapevole delle potenzialità e dei limiti delle tecnologie nel contesto culturale e sociale in cui vengono applicate FISICA Abilità/capacità Raccogliere dati attraverso l’osservazione diretta dei fenomeni naturali o degli oggetti artificiali o la consultazione di testi e manuali o media Organizzare e rappresentare i dati raccolti Individuare, con la guida del docente, una possibile interpretazione dei dati in base a semplici modelli. Presentare i risultati dell’analisi. Utilizzare classificazioni, generalizzazioni e/o schemi logici per riconoscere il modello di riferimento Interpretare un fenomeno naturale o un sistema artificiale dal punto di vista energetico distinguendo le varie trasformazioni di energia in rapporto alle leggi che le governano Riconoscere il ruolo della tecnologia nella vita quotidiana e nell’economia della società Saper spiegare il principio di funzionamento e la struttura dei principali dispositivi fisici e software Utilizzare le funzioni di base dei software più comuni per produrre testi e comunicazioni multimediali, calcolare e rappresentare dati, disegnare, catalogare informazioni, cercare informazioni e comunicare in rete CLASSE TERZA 1° QUADRIMESTRE Argomenti LE GRANDEZZE FISICHE Le grandezze fisiche La misura delle grandezze Gli strumenti di misura Le relazioni fra grandezze Le grandezze scalari e vettoriali Le forze Conoscenze ●Il concetto di grandezza fisica Il sistema di misura internazionale (le grandezze, i loro simboli e le loro unità di misura) Le grandezze scalari e vettoriali (punto di applicazione, direzione, verso, intensità) La notazione scientifica La misura di una grandezza Gli errori di misura I rapporti fra le grandezze (proporzionalità diretta, inversa, quadratica, lineare) Il concetto di forza (forza peso, forza elastica, forze di attrito) La legge di Hooke Competenze Riconoscere le grandezze fisiche Riconoscere le grandezze derivate e quelle fondamentali Scrivere correttamente (con unità di misura ed eventuale errore) un risultato fisico Calcolare il valore medio e l’incertezza Scrivere un numero nella notazione esponenziale scientifica Riconoscere le grandezze scalari e quelle vettoriali Eseguire operazioni con i vettori (somma, differenza, prodotto di un vettore per uno scalare) Rappresentare una grandezza vettoriale, una forza Leggere un grafico Scomporre una forza secondo due direzioni assegnate Distinguere tra massa e peso di un corpo Calcolare il peso di un corpo nota la EQUILIBRIO DEI CORPI L’equilibrio dei solidi L’equilibrio dei fluidi Il concetto di forza equilibrante La condizione di equilibrio di un punto materiale La condizione di equilibrio di un corpo rigido Il momento di una forza Le leve Il vantaggio di una leva La coppia di forze Il baricentro La condizione di equilibrio di un corpo appeso e di un corpo poggiato su una superficie Il concetto di pressione Enunciare la legge di Pascal, di Stevino, il principio dei vasi comunicanti, il principio di Archimede La pressione atmosferica sua massa e viceversa Saper risolvere esercizi applicativi Studiare le condizioni di equilibrio di un punto materiale e di un corpo rigido Rappresentare le forze agenti su un corpo Determinare la risultante di due forze parallele Calcolare il momento di una forza e di una coppia di forze Risolvere semplici esercizi sulle forze e sull’equilibrio dei corpi Piano inclinato Distinguere tra forza e pressione Calcolare la spinta di Archimede Riconoscere in quali condizioni avviene il galleggiamento di un corpo Saper risolvere esercizi applicativi sull’equilibrio dei solidi e liquidi 2° QUADRIMESTRE Argomenti CINEMATICA E DINAMICA Il movimento dei corpi La dinamica Il lavoro e la potenza L’impulso e la quantità di moto L’energia La gravitazione universale Conoscenze Definire le grandezze necessarie per lo studio del moto di un corpo (traiettoria, velocità, accelerazione) Descrivere il moto rettilineo uniforme e il moto rettilineo uniformemente accelerato La legge oraria del moto rettilineo uniforme e quella del moto rettilineo uniformemente accelerato L’accelerazione di gravità Il moto di un corpo in caduta libera L’accelerazione centripeta e tangenziale Descrivere il moto circolare uniforme Descrivere il moto parabolico – moto armonico Enunciare i principi della dinamica La forza gravitazionale e la legge di gravitazione universale Le leggi di Keplero L'impulso e la quantità di moto Il teorema dell’impulso Il principio della quantità di moto Il concetto di lavoro ed energia La potenza L’energia cinetica L’energia potenziale gravitazionale L’energia potenziale elastica Le forze conservative e non conservative Il teorema dell’energia cinetica Il principio di conservazione dell’energia Competenze Distinguere tra grandezze cinematiche medie e istantanee Trasformare una velocità da Km/h in m/s e viceversa Calcolare la velocità media e l'accelerazione media Utilizzare la legge oraria del moto rettilineo uniforme Utilizzare la legge oraria del moto uniformemente accelerato Rappresentare graficamente la legge oraria Calcolare la velocità e lo spazio percorso da un oggetto in caduta libera Risolvere semplici esercizi utilizzando le leggi della cinematica Distinguere tra sistemi di riferimento inerziali e non inerziali Individuare le forze apparenti Applicare i principi della dinamica allo studio di alcuni semplici moti Calcolare la forza gravitazionale Calcolare il lavoro, la potenza, la quantità di moto, l’energia Distinguere tra forze conservative e non conservative Utilizzare il principio di conservazione dell’energia Risolvere semplici esercizi sul movimento dei corpi e sulle forme di energia CLASSE QUARTA 1° QUADRIMESTRE Argomenti IL CALORE E LA TEMPERATURA Conoscenze Gli stati di aggregazione della materia Il concetto di calore e temperatura Le scale termometriche ( Celsius, Kelvin) Le leggi della dilatazione termica Le trasformazioni dei gas La prima e la seconda legge di Gay-Lussac La legge di Boyle L’equazione di stato dei gas perfetti Il calore specifico e la capacità termica di un Competenze Distinguere tra calore e temperatura Descrivere il fenomeno dell’equilibrio termico Descrivere un termometro Applicare la legge fondamentale della termologia Saper risolvere esercizi relativi al passaggio da una scale corpo La legge fondamentale della calorimetria La legge dell’equilibrio termico I cambiamenti di stato di aggregazione La propagazione del calore termometrica all’altra (Celsius e Kelvin) Determinare la temperatura di equilibrio Riconoscere e descrivere i cambiamenti di stato di aggregazione Applicare le leggi della dilatazione lineare e volumica Descrivere e riconoscere le modalità di propagazione del calore Descrivere i passaggi di stato di una sostanza Descrivere il modello del gas perfetto Illustrare la teoria cinetica dei gas Rappresentare nel piano p-V le trasformazioni dei gas 2° QUADRIMESTRE Argomenti TERMODINAMICA LE ONDE SONORE LE ONDE LUMINOSE Conoscenze I principi della termodinamica Le macchine termiche e il concetto di rendimento – ciclo di Carnot Il moto armonico Il concetto di onda Le grandezze caratteristiche di un’onda (lunghezza d’onda, frequenza, periodo, ampiezza, velocità, rappresentazione grafica) Il principio di sovrapposizione La riflessione, la rifrazione, la diffrazione delle onde Le onde sonore e loro caratteristiche (altezza, intensità, timbro) La distinzione tra suoni e ultrasuoni L’ effetto Doppler Il concetto di onda luminosa Le leggi della riflessione Le leggi della rifrazione La dispersione, la diffrazione, l’interferenza L’ottica geometrica: specchi e lenti L’occhio e la visione Competenze Interpretare i termodinamica principi della Descrivere il moto armonico Riconoscere e classificare le onde longitudinali e quelle trasversali Descrivere le grandezze caratteristiche di un’onda Descrivere i fenomeni legati alla propagazione delle onde Descrivere le caratteristiche delle onde sonore e luminose Costruire l’immagine prodotta da uno specchio e da una lente Descrivere il funzionamento dei principali strumenti ottici CLASSE QUINTA 1° QUADRIMESTRE Argomenti L’ELETTRICITÀ Conoscenze I principali metodi per elettrizzare un corpo descrivere la struttura atomica della materia Enunciare la legge di Coulomb Il campo elettrico Le linee di forza del campo elettrico L’energia elettrica La differenza di potenziale La capacità di un conduttore L’intensità di corrente elettrica Le caratteristiche di un generatore elettrico Enunciare le leggi di Ohm Resistenze in serie e in parallelo Le trasformazioni energetiche che avvengono in un circuito elettrico Competenze Interpretare le proprietà elettriche dei corpi alla luce della teoria atomica della materia Calcolare il valore della forza elettrica Individuare le caratteristiche delle linee di forza Rappresentare il campo elettrico con le linee di forza Calcolare il campo elettrico in un punto Calcolare la differenza di potenziale Calcolare la capacità di un conduttore Rappresentare un circuito elettrico con i suoi elementi caratteristici Applicare le leggi di Ohm Risolvere semplici esercizi sulle resistenze in serie e in parallelo 2° QUADRIMESTRE Argomenti IL MAGNETISMO ●CAMPO MAGNETICO INDOTTO Cenni di fisica moderna ed energia alternativa Conoscenze Il concetto di magnetismo La forza magnetica Il campo magnetico Le linee del campo magnetico Il campo magnetico terrestre Il fenomeno dell’induzione elettromagnetica Il concetto di onda elettromagnetica La natura ondulatoria della luce Competenze Descrivere le proprietà magnetiche della materia Descrivere il vettore campo magnetico Descrivere le esperienze di Oersted, Faraday e Ampere Descrivere la forza di Lorentz e le leggi di Biot-Savart Descrivere il fenomeno dell’induzione elettromagnetica Descrivere le caratteristiche della luce come onda ● Conoscere le leggi di Faraday Newman ● Conoscere la legge di Lenz ● Saper descrivere le leggi di Faraday Newman ● Saper descrivere le leggi di Lenz ●Conoscere le principali forme di energia alternativa ●Saper descrivere le principali forme di energia alternativa