ISTITUTO SUPERIORE “Margherita di Savoia”-Napoli
Liceo Scientifico
A.s.2016/2017
CONOSCENZE E COMPETENZE MINIME DI FISICA
CLASSE PRIMA
Conoscenze minime:
Le grandezze e le loro misure .Gli errori di misura .
Le Forze. L’Equilibrio del corpo rigido, equilibrio nei fluidi. Moto rettilineo
uniforme. Moto uniformemente accelerato. La luce, riflessione, rifrazione.
Competenze : Al termine dell’anno scolastico lo studente dovrà saper:
Compiere misure valutando il valore medio, l'errore assoluto e relativo.
Riconoscere le relazioni tra le grandezze utilizzando grafici e formule
Disegnare e calcolare la risultante di due o più forze.
Determinare le condizioni di equilibrio del punto materiale e del corpo rigido e
valutare l'incidenza degli attriti nello svolgimento dei fenomeni.
Applicare i principi dell’idrostatica nella risoluzione di semplici problemi.
Definire i concetti di traiettoria, sistema di riferimento, legge oraria, velocità e
accelerazione. Analizzare i moti su traiettoria rettilinea. Risolvere semplici
problemi di cinematica
CLASSE SECONDA
Conoscenze minime:
Moto circolare uniforme. I Principi della dinamica. Le Forze e il Movimento
Lavoro e forme di energia. Principi di conservazione. I fluidi La Temperatura e il
Calore. Le cariche e
Al termine dell’anno scolastico lettriche il campo elettrico.
Competenze : lo studente dovrà saper:
Analizzare i moti su traiettoria curvilinea. Risolvere semplici problemi di
cinematica
Applicare le leggi della dinamica e il teorema dell'energia cinetica. Analizzare
e risolvere semplici problemi sul lavoro e l'energia.
Interpretare i concetti di temperatura e di calore. Saper risolvere semplici
problemi di equilibrio termico e saper distinguere gli aspetti prodotti dal calore
sui corpi.
Interpretare in termini di comportamento molecolare i fenomeni e le leggi
riguardanti gli aeriformi.
Svolgere semplici applicazioni sul primo principio della termodinamica e saper
applicare le condizioni imposte dal primo principio all’analisi delle principali
trasformazioni termodinamiche.
Collegare tra loro gli enunciati del secondo principio e metterli in relazione con
l’ipotesi di Carnot.
CLASSE TERZA
Conoscenze minime:
leggi del moto rettilineo uniforme e rettilineo uniformemente accelerato. Il moto
curvilineo: moto circolare uniforme; moto circolare uniformemente accelerato; moto
curvilineo generale. Moto armonico. I moti composti più semplici: il moto parabolico
e il moto roto traslatorio. Sistemi di riferimento inerziali e non inerziali. La relatività
galileiana e le sue leggi. Lavoro ed energia: Lavoro, potenza, concetto di energia.
Energia cinetica, teorema dell’energia cinetica, energia potenziale gravitazionale,
energia potenziale elastica. Conservazione dell’energia meccanica. Quantità di
moto, sistemi isolati, conservazione della quantità di moto. Impulso di una forza, urti
elastici e anelatici, urti elastici in una dimensione, urti obliqui. Momento di una
forza. Equilibrio del corpo rigido. Definizione di momento angolare e conservazione
del momento angolare. Momento d’inerzia, centro di massa. Leggi di Keplero. Legge
di gravitazione universale. Campo gravitazionale. Energia potenziale nel campo
gravitazionale. Orbite circolari dei satelliti. Caratteristiche dei fluidi, densità,
pressione, il principio di Pascal, la legge di Stevin, pressione atmosferica: esperienza
di Torricelli, il principio di Archimede, il galleggiamento. Moto stazionario dei fluidi.
Equazione di Bernoulli e sue applicazioni. Termologia Il termometro e le scale
termometriche. L'equilibrio termico. La dilatazione lineare e volumica con relative
leggi. Calore e lavoro. Capacità termica e calore specifico. Il calorimetro.
Propagazione del calore. Cambiamenti di stato. Le leggi dei gas. L'equazione di stato
del gas perfetto. I principi della termodinamica. Le macchine termiche. Gli enunciati
di Kelvin e di Clausius. Il ciclo di Carnot e il rendimento di una macchina. L'entropia.
Termodinamica I sistemi termodinamici. Le trasformazioni termodinamiche. I
principi della termodinamica Le macchine termiche
Competenze minime: Al termine dell’anno scolastico lo studente dovrà saper:
Valutare il valore più probabile, l'errore assoluto e relativo nelle misure dirette
e indirette. Riconoscere le relazioni tra le grandezze utilizzando grafici e
formule. Disegnare e calcolare la risultante di due o più vettori.
Definire i concetti di traiettoria, legge oraria, velocità e accelerazione.
Analizzare e risolvere i problemi di Cinematica. Illustrare i principi galileiani
della relatività del moto e della composizione dei movimenti.
Applicare le leggi della dinamica. Determinare le condizioni di equilibrio del
punto materiale e del corpo rigido. Analizzare e risolvere i problemi di
dinamica, sulla statica del punto materiale e del corpo rigido. Esaminare le
condizioni di equilibrio dei fluidi e dei corpi immersi nei fluidi.
Applicare la legge di gravitazione universale alla soluzione di alcuni problemi
relativi ai moti dei pianeti e dei satelliti.
Applicare il principio della quantità di moto a fenomeni significativi. Saper
interpretare i fenomeni d'urto
Calcolare il lavoro di una o più forze costanti applicate allo stesso corpo.
Applicare il teorema dell'energia cinetica. Analizzare i fenomeni d'urto elastico
con il principio di conservazione dell'energia.
Interpretare macroscopicamente i concetti di temperatura e di calore. Risolvere
semplici problemi di equilibrio termico e sui passaggi di stato. Saper applicare
le leggi dei gas.
Applicare le condizioni imposte dal primo principio della termodinamica
all’analisi delle principali trasformazioni. Calcolare il lavoro compiuto in una
trasformazione termodinamica.
CLASSE QUARTA
Conoscenze minime:
Le onde elastiche e loro caratteristiche. L' interferenza. Il suono e l'effetto Doppler.
La luce. Riflessione e rifrazione. La riflessione totale. Lo specchio piano e gli specchi
curvi. Costruzione dell'immagine per gli specchi sferici e la legge dei punti
coniugati. Le lenti sferiche. Teoria corpuscolare e teoria ondulatoria della luce.
Interferenza e diffrazione della luce. La carica elettrica e l'elettrizzazione. La legge di
Coulomb. Il campo elettrico e le linee del campo. Il teorema di Gauss. L'energia
potenziale elettrica e il potenziale elettrico. Le superfici equipotenziali. Conduttori in
equilibrio. Capacità di un conduttore. Il condensatore. Condensatori in serie e in
parallelo. La corrente elettrica. Generatori di tensione e i circuiti elettrici. La prima
legge di Ohm. I resistori in serie e in parallelo. Le leggi di Kirchoff. La forza
elettromotrice. I conduttori metallici e la seconda legge di Ohm. Resistività e
temperatura. L'estrazione degli elettroni da un metallo: l'effetto termoionico e l'effetto
fotoelettrico. L'effetto Volta. La corrente elettrica nei liquidi e nei gas. Fenomeni
magnetici fondamentali. Forze tra magneti e correnti e forze tra correnti. L'intensità
del campo magnetico. Il campo magnetico di un filo percorso da corrente, di una
spira e di un solenoide. La forza di Lorentz. Il moto di una carica in un campo
magnetico uniforme. Il flusso del campo magnetico. L'induzione elettromagnetica. La
legge di Faraday-Neumann e la legge di Lenz. L'autoinduzione. Le onde
elettromagnetiche.
Competenze minime : Al termine dell’anno scolastico lo studente dovrà saper:
Collegare tra loro gli enunciati del secondo principio della termodinamica e
metterli in relazione con l’ipotesi di Carnot. Collegare il concetto di entropia
con l’evoluzione spontanea di un sistema fisico e con lapossibilità di
trasformare energia in lavoro.
Rappresentare il grafico di un’onda. Spiegare i fenomeni della riflessione, della
rifrazione, dell’interferenza, il principio di Huygens e il principio di
sovrapposizione.
Interpretare i fenomeni dell’elettrostatica. Calcolare il campo elettrico di una
lastra carica indefinitamente estesa,di un condensatore, di un filo carico
indefinitamentelungo e di una sfera carica applicando il teorema di Gauss.
Analizzare e risolvere semplici problemi di elettrostatica.
Applicare le leggi fondamentali dei circuiti elettrici. Analizzare e risolvere
semplici problemi di elettrodinamica. Saper fornire l’interpretazione atomica
delle leggi di Ohm e interpretare i fenomeni inerenti al passaggio della corrente
nei solidi nei liquidi e negli aeriformi.
Acquisire la descrizione vettoriale dell’interazione campo magnetico-carica
elettrica in moto (Forza di Lorenz). Saper descrivere l’azione del campo
magnetico su elementi circuitali percorsi da corrente.
Interpretare il fenomeno dell’induzione elettromagnetica secondo la legge di
Faraday- Newman.
CLASSE QUINTA
Conoscenze minime:
Il campo magnetico. La forza di Lorentz (La forza magnetica che agisce su una carica
in modo, dimostrazione della forza magnetica su una carica in moto)Forza elettrica e
magnetica(Il selettore di velocità)Il flusso del campo magnetico(Teorema di Gauss
per il magnetismo) Le proprietà magnetiche dei materiali (Interpretazione
microscopica delle proprietà magnetiche) L’induzione elettromagnetica La corrente
indotta La legge di Faraday-Neumann La legge di Lenz L’autoinduzione:
l’induttanza di un circuito (LR)Principio di funzione dell’alternatore Principio di
funzione del ciclotrone e del linac Le equazioni di Maxwell e le onde
elettromagnetiche. Le equazioni di Maxwell e il campo elettrico Il termine mancante
(corrente di spostamento)Le onde elettromagnetiche La riflessione della luce La
rifrazione della luce La dispersione della luce La riflessione totale e l’angolo limiteLe
onde elettromagnetiche piane La polarizzazione della luce (il polarizzatore)Lo spettro
elettromagnetico ( onde radio e microonde; radiazioni infrarosse, visibili e
ultraviolette;raggi x e gamma)La radio, i cellulari e la televisione La relatività delo
spazio e del tempo Il valore numerico della velocità della luce L’esperimento di
Michelson-Morley Gli assiomi della teoria della relatività ristretta La relatività della
simultaneità La dilatazione dei tempi (sincronizzazione degli orologi)La contrazione
delle lunghezze L’invarianza delle lunghezze perpendicolari al moto relativoLe
trasformazioni di Lorentz La relatività ristretta L’equivalenza tra massa ed energia
la quantità di moto della luce e il PET Energia totale, massa e quantità di moto in
dinamica relativistica La relatività generale Il problema della gravitazioneI principi
della relatività generale Gravità e curva dello spazio-tempo (le curve geodetiche)Lo
spazio curvo e la luce (deflessione gravitazionale della luce, buchi neri, red shift
gravitazionale) Le onde gravitazionali La crisi della fisica classica Il corpo nero e
l’ipotesi di Planck L’effetto fotoelettrico La quantizzazione della luce secondo
Einstein Le proprietà ondulatorie della materia Le proprietà ondulatorie della
materia(la dualità onda particella)Il principio di indeterminazione Le onde di
probabilità ì (probabilità di ignoranza e probabilità quantistica) Il gatto di
Schrodinger Stabilità degli atomi e orbitali atomici I fermioni e i bosoni (numero di
Spin) L’emissione stimolata e il laser La fisica nucleare I nuclei degli atomi (protoni
e neutroni, numero atomico e numero di massa, reazioni nucleari, isotopi)Le forze
nucleari e l’energia di legame dei nuclei (il difetto di massa)La radioattività
(decadimento alfa e beta, le famiglie radioattive)La legge del decadimento radioattivo
La fissione nucleare e le centrali nucleari La scelta nucleare
Competenze minime: Al termine dell’anno scolastico lo studente dovrà saper:
Conoscere il concetto di onda elettromagnetica le modalità di propagazione e le
possibili applicazioni in base all’ energia trasportata dall’onda. Saper
analizzare i fenomeni collegati alla riflessione ed alla rifrazione della luce.
Conoscere i principi su cui si basa la relatività ristretta ed analizzare alcune
applicazioni di questa teoria. Rielaborare i concetti di spazio , tempo , massa ed
energia con la teoria della relatività.
Analizzare e risolvere semplici problemi di dinamica relativistica
Acquisire gli elementi fondamentali della fisica delle particelle, analizzare i
principali fenomeni nucleari e radioattivi.
