PROGRAMMAZIONE EFFETTIVAMENTE SVOLTA CLASSI II^ DOCENTI A.S. 2013/2014 MATERIA: FISICA E LABORATORIO Prof.ssa BARBARA TEODORANI – Prof. LUCA BRUSCHI RIPASSO Conversioni delle unità di misura e formule inverse. Definizione dell’unità di misura della forza in base alla II legge. Moto rettilineo uniforme e uniformemente accelerato. Caduta dei gravi LEGGE DELLA GRAVITAZIONE UNIVERSALE E PRINCIPIO DI CONSERVAZIONE DELL’ENERGIA Legge della gravitazione universale di Newton, calcolo dell’accelerazione di gravità attraverso la legge della gravitazione universale. Definizione di lavoro di una forza, potenza, energia potenziale gravitazionale, energia cinetica e relative unità di misura. Energia potenziale elastica. Teorema dell’energia cinetica. Forze conservative e non conservative, principio di conservazione dell’energia meccanica in un sistema isolato e sua dimostrazione. Dal principio di conservazione dell’energia meccanica alla forma più generale del principio di conservazione dell’energia: il ruolo dell’energia termica. DALLA TERMOLOGIA ALLA TERMODINAMICA -Termologia: La temperatura e l’energia interna e loro interpretazione microscopica; modello molecolare della materia. Il termometro e scale della temperatura (Celsius e Kelvin), la dilatazione lineare. La dilatazione termica dei solidi, dei liquidi e dei gas -L'energia (sue forme, conservazione e trasformazione): la trasmissione di energia mediante calore e lavoro; esperienza di Joule - Legge fondamentale della calorimetria, calore specifico, il calorimetro, la temperatura di equilibrio, le trasformazioni energetiche ed il ruolo giocato dal calore, propagazione del calore per conduzione, convezione, irraggiamento. Potenza termica dispersa per conduzione attraverso una parete. Classificazione energetica di un edificio. -I principi della termodinamica: il concetto di sistema termodinamico, trasformazioni termodinamiche, dal principio di conservazione dell’energia meccanica alla forma più generale del principio di conservazione dell’energia (il primo principio e la conservazione dell’energia); trasformazioni termodinamiche fondamentali (isocora, isobara, adiabatica, isoterma, trasformazioni cicliche); interpretazione delle trasformazioni termodinamiche in base alla teoria cinetica dei gas rarefatti ed al principio di conservazione dell’energia; rappresentazione nel piano di Clapeyron; secondo principio della termodinamica, rendimento di una macchina termica ed applicazioni al motore a ciclo Otto. FENOMENI ELETTRICI - Elettrizzazione per contatto, strofinio, induzione. Conduttori/isolanti termici e conduttori/isolanti elettrici (analogie); carica elettrica; la legge di Coulomb, analogia tra legge di gravitazione universale e legge di Coulomb, distribuzione della carica sulla superficie di un conduttore, gabbia di Faraday -Concetto di campo, analogie tra campo elettrico e gravitazionale, linee di forza del campo elettrico, potenziale elettrico e differenza di potenziale -La corrente elettrica e l’effetto Joule, circuiti elettrici elementari, I e II legge di Ohm, principali strumenti di misure elettriche (amperometro e Voltmetro); -Resistenze in serie e parallelo FENOMENI MAGNETICI -Fenomenologia elementare del magnetismo -Effetti magnetici della corrente elettrica; esperienza di Oersted; campo magnetico e linee di forza del campo magnetico generato da un filo percorso da corrente, da una spira e da un solenoide (regola della mano destra “avvolta”/”cavatappi”); “correnti amperiane” e principio di equivalenza di Ampere; forza di Lorentz e regola del palmo della mano destra: forze tra fili percorsi da corrente e forza esercitata su un filo percorso da corrente immerso in un campo magnetico - Forze su una spira in moto in un campo magnetico: principio di funzionamento del motore elettrico - Cenni all’Induzione magnetica: legge di Faraday-Neumann-Lenz e sua applicazione all’alternatore; cenno alla legge di Lenz come conferma del principio di conservazione dell’energia Laboratorio e audiovisivi: Principio di conservazione dell’energia meccanica con rotaia a cuscino d’aria Principio di conservazione dell’energia meccanica in un moto armonico semplice Vision del film del PSSC: energia meccanica ed energia termica Dilatazione termica, volumetrica, lamina bimetallica, applicazioni tecnologiche della dilatazione termica Propagazione del calore per conduzione, convezione, irraggiamento Determinazione del calore specifico del rame Equivalente meccanico della caloria: esperienza di Joule Termometro a gas Fenomeni elettrici elementari: elettrizzazione per contatto, strofinio, induzione, elettroscopio Distribuzione delle cariche su un conduttore: pozzo di Faraday, vento elettrico Macchine elettrostatiche Visualizzazione di campi elettrici Visione del filmato del Prof. Walter Lewin del MIT sul concetto di campo elettrico, potenziale elettrico e d.d.p. Uso di amperometri e voltmetri I e II legge di Ohm Resistenze in serie e parallelo Condensazione della carica e visualizzazioni di campi magnetici Campi magnetici generati da fili percorsi da corrente, forza su un filo percorso da corrente immerso in un campo magnetico e regola della mano destra per la forza di Lorentz Ferromagnetismo, elettromagneti, principio di funzionamento del motore elettrico Correnti indotte, Alternatore. Forlì, 31/05/2014 I Docenti Prof.ssa Barbara Teodorani Prof. Luca Bruschi I Rappresentanti di Classe PERCORSO DI RECUPERO E CONSOLIDAMENTO DI FISICA PER LA CLASSE II^ I contenuti del libro di testo sono stati integrati con appunti ed esercitazione fornite dalla Docente: si consiglia quindi di recuperare gli appunti e le esercitazioni forniti. Gli esercizi di seguito assegnati costituiscono un percorso di recupero sui nuclei fondamentali degli argomenti svolti nel corso dell’anno scolastico. E’ possibile inoltre il programma dettagliato e tutto il materiale necessario per il recupero anche sul sito della scuola: www.itisforli.it alla voce dispense didattiche/biennio/FisicaII a.s. 2013/2014 prof.ssa Teodorani Libro di Testo: Ugo Amaldi, “L’Amaldi 2.0 Meccanica Vol. 1 e 2”, ed. ZANICHELLI UNITA’ SVOLTE DEL LIBRO DI TESTO ED ESERCIZI tratti dal Libro di Testo L’Amaldi 2.0 Meccanica Vol. 1 Gravitazione Universale: Unità 11 parag 7 Pag 285 Es 27,28,29 Energia e Conservazione Unità 12 (integrare con Appunti) parag 1,2,3,4,5,6,7,8 Pag 312-317 Es 5,6,11,12,21,22,23,27,34,37,38,40,41 Pag 319 Es 1,2,4,7 L’Amaldi 2.0 Termodinamica Campo Elettrico e Magnetico Vol. 2 Temperatura: Unità 13 Paragr 1,2,3,4,5,6,7 (integrare con Appunti) Pag 337-338 Es 9,11,19,20 Pag 340 Es 28,29,33,34,38,39 Calore e Trasmissione del Calore: Unità 14 Paragr1,2,3,5,6 (integrare con gli appunti) Pag 365 Es 20 ; Pag 367 Es 29 Pag 368 Es 32,33,38,39; Pag 370 Es 1,2,3 Termodinamica: Unità 15 (tutto) Pag 394-395 Es 31,32,38,39,41,47,46; Pag 399 Es 10 Pag 396 Es 55,57,54 Le Cariche Elettriche:Unità E1(tutto)(integrare con Appunti) Pag E15-E16 Es 15,17,22,23,24,25 Pag E18-E19 Es 29,1,3,6,7 Campo Elettrico:Unità E2 (tutto) (integrare con Appunti soprattutto per il concetto di campo elettrico, d.d.p.,condensatori) Pag E41 Es 19,21,22; Pag E42 Es 25,26,27 Pag E45 Es 43,44 Pag E46-E47 Es 5,6,7,10 La Corrente Elettrica: Unità E3 (tutto) (integrare con Appunti) Pag E77 Es 7,6; Pag E80 Es 32,33; Pag E87 Es 1,2,3,4,5,7 Pag E84-E86 Es 52,53,54,55,69,70,72,73 Il Campo magnetico: Unità E4 (tutto tranne paragr 6) (usare gli appunti per le correnti indotte e alternatore) Pag E110 Es 13,14; Pag E112 Es 22,23,27,29; Pag E115 Es 41,46; Pag E116 Es 50 Pag E117 Es 5,6; Pag E118 –E119 TEST 1,2,3,4,5,6,7,10