ISTITUTO D’ISTRUZIONE SUPERIORE “E. MEDI” - GALATONE PROGRAMMAZIONE ANNUALE Anno Scolastico 2015/16 Classe 1a Indirizzo TECNICO TECNOLOGICO Disciplina: FISICA E LABORATORIO Ore annue: 99 Docenti: Augusto Murri Cristina Benvenga Titolo Modulo: LE MISURE N. UNITA’ DIDATTICA 1 Misure ed errori OBIETTIVI PREREQUISITI CONTENUTI Cognitivi: Definizione di grandezza fisica. Concetto di unità di misura. Caratteristiche principali del Sistema Internazionale. Significato di misura e serie di misure. Significato di incertezza ed errore relativo. Conoscere le potenze e saper operare con esse. Saper riconoscere enti geometrici quali angoli, figure piane e solide. Conoscere la conversione delle unità di misura fondamentali. Le misure e il risultato delle misurazioni. Il sistema Internazionale. L’incertezza e l’errore relativo. Gli strumenti di misura. Operativi: Saper operare semplici misure. Saper presentare il risultato di una misura. Saper valutare la precisione di una misura. Saper utilizzare semplici strumenti di misura. 2 Saper effettuare una Cognitivi: Differenza tra errori casuali misura. e sistematici. Saper scrivere una misura. Legge della propagazione Conoscere cos’è degli errori. l’incertezza. Significato di serie di Saper calcolare l’errore misure. relativo. Programmazione didattica Fisica e laboratorio. Classe prima a.s. 2014-2015 Propagazione degli errori DOVE Ore Strumenti Verifica (s.o.p.g.) Aula Lab. X X Lezione frontale Lezione partecipata Attività di laboratorio. Esercitazioni individuali e collettive. 18 Libro di testo. Verifiche orali e Attrezzature di scritte laboratorio. Prove strutturate e semistrutturate. Relazioni di laboratorio. X Lezione frontale Lezione partecipata Attività di laboratorio. Esercitazioni 8 Libro di testo. Attrezzature di laboratorio Attività di laboratorio: Le misure . Serie di misure e valore medio. Utilizzo del metro, del cronometro, del calibro. Misure dirette ed indirette. I tipi di errori nelle misure indirette Criteri di arrotondamento. Notazione scientifica e 1 Metodologia X Verifiche scritte e orali. Prove strutturate e semistrutturate. Relazioni di laboratorio. Caratteristiche principali degli strumenti. calcolo con le potenze di 10 Ordine di grandezza Attività di laboratorio: Le caratteristiche degli strumenti di misura. Determinazione dell’errore di una serie di misure. Operativi:Applicazione delle leggi di propagazione. Arrotondamento dei risultati. Elaborazione di una serie di misure. Misure relative a grandezze fisiche. individuali e collettive. Titolo Modulo: LE FORZE E L’EQUILIBRIO N. 1 UNITA’ DIDATTICA Forze e loro misurazione OBIETTIVI Cognitivi: Significato e unità di misura di forza. Differenze tra massa e peso. Enunciato e formulazione matematica della legge di Hooke. Concetto di proporzionalità diretta. PREREQUISITI Saper effettuare una misura. Saper scrivere una misura. Sapere che cos’è un sistema di assi cartesiani ortogonali. Operativi: Applicazione della legge di Hooke (formule dirette, inverse, grafico). Utilizzo del dinamometro per la misura delle forze. Verifica della legge di Hooke. Riconoscimento di grandezze direttamente proporzionali ed elaborazione del grafico. Programmazione didattica Fisica e laboratorio. Classe prima a.s. 2014-2015 CONTENUTI Le forze. La legge di Hooke. La proporzionalità diretta. La costante elastica. Peso e massa. Attività di laboratorio: La molla e la legge di Hooke. 2 DOVE Aula Lab. X X Metodologia Ore Lezione frontale Lezione partecipata Attività di laboratorio. Esercitazioni individuali e collettive. 6 Strumenti Verifica (s.o.p.g.) Libro di testo. Verifiche orali e Attrezzature di scritte laboratorio. Prove strutturate e semistrutturate. Relazioni di laboratorio. 2 3 Vettori ed equilibrio Equilibrio del corpo rigido Cognitivi: Significato di grandezza vettoriale. Condizione di equilibrio di un punto materiale. Condizione di equilibrio sul piano inclinato. Caratteristiche delle forze di attrito (radente e volvente). Operativi: Rappresentazione grafica di somma e di scomposizione di vettori Individuazione della condizione di equilibrio di un punto materiale. Cognitivi: Definizione di momento di una forza. Concetto di coppia di forze. Condizione di equilibrio di un corpo rigido esteso. Definizione di baricentro di un corpo. Classificazione delle leve. Conoscere la definizione di forza e la sua unità di misura. Conoscere la legge di Hooke. Sapere cos’è il peso. Conoscere il teorema di Pitagora. I vettori. Le operazioni con i vettori. L’equilibrio del punto materiale. L’equilibrio su un piano inclinato. L’attrito. 8 Attività di laboratorio: Il piano inclinato Conoscere la definizione di forza. Sapere la regola del parallelogramma. Conoscere le condizioni di equilibrio di un punto materiale. Operativi: Composizione di forze parallele applicate ad un corpo rigido. Determinazione del momento di una forza. Determinazione del momento di una coppia di forze. Individuazione delle condizioni di equilibrio di un corpo rigido. Programmazione didattica Fisica e laboratorio. Classe prima a.s. 2014-2015 Il corpo rigido esteso. X Momento di una forza e di una coppia di forze. Condizioni di equilibrio di un corpo rigido esteso Il baricentro. Le leve. Attività di laboratorio: Le leve 3 X Lezione frontale Lezione partecipata Attività di laboratorio. Esercitazioni individuali e collettive. 8 Libro di testo. Attrezzature di laboratorio Verifiche scritte e orali. Prove strutturate e semistrutturate. Relazioni di laboratorio. Titolo Modulo: LE FORZE E IL MOTO N. 1 2 UNITA’ DIDATTICA Moto rettilineo uniforme Moto rettilineo uniformante accelerato OBIETTIVI PREREQUISITI CONTENUTI Cognitivi: Concetto di spazio, tempo e sistemi di riferimento. Significato e unità di misura della velocità; velocità media. Legge oraria del moto rettilineo uniforme. Conoscere le unità di misura fondamentali dello spazio e del tempo nel SI. Conoscere le caratteristiche dei vettori. Sapere che cosa significa grandezza direttamente proporzionale. La velocità. Il grafico del moto rettilineo uniforme. La legge oraria del moto rettilineo uniforme. Conoscere la definizione di unità di misura della velocità. Conoscere le conseguenze della proporzionalità diretta. Sapere che cos’è e come si utilizza la legge oraria. L’accelerazione. La legge oraria del moto uniformemente accelerato. Operativi: Applicazione della legge oraria del moto uniforme. Trasformazione in Km/h della velocità espressa in m/s e viceversa. Utilizzazione della rotaia a cuscino d’aria per la misura della velocità Cognitivi: Significato e unità di misura dell’accelerazione. Relazione tra velocità e tempo. Legge oraria del moto rettilineo uniformemente accelerato. Elaborazione del grafico velocità- tempo. Proprietà della proporzionalità quadratica tra grandezze. Attività di laboratorio: Utilizzo della rotaia a cuscino d’aria per la verifica sperimentale del moto rettilineo uniformemente accelerato. 4 Metodologia Ore Strumenti Verifica (s.o.p.g.) Aula Lab. X X Lezione frontale Lezione partecipata Attività di laboratorio. Esercitazioni individuali e collettive. 8 Libro di testo. Verifiche orali e Attrezzature di scritte laboratorio. Prove strutturate e semistrutturate. Relazioni di laboratorio. X X Lezione frontale Lezione partecipata Attività di laboratorio. Esercitazioni individuali e collettive. 8 Libro di testo. Verifiche scritte Attrezzature di e orali. laboratorio. Prove strutturate e semistrutturate. Relazioni di laboratorio. Attività di laboratorio: Utilizzo della rotaia a cuscino d’aria per la verifica sperimentale del moto rettilineo uniforme. Operativi: Applicazioni della legge del moto uniformemente accelerato Cenni di grandezze legate Programmazione didattica Fisica e laboratorio. Classe prima a.s. 2014-2015 DOVE 3 Moti periodici da proporzionalità quadratica. Determinazione della pendenza della retta nel grafico velocità – tempo. Cognitivi: Moto circolare uniforme e applicazione delle sue leggi. Periodo e frequenza. Operativi: calcolo e rappresentazione vettoriale della velocità tangenziale e angolare, loro espressione in funzione di T (periodo) e F (frequenza). Applicazione delle leggi del moto circolare uniforme. Elaborazione del grafico di grandezze inversamente proporzionali. 4 Principi della dinamica Cognitivi: Enunciato dei tre principi della dinamica. Operativi: valutazione della relazione tra forza, massa e accelerazione e relativi grafici. Sapere che cos’è la traiettoria. Conoscere la definizione e l’unità di misura della velocità. Conoscere le caratteristiche dei vettori. Il moto circolare uniforme. Il periodo e la frequenza. Le grandezze inversamente proporzionali. X X Lezione frontale Lezione partecipata Attività di laboratorio. Esercitazioni individuali e collettive. 8 Libro di testo. Verifiche scritte Attrezzature di e orali. laboratorio. Prove strutturate e semistrutturate. Relazioni di laboratorio. X X Lezione frontale Lezione partecipata Attività di laboratorio. Esercitazioni individuali e collettive. 9 Libro di testo. Verifiche scritte Attrezzature di e orali. laboratorio. Prove strutturate e semistrutturate. Relazioni di laboratorio. Attività di laboratorio: Il pendolo Il moto circolare uniforme Saper riconoscere grandezze direttamente ed inversamente proporzionali. Conoscere le caratteristiche del moto rettilineo uniforme e uniformemente accelerato. Conoscere la definizione e l’ unità di misura di velocità, accelerazione e forza. Programmazione didattica Fisica e laboratorio. Classe prima a.s. 2014-2015 Le cause del moto. Il primo principio. La relazione tra forza e accelerazione. La massa inerziale. Il secondo principio. Il terzo principio. 5 Titolo Modulo: ENERGIA E CONSERVAZIONE N. 1 2 UNITA’ DIDATTICA Lavoro e forme di energia Principi di conservazione OBIETTIVI PREREQUISITI Cognitivi: Significato di lavoro, di energia e di potenza. Differenza tra energia cinetica e potenziale. Definizione di joule e di watt. Operativi: Determinazione del lavoro compiuto da una forza e della potenza sviluppata. Riconoscimento in applicazioni concrete delle forme di energia presenti e delle trasformazioni subite. Calcolo dell’energia cinetica, potenziale, gravitazionale ed elastica. Cognitivi: Definizione di energia meccanica. Significato del principio di conservazione dell’energia meccanica. Principio di conservazione della quantità di moto. Concetto di urti(elastici e anelastici). Operativi: Conoscere le definizioni e l’unità di misura di massa, velocità e accelerazione. Conoscere il secondo principio della dinamica. Riconoscere grandezze legate da proporzionalità quadratica. Il Lavoro. La potenza. L’energia. L’energia cinetica. L’energia potenziale gravitazionale. Conoscere il concetto generale di energia e la definizione della sua unità di misura . Saper riconoscere l’energia cinetica e potenziale di un corpo. Il principio di conservazione dell’energia meccanica. Il principio di conservazione della quantità di moto. Gli urti. Calcolo dell’energia meccanica. Applicazione del principio di conservazione dell’energia meccanica. Uso del principio di conservazione della quantità di moto. Valutazione del tipo d’urto in base alla conservazione dell’energia cinetica Programmazione didattica Fisica e laboratorio. Classe prima a.s. 2014-2015 CONTENUTI DOVE 6 Ore Strumenti Verifica (s.o.p.g.) Aula Lab. X X Lezione frontale Lezione partecipata Attività di laboratorio. Esercitazioni individuali e collettive. 9 Libro di testo. Verifiche orali e Attrezzature di scritte laboratorio. Prove strutturate e semistrutturate. Relazioni di laboratorio. X X Lezione frontale Lezione partecipata Attività di laboratorio. Esercitazioni individuali e collettive 9 Libro di testo. Verifiche scritte Attrezzature di e orali. laboratorio. Prove strutturate e semistrutturate. Relazioni di laboratorio. Attività di laboratorio: Teorema dell’energia cinetica. Attività di laboratorio: verifica sperimentale del principio di conservazione dell’energia meccanica e della quantità di moto. Metodologia