Fisica - E. Guala

I.T.I.S. “Sobrero Guala” – Bra A.S. 2008/09
Classe: 2^ F
Materia: FISICA E LABORATORIO (3 ore settimanali)
Finalita’
Al termine del Biennio gli alunni dovranno essere in grado di:

affrontare l’analisi di un fenomeno o la risoluzione di un problema individuando le
grandezze fisiche e proponendo le relazioni tra di esse;

inquadrare in un medesimo schema logico situazioni diverse, riconoscendo analogie e
differenze, proprietà varianti ed invarianti;

raccogliere, ordinare e rappresentare dati, utilizzando le approssimazioni più opportune;

avanzare semplici ipotesi e proporre possibili verifiche sperimentali; utilizzare il computer
per l’analisi di dati sperimentali.
Metodologia didattica:
Sinteticamente occorre ribadire che lo studio della fisica ha le seguenti finalità generali e
specifiche:
 comprensione dei procedimenti caratteristici dell’indagine scientifica, che si articolano in un
continuo rapporto tra attività teorica e sperimentale;
 acquisizione di un insieme organico di metodi e contenuti finalizzati ad un’adeguata
interpretazione dei fenomeni naturali; capacità di reperire informazioni, utilizzarle e
comunicarle con linguaggio scientifico.
Per raggiungere queste finalità, non dimenticando di partire con studenti appena usciti dalla
scuola media, occorre dosare in modo efficace e ponderato l’approfondimento teorico e
l’attività di laboratorio. Questo modo di procedere scoraggia un metodo di studio mnemonico e
favorisce invece una visione più strutturata dei problemi.
Una particolare attenzione è prestata alla risoluzione di esercizi e problemi, per sviluppare nei
ragazzi la capacità di analizzare un fenomeno e di giungere alla risoluzione attraverso
passaggi logicamente connessi.
L’attività sperimentale ricopre un ruolo fondamentale nel processo didattico: è utilizzata sia per
la verifica che per la scoperta di relazioni tra grandezze fisiche. E’ dunque strettamente
connessa con lo sviluppo teorico degli argomenti. Al termine di ogni esperienza è richiesta la
stesura di una relazione tecnica con una particolare attenzione alla elaborazione dei dati
sperimentali.
Risorse / materiali
 Libro di testo
 Apparecchiature di laboratorio
 Strumenti audiovisivi ed informatici
Modalità /tipologie di verifica
Le modalità di verifica possono essere diverse a seconda del tipo di obiettivi che si vogliono
misurare.
Le verifiche in itinere (formative e sommative), vengono utilizzate per monitorare la graduale
assimilazione da parte degli alunni degli argomenti trattati.
Le verifiche sommative di fine modulo valutano il livello di acquisizione delle competenze
specifiche di modulo.
Pertanto vengono utilizzate le seguenti tipologie di verifica:
 Verifica orale per valutare le conoscenze acquisite, la comprensione degli argomenti e
l’acquisizione di un linguaggio specifico adeguato.
 Relazioni delle esperienze di laboratorio per valutare la padronanza dei concetti affrontati
nelle esperienze, la capacità di relazionare in modo corretto e di analizzare i dati
sperimentali
 Verifiche scritte utilizzate sia per rapide valutazioni su obiettivi di conoscenza e
comprensione (prove strutturate) che per valutare la capacità di risolvere problemi.
Saperi minimi finalizzati alle attività di recupero
Coincidono con le competenze di modulo raggiunte ad un livello di sufficienza
Attività di recupero:
 Recupero in orario extrascolastico
 Recupero in itinere
 Sportello
Percorso didattico
N° MODULO
1
TITOLO
TEMPI
La Cinematica
settembre - ottobre metà novembre
metà novembre dicembre - gennaio
febbraio -metà
marzo
metà marzo – aprile
- maggio
2
La Dinamica
3
Leggi di conservazione
4
Fenomeni elettrici
MODULO 1 La cinematica
Ore 28







Mese/i settembre - ottobre - metà novembre
Prerequisiti / connessioni con moduli e/o unità didattiche precedenti:
Definizione di vettore
Il piano cartesiano
La proporzionalità diretta e quadratica; correlazione lineare
L’equazione della retta e calcolo della pendenza
Equivalenze
Incertezze sperimentali
Competenze finali del modulo:
C1: Classificare i diversi tipi di moto a seconda della loro traiettoria e velocità
C2: Tracciare ed interpretare i grafici di spostamento, velocità ed accelerazione in funzione del
tempo; interpretare il significato fisico di pendenza e di ordinata all’origine nei diagrammi
spazio-tempo e velocità-tempo.
C3: Scrivere le equazioni del moto rettilineo uniforme, rettilineo uniformemente accelerato,
circolare uniforme e saperle applicare in problemi.
C4: Capacità di impostare correttamente una relazione tecnica elaborando i dati ricavati
sperimentalmente
Contenuti:
 Definizione di sistema di riferimento, di movimento, di legge oraria e di traiettoria (rettilinea
e curvilinea)
 Definizione di velocità media e di velocità istantanea
 La legge oraria del moto rettilineo uniforme
 Analisi di grafici orari (s-t) e (v-t), significato di pendenza nel grafico spazio-tempo e di area
sottesa nel grafico velocità-tempo.
 Definizione di accelerazione media e di accelerazione istantanea
 La legge oraria del moto uniformemente accelerato ed il relativo grafico
 Analisi dei grafici (s-t) , (v-t) e (a-t) e relazione tra le varie grandezze fisiche
 La legge di caduta di un corpo e l’accelerazione di gravità
 Il moto circolare uniforme: definizione di velocità periferica e di velocità angolare
 Definizione di periodo e frequenza del moto
Laboratorio
 esperienza n°1: studio del moto rettilineo uniforme con la rotaia a cuscino d’aria
 esperienza n°2 : studio del moto rettilineo con il marcatempo
 esperienza n°3: studio del moto rettilineo uniformemente accelerato
 esperienza n°4: la caduta di un grave e calcolo dell’accelerazione di gravità
 esperienza n°5: misura della velocità periferica ed angolare in un moto circolare
MODULO 2 La dinamica
Ore 25
Mese/i metà novembre -dicembre - gennaio
Prerequisiti / connessioni con moduli e/o unità didattiche precedenti:
 Definizione di vettore e calcolo della risultante con la regola del parallelogramma
 Definizione di sistema di riferimento
 Correlazioni lineari e paraboliche
 Definizione di velocità e di accelerazione
 Leggi orarie del moto uniforme ed uniformemente accelerato
 Definizione di forza peso
Competenze finali del modulo:
C1: Capacità di impostare correttamente una relazione tecnica elaborando i dati sperimentali
C2: Riconoscere gli effetti della forza d’attrito sul moto di un corpo
C3: Enunciare ed applicare in semplici problemi i principi della dinamica
C4: Riconoscere le caratteristiche di alcune forze e saperle quantificare
Contenuti:
 Il primo principio della dinamica: la legge d’inerzia
 Sistemi di riferimento inerziali
 Il secondo principio della dinamica : proporzionalità tra forza ed accelerazione con massa
costante e proporzionalità tra accelerazione e massa con forza costante
 La caduta libera dei corpi: la forza di gravità e la velocità limite
 Il terzo principio della dinamica: la legge di azione e reazione
 Moto di un corpo su di un piano inclinato: ricerca delle forze agenti
 La forza di attrito: l’attrito radente e volvente.
 La legge di gravitazione universale
 La forza centripeta e la forza centrifuga
 I sistemi di riferimento non inerziali e le forze apparenti
Laboratorio
 esperienza n°1: la legge fondamentale della dinamica : ricerca della proporzionalità tra le
grandezze in gioco (forza, accelerazione e massa)
 esperienza n°2: esempio di moto accelerato: oggetto su di un piano inclinato (ricerca della
componente della forza peso parallela al piano)
 esperienza n°3: misura della forza di attrito: attrito radente statico e dinamico
 esperienza n°5: misura della forza centrifuga
MODULO 3 La conservazione dell’energia
Ore 18
Mese/i febbraio - metà marzo
Prerequisiti / connessioni con moduli e/o unità didattiche precedenti:
 Concetto di forza
 I principi della dinamica
 Leggi del moto
 Componenti di una forza
 La forza di attrito radente
Competenze finali del modulo:
C1: Quantificare lavoro e potenza di una trasformazione energetica
C2: Riconoscere e quantificare le forme di energia meccanica in contesti diversi
C3: Applicare il principio di conservazione dell’energia meccanica
Contenuti:
 Definizione di lavoro e di potenza
 Energia cinetica
 Lavoro ed energia cinetica : il teorema dell’energia cinetica
 Lavoro ed energia potenziale gravitazionale
 Energia potenziale elastica
 Definizione di energia meccanica e conservazione dell’energia meccanica
 Forze conservative e dissipative
Laboratorio
 esperienza n°1: il teorema dell’energia cinetica
 esperienza n°2: conservazione dell’energia meccanica da potenziale a cinetica
MODULO 4 Fenomeni elettrici
Ore 28
Mese/i metà marzo – aprile - maggio
Prerequisiti / connessioni con moduli e/o unità didattiche precedenti:
 Notazione scientifica
 La forza di attrazione gravitazionale
 Concetto di carica elettrica
 Definizione di lavoro e potenza
Competenze finali del modulo:
C1: Conoscere i principali fenomeni elettrostatici e valutare la forza tra cariche elettriche
C2: Conoscere le leggi relative alle correnti continue e saperle applicare a semplici circuiti
elettrici
C3: Saper distinguere le diverse tipologie di circuiti elettrici in corrente continua (serie e
parallelo)
C4: Saper usare gli strumenti per la misura delle grandezze elettriche
Contenuti:
 L’elettrizzazione per strofinio, contatto, induzione
 La legge di Coulomb
 Conduttori e dielettrici
 La corrente elettrica
 Il circuito elettrico semplice
 La resistenza elettrica e sua unità di misura
 Il generatore di tensione, la resistenza interna e la differenza di potenziale
 Prima e seconda legge di Ohm
 Resistenze in serie e in parallelo : calcolo della resistenza equivalente
 L’effetto Joule e l’effetto termico della corrente
Laboratorio
 esperienza n°1: esperienza sui fenomeni elettrostatici
 esperienza n°2: uso del voltmetro e dell’amperometro
 esperienza n°3: verifica della prima legge di Ohm
 esperienza n°4: misura della resistività di un materiale
 esperienza n°5 : resistenze in serie
 esperienza n°6 : resistenze in parallelo