LABORATORIO DI FISICA - Esperienze di fisica

Unione Europea
Fondo Sociale Europeo
LICEO SCIENTIFICO E
LINGUISTICO STATALE
“PRINCIPE UMBERTO DI SAVOIA”
LABORATORIO DI FISICA - Esperienze di fisica II° Biennio e V anno
Il Liceo Principe Umberto dispone di una notevole collezione di attrezzature sperimentali che abbracciano
quasi tutti i campi della fisica. La collezione accresciuta negli anni è stata ulteriormente incrementata grazie
ai finanziamenti ottenuti dal Fondo Europeo di Sviluppo Regionale.
Le esperienze didattiche presenti nella seguente lista sono una scelta tra i dispositivi sperimentali
disponibili in laboratorio di fisica. In base alle scelte didattiche, l’esperienza del docente e le richieste degli
alunni sono realizzabili decine di diverse attività sperimentali e di simulazioni non incluse in questa lista.
Alcuni dispositivi sperimentali presenti in lista non richiedono lunghi tempi di preparazione, sono pertanto
da ritenersi sempre disponibili, altri dispositivi richiedono una predisposizione di qualche ora, pertanto
vanno richieste in anticipo, per altre esperienze che richiedo tempi più lunghi o occupano in aula uno
spazio notevole, una volta predisposte rimangono disponibili per qualche mese, si consiglia pertanto di
concordare con altri colleghi l’utilizzo con più classi di dette apparecchiature. Diverse esperienze, segnalate
nelle tabelle, possono essere trasportate anche in classe su richiesta del docente.
Per raccolta, analisi dei dati e per l’elaborazione di grafici ci si può avvalere del foglio di calcolo. In
laboratorio è presente la LIM con il video proiettore, per le aule è possibile prelevare il PC portatile del
laboratorio. Per il controllo delle sonde on-line e l’analisi dei dati occorre il programma Coach 5.0
disponibile sui computer del laboratorio e su PC portatile.
Dinamica
Carrello su rotaia
Urti tra corpi in una
dimensione
Dinamica rotazionale
Giroscopio
Urti elastici ed anelastici
Misura con sensori on-line di posizione, velocità, accelerazione
Determinazione grafici spazio-tempo e velocità tempo
Determinazione Energia cinetica, energia potenziale, quantità di moto,
conservazione della quantità di moto totale.
Conservazione del momento della quantità di moto
Laboratorio di fisica – Esperienze II° Biennio e Quinto anno
In classe
Si
1
Trottola giroscopica
Sgabello rotante e
ruota con manubri in
rotazione
Moto armonico
Oscillatore armonico
Pendolo semplice
Si
Conservazione del momento della quantità di moto in modulo e
direzione
Osservazione della variazione della velocità angolare con il momento
d’inerzia del sistema rotante
Composizione di rotazioni su assi con differenti direzioni
Moto armonico di un corpo soggetto alla forza elastica
Determinazione del periodo di oscillazione al variare della costante
elastica della molla e della massa del corpo
Moto armonico di un corpo soggetto alla forza elastica
Raccolta dei dati con sonda di posizione on-line
Determinazione dei grafici spazio-tempo, velocità-tempo,
accelerazione tempo
Misura energia cinetica ed energia potenziale, conservazione
dell’energia meccanica.
Determinazione del periodo del pendolo in relazione alla sua
lunghezza
Misura dell’accelerazione di gravità
In classe
Si
Si
Termodinamica
Leggi dei gas
Legge di Boyle
Misura della pressione con sonda on-line
Determinazione del grafico p-V
Legge di Charles
Determinazione a pressione costante del volume di un gas (aria) a
diverse temperature
Macchina di Callendar
Misura dell’equivalente meccanico del calore
Ottica
Ottica fisica
Kit di ottica fisica:
supporto piano con
elementi magnetici
Sorgente laser
Reticoli di diffrazione
Specchi piani
Specchio
semiriflettente
Schermo
Immagini diffrazione da reticolo
Interferometro di Michelson
Laboratorio di fisica – Esperienze II° Biennio e Quinto anno
2
Spettrometria
Spettro della luce visibile
Prisma a dispersione
Osservazione della dispersione della luce
Sorgenti monocromatiche, sorgenti continue, sorgenti a spettro
discreto
Tubi di Plucker
Emissione luminosa di vari gas: O2, H2O, CO2, Ar, H, Hg, Ne, He
Spettrofotometro
digitale
In classe
Si
Si
Analisi degli spettri di varie sorgenti luminose, trasporto del fascio
luminoso su fibra ottica, visione dello spettro (discreto o continuo) su
schermo del PC, confronto con spettri emissione noti
Onde
Moto ondoso
Ondametro
Propagazione delle onde in acqua
Interferenza e diffrazione delle onde
Acustica
Produzione di onde acustiche
Diapason 100 Hz
Produzione di suoni puri
Diapason 320 Hz con
Osservazione dei battimenti
cassa in legno (2
Osservazione della risonanza
elementi)
Diapason 435 Hz con
cassa in legno
Fischietto di Galton
Produzione di onde sonore di frequenza molto elevata
Canne d’organo di
diversa lunghezza
Analisi del Suono
Analisi del suono con
sonda on-line
Fonometro portatile
In Classe
Si
Produzione di note musicali
Campionamento e rappresentazione grafica del suono raccolto
Determinazione dell’ampiezza e della frequenza di un suono
Analisi di Fourier
Misure intensità suono
Laboratorio di fisica – Esperienze II° Biennio e Quinto anno
Si
3
Elettrostatica, Correnti elettriche, Magnetismo
Elettrostatica
Kit esperimenti di
elettrostatica
Lana di gatto, bacchette non conduttrici (vetro, plexiglass), corpi
conduttori su base isolata, semisfere conduttrici cave
Strumentazione per osservare gli effetti dell’elettrizzazione
In classe
Si
Elettroscopio a foglie
Si
Apparecchio di
Wirmshurst
Si
Macchina di Van der
Graaph
Si
Gabbia di Faraday
Si
Esperienza di
Millikan
Osservazione moto gocce di olio in sospensione soggette al campo
elettrico e alla forza peso
Misura carica elettrica elementare
Corrente elettrica continua
Voltametri e
Amperometri
analogici
In classe
Si
Multimetri digitali
Si
Alimentatori DC
0-30 V
Kit verifica IIa legge di
Ohm
Misura resistenza fili di costantana e ottone di diversa lunghezza e
sezione
Kit circuiti su scheda +
cavi
n. 4 schede
Costruzione circuiti vari con elementi resistivi (resistenze, lampadine,
LED) e capacitivi, alimentazione DC 0-30 V con alimentatore estero. Il
circuito alimentato con batterie interne può essere adoperato in
classe.
Pila di Volta
Kit fisica dei
semiconduttori
Si
Si
Semiconduttore puro, semiconduttore p, semiconduttore n
Determinazione del segno delle cariche (misura effetto Hall)
Determinazione della resistività con la temperatura
Determinazione della curva caratteristica
Laboratorio di fisica – Esperienze II° Biennio e Quinto anno
4
Cella fotovoltaica con
kit didattico
Misura corrente e tensione prodotte da una piccola cella fotovoltaica
Sonde di corrente e
sonde di tensione
Misure di corrente e tensione con acquisizione on line
Circuito RC con
resistenza e
condensatore
variabile
Misura tensione e corrente di carica e scarica, determinazione
costante di tempo.
Magnetismo
Ago magnetico,
bussola,
magneti permanenti,
limatura di ferro
Esperienza di Ampere
Si
In classe
Campo magnetico terrestre
Visualizzazione linee di campo
Campo magnetico prodotto da un filo rettilineo percorso da corrente
Forze agenti su fili paralleli percorsi da corrente
Solenoide
Bobine 500/1000
avvolgimenti
Campo magnetico prodotto da un solenoide
Verifica legge di Induzione di Faraday
Tubi elettronici
Bobine di Helmotz
Vari tubi elettronici: moto di una carica in un campo elettrico, moto di
una carica in campo magnetico.
Elettromagnetismo
Elettromagnetismo
Dinamo/alternatore
Costruzione circuiti
con induttanze,
resistenze
condensatori
Generatore di
funzioni 1 – 20000 Hz
Produzione di corrente elettrica da un lavoro meccanico
In classe
Si
Circuiti RLC serie e parallelo
Oscilloscopio due
tracce
Oscilloscopio digitale
Acquisizione, visualizzazione ed elaborazione al pc del segnale in
uscita
Laboratorio di fisica – Esperienze II° Biennio e Quinto anno
5
Sonde per misura
campo
elettromagnetico
Sonda per misure in bassa frequenza
Sonda per misure in alta frequenza
Si
Fisica Nucleare, Atronomia
Fisica Nucleare
Contatori Geyger
Astronomia
Telescopio Celestron
Nextar cpc 9 ø 20”
Oculari 4 – 40 mm
Misura flusso di raggi cosmici
Rilevazione radioattività da sorgenti naturali
In classe
Si
In classe
Telescopio per la visione notturna del cielo, ricerca e inseguimento
degli oggetti con database e collegamento GPS
Montatura altazimutale o equatoriale
Telecamera CCD
Raccolta delle immagini degli oggetti astronomici: pianeti, stelle,
nebulose,
Filtro neutro Solare
Osservazione del disco solare
Telescopio Solare
Filtro Hα
Osservazione del disco solare
Telescopio Solare riga
K del Calcio
Fotografia del disco solare
Meteorologia, Energie Alternative
Meteorologia
Stazione
meteorologica
In classe
Lettura e raccolta dei dati climatici: temperatura, pressione, umidità
relativa, precipitazioni
Interfaccia
collegamento
stazione rete internet
Si
Produzione energia da impianto fotovoltaico
Impianto fotovoltaico Impianto fotovoltaico didattico 3 Kwp,
didattico
osservazione energia prodotta per ora, per giorno, per mese
Laboratorio di fisica – Esperienze II° Biennio e Quinto anno
In classe
Si
6
Software didattici disponibili
Interactive Physics
Software interattivo per la simulazione di esperienze di fisica:
meccanica, ottica, acustica, elettromagnetismo
In classe
Si
Autograph 3
Software per lo studio della matematica in classe
Si
PTC Mathcad
Software per lo studio della matematica in classe
Si
Il responsabile del Laboratorio di Fisica
Prof. Alfio Carlo Russo
Laboratorio di fisica – Esperienze II° Biennio e Quinto anno
7
Meteorologia
Stazione
meteorologica
Interfaccia
collegamento
stazione sito web
scuola
Meteorologia
Stazione
meteorologica
Interfaccia
collegamento
stazione sito web
scuola
In classe
Lettura e raccolta dei dati climatici: temperatura, pressione, umidità
relativa, precipitazioni
(*) ultimo acquisto disponibile II quadrimestre 2012/13
In classe
Lettura e raccolta dei dati climatici: temperatura, pressione, umidità
relativa, precipitazioni
(*) ultimo acquisto disponibile II quadrimestre 2012/13
Laboratorio di fisica – Esperienze II° Biennio e Quinto anno
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