Scuola Secondaria di Primo Grado “San Giuseppe” Scuola Paritaria (D.M. del 28-02-2001) 48022 Lugo (RA) – Piazza Marsala, 4 Tel. e Fax: 0545 23207 - E-mail: [email protected] www.sangiuseppelugo.it PROGRAMMA SVOLTO NELLA CLASSE III A SCIENZE Anno scolastico 2013-14 L’elettricità Vari modelli atomici. Metodi di elettrizzazione. Conduttori e isolanti. Gli elettroscopi (pendolino elettrico ed elettroscopio a foglie d’oro). Le macchine elettrostatiche. I condensatori. Il potenziale elettrico. La corrente elettrica. I circuiti elettrici. Carichi in serie e in parallelo. La resistenza elettrica. Le leggi di Ohm. L’impianto elettrico domestico. I pericoli della corrente elettrica. Gli effetti della corrente elettrica: effetto termico e magnetico. Le pile e gli accumulatori. Produzione e consumi di energia elettrica Le centrali elettriche. Le centrali termoelettriche. Le centrali idroelettriche. Il consumo dell’energia elettrica. Le centrali nucleari. Fissione e fusione nucleare. La formula di Einstein. Magnetismo ed elettromagnetismo I magneti. Poli magnetici. Calamite naturali e artificiali, temporanee e permanenti. La magnetizzazione per induzione, contatto, strofinio, con la corrente elettrica. Lo spettro magnetico e le linee di forza. L’esperienza di Oersted. L’elettromagnetismo e l’elettrocalamita. Il campanello elettrico. Il telefono di Meucci. L’induzione magnetica: l’esperienza di Faraday. La dinamo. Le onde elettromagnetiche e le telecomunicazioni. Le onde luminose La luce. La propagazione della luce. Corpi opachi, traslucidi e trasparenti. La velocità della luce. La riflessione della luce e le sue leggi. Gli specchi piani, concavi e convessi. La rifrazione della luce. Le lenti. La dispersione della luce. Il prisma ottico e il disco di Newton. L’assorbimento della luce e il colore dei corpi. Il suono Le vibrazioni: i produttori di suoni. La rappresentazione di un’onda. La propagazione del suono. La velocità del suono. Eco e rimbombo. La frequenza dei suoni. Infrasuoni e ultrasuoni. L’intensità dei suoni. Gli isolanti acustici. L’orecchio e l’occhio L’orecchio e l’udito. L’occhio e la vista. I difetti dell’occhio. 1 L’origine della vita e dell’uomo L’evoluzionismo: i fossili raccontano la storia della vita. La teoria della fissità della specie. La teoria evoluzionista di Lamarck. La teoria evoluzionista di Darwin. Il brodo primordiale (p.173). La diversificazione delle forme viventi (p.174-175). Le origini dell’uomo (p.180-183). L’universo Il Big Bang e le ipotesi sul futuro dell’universo (p.343-344). Le nebulose (p.232-233). Le stelle (p.232,233; 338-341 ). Le galassie (p.342-343). Siamo polvere di stelle (p.344). Il sole e il sistema solare (p.234; 318-326; 329-335). La legge della gravitazione universale (p.327-328). Le leggi di Keplero (nel sito della scuola). Il nostro pianeta La terra primordiale (p.235). I terremoti (p.243-246). L’atmosfera terrestre (p.272275). Il reticolato geografico (p.288-290). Il moto di rotazione della terra (p.291-294). Il moto di rivoluzione della terra (p.295-298). La luna (p.302-307). Le eclissi (p.309310). Progetto interdisciplinare “Libertà e responsabilità” Ecologia: la fissione e la fusione nucleare, l’inquinamento elettromagnetico e acustico, il buco dell’ozono e l’effetto serra, la difesa della salute. L’uomo interprete del bene e del male. Esiste un’unica razza umana. La logica dell’avere e del possedere tutto: “La sfida per la luna” LABORATORIO ELETTROSTATICA 1. Due stati elettrici differenti (“vitrea” e “resinosa”) 2. Elettrizzazione per strofinio – induzione – contatto 3. Pettine - capelli (strofinio) 4. Il pendolino elettrico semplice 5. L’elettroscopio a foglie d’oro 6. La macchina di Wimshurst 7. La macchina di Van der Graaf 8. Cariche elettriche su un conduttore: gli emisferi di Cavendish il pozzo di Beccaria la rete metallica 9. I condensatori: la bottiglia di Leida (condensatore) il condensatore di Epino 10. Il potere dispersivo delle punte: punta metallica - fiamma della candela scarica elettrica naso - dito il mulinello elettrico 2 LA CORRENTE ELETTRICA 1. Costruzione di un circuito elettrico e analisi degli elementi: il filo di linea; la pila; l’interruttore; la valvola fusibile; la lampadina 2. Barrette di materiale vario da inserire in serie per verificare buoni conduttori, cattivi conduttori, isolanti 3. Lampadine collegate in serie 4. Lampadine collegate in parallelo 5. Effetto termico della corrente elettrica: aumento della temperatura di un termometro attorno al quale è stato avvolto un filo di nichel la resistenza del ferro da stiro la resistenza di alcuni fornelli elettrici la resistenza del phone 1. La prima legge do Ohm: variazione della luminosità della lampadina facendo variare la tensione variazione della luminosità della lampadina facendo variare la resistenza inserita nel circuito 2. La seconda legge di Ohm: variazione della luminosità della lampadina facendo variare la lunghezza resistenza inserita nel circuito con un reostato a cursore variazione della luminosità della lampadina facendo variare la lunghezza resistenza inserita nel circuito con un reostato manovella variazione della luminosità della lampadina facendo variare la lunghezza della resistenza, mettendo la bocca di coccodrillo in posizioni diverse in una resistenza tolta da un phone variazione della luminosità della lampadina inserendo resistenze di sezione diversa (filo sottile, filo grosso) IL MAGNETISMO 1. 2. 3. 4. Materiale su cui la calamita esercita una forza Zona neutra e poli di una calamita Vari tipi di calamite (naturale/artificiale; temporanea/permanente) Come ottenere una calamita artificiale (contatto, induzione, strofinio, con la corrente elettrica continua) 5. La magnetite 6. Orientamento “naturale” dei magneti e il campo magnetico terrestre 7. La bussola 8. Spettro magnetico 9. Attrazione e repulsioni (magneti in una provetta o in una scanalatura) 10. Effetto magnetico della corrente elettrica (esperienza di Oersted) 11. Polarità magnetiche di un solenoide 12. L’esperimento di Faraday e la corrente indotta 13. La dinamo e l’alternatore 14. Applicazioni dell’elettrocalamita: il campanello elettrico; il telefono OTTICA 1. Corpi opachi, trasparenti, traslucidi 3 2. La riflessione della luce e le sue leggi 3. Gli specchi piani, concavi e convessi 4. Gli specchietti dell’automobile e dei crocevia delle strade 5. Specchi ad angolo, specchi paralleli 6. Il caleidoscopio 7. La rifrazione della luce col prisma ottico 8. Prismi a sezione triangolare (triangolo equilatero; triangolo rettangolo isoscele) 9. I catarifrangenti e il periscopio 10. Il miraggio, la fata Morgana, l’asfalto “bagnato”, il sole al tramonto 11. La dispersione della luce (col prisma ottico) 12. La permanenza dell’immagine sulla retina 13. Il disco di Newton 14. L’assorbimento della luce e i colori 15. Le lenti 16. Il cannocchiale (astronomico, terrestre, di Galileo) 17. La visione in 3D (“modello” di stereoscopio; stereoscopi con diapositive) ACUSTICA 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Il suono è generato dalla vibrazione di un corpo elastico Il monocorde Tubi sonori Vibrazione di piccoli tubi metallici di diversa lunghezza Le ruote dentate di Savart Il suono non si propaga nel vuoto Il diapason Effetto Doppler ASTRONOMIA 1. Il moto della luna attorno alla terra e della terra attorno al sole (strumento di laboratorio) 2. Il movimento della volta celeste (piccolo planetario) L’insegnante Prof.ssa Marisa Dal Borgo 4