Fisica - IIS Primo Levi

Istituto di Istruzione Superiore “PRIMO LEVI”
ISTITUTO TECNICO - SETTORE TECNOLOGICO
Elettronica ed Elettrotecnica - Informatica e Telecomunicazioni
LICEO SCIENTIFICO - LICEO SCIENTIFICO opzione Scienze Applicate
LISS - LICEO SCIENTIFICO SPORTIVO
DS-22 “Programma svolto” rev.1
DISCIPLINA:
FISICA
CLASSE: 5^ sez.
INSEGNANTI:
BSA
A.S. 2015/16
Salvatore BOVA
Angelo STECA (ITP) “Laboratorio su Progetto”
LIBRO DI TESTO: L’Amaldi per i Licei Scientifici. – Ugo AMALDI - Editore
ZANICHELLI Vol. 2° e 3°
PROGRAMMA
SVOLTO
CORRENTE ELETTRICA (Programma di 4^ anno)
UNITA’ 1 – La corrente elettrica continua.
Intensità e verso della corrente continua. L’unità di misura della corrente nel SI. I generatori di tensione.
Elementi fondamentali di un circuito elettrico. Collegamenti in serie e in parallelo dei conduttori in un
circuito elettrico. La prima legge di Ohm. I resistori. Collegamento in serie e in parallelo di resistori. Le
leggi di Kirchhoff. La potenza dissipata in un circuito per effetto Joule. Unità di misura per i consumi di
energia elettrica. La forza elettromotrice e il generatore reale di tensione.
UNITA’ 2 – La corrente elettrica nei metalli.
L’interpretazione microscopica del moto delle cariche nei conduttori. Cenni sulla velocità di deriva. La
seconda legge di Ohm. Resistività e temperatura. I superconduttori. I processi di carica e di scarica di un
condensatore. Il lavoro di estrazione degli elettroni da un metallo. L’elettronvolt. L’estrazione di elettroni
da un metallo per effetto termoionico e per effetto fotoelettrico. L’effetto Volta e la differenza di
potenziale tra conduttori a contatto. L’effetto termoelettrico. La termocoppia.
UNITA’ 3 – La corrente elettrica nei gas.
La conduzione nei gas, le scariche elettriche, l’emissione di luce. Il tubo a raggi catodici e le sue
applicazioni.
Programma di 5^ anno.
ELETTROMAGNETISMO
UNITA’ 4 – Fenomeni magnetici fondamentali.
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Fenomeni di magnetismo naturale. Attrazione e repulsione tra poli magnetici. Caratteristiche del campo
magnetico. L’esperienza di Oersted e le interazioni tra magneti e correnti. L’esperienza di Faraday e le
forze tra fili percorsi da corrente. La legge di Ampère. La permeabilità magnetica del vuoto. Definizione
dell’ampere. Intensità del campo magnetico e sua unità di misura nel SI. Forza magnetica su un filo
percorso da corrente. La formula di Biot-Savart. Il campo magnetico di un filo rettilineo, di una spira e di
un solenoide. Principio di funzionamento di un motore elettrico. Cenni sul funzionamento degli
amperometri e voltmetri.
UNITA’ 5 – Il campo magnetico.
La forza di Lorentz. Il selettore di velocità. Moto di una carica in un campo magnetico uniforme. La
determinazione della carica specifica dell’elettrone. Lo spettrometro di massa. Flusso del campo
magnetico e sul teorema di Gauss. Unità di misura del flusso magnetico nel SI. Cenni sulla circuitazione
del campo magnetico e il teorema di Ampère. Le sostanze ferromagnetiche, diamagnetiche e
ferromagnetiche. Interpretazione microscopica delle proprietà magnetiche. La temperatura critica. I
domini di Weiss. Il ciclo di isteresi magnetica. Memorie magnetiche e l’elettromagnete. Verso le
equazioni di Maxwell.
UNITA’ 6 – L’induzione elettromagnetica.
La corrente indotta e l’induzione elettromagnetica. La legge di Faraday-Neumann. La forza elettromotrice
indotta media e istantanea. Legge di Lenz sul verso della corrente indotta. L’autoinduzione (induttanza) e
la mutua induzione. L’alternatore. Cenni su circuiti RL. L’alternatore. La corrente alternata. Valori efficaci
delle grandezze alternate. Circuito RLC in corrente alternata. Cenni sul trasformatore.
UNITA’ 7 – Equazioni di Maxwell e sulle onde elettromagnetiche.
Cenni sul campo elettrico indotto, sulle equazioni di Maxwell e sul campo elettromagnetico. Le onde
elettromagnetiche. La velocità delle onde elettromagnetiche. Richiami sulla riflessione e rifrazione delle
luce. Riflessione totale ed angolo limite. Ricezione e trasmissione delle onde e.m.. Lo spettro delle onde
elettromagnetiche e caratteristiche delle diverse onde.
FISICA MODERNA –RELATIVITA’, QUANTI E FISICA NUCLEARE.
UNITA’ 8 – La Crisi della Fisica Classica.
Il concetto di corpo nero e l’ipotesi di Plank. La legge dello spostamento di Wien. L’interpretazione di
Planck dello spettro di corpo nero. L’effetto fotoelettrico. La quantizzazione della luce e spiegazione
dell’effetto fotoelettrico secondo Einstein. I fotoni. L’effetto Compton. Lo spettro dell’atomo di idrogeno.
Esperienza di Rutherford. Esperimento di Millikan. Modello atomico di Bohr.
UNITA’ 9 – Relatività del tempo e dello spazio (Teoria della Relatività Ristretta).
Contraddizione delle fisica classica sulla velocità della luce. Relatività delle simultaneità. L’invarianza della
velocità della luce. La relatività del tempo e dello spazio. Equivalenza tra Massa ed Energia. Massa,
energia e quantità di moto relativistici.
UNITA’ 10 – La Fisica Nucleare.
Il nucleo degli atomi. Numero atomico e numero di massa. Gli isotopi. Forze nucleari, difetto di massa ed
energia di legame. La radioattività e il decadimento alfa e beta. Le famiglie radioattive. La legge del
decadimento radioattivo. Grandezze dosimetriche. L’interazione debole. La medicina nucleare. Cenni sulla
fissione e la fusione nucleare. La scelta nucleare.
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ATTIVITA' SPERIMENTALI e VIDEO.
CIRCUITI ELETTRICI.
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VIDEO: “Il segreto di Nikola Tesla”.
Uso dei tester analogici e digitali, loro caratteristiche, portata, sensibilità e incertezze. Inserimento dei
tester nei circuiti elettrici in serie e in parallelo
Uso del tester come voltmetro e amperometro nei circuiti elettrici.
Studio delle resistenze elettriche tramite tester digitali ed analogici e tramite le tabelle dei codici dei
colori.
Verifica sperimentale della 1° legge di Ohm e della 2° legge di Ohm
Circuiti con resistenze in serie ed in parallelo.
ELETTROMAGNETISMO:
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Magnetismo: origine del magnetismo. Magneti artificiali, permanenti e momentanei. Sostanze
ferromagnetiche, paramagnetiche e diamagnetiche. Campo magnetico terrestre. Aghi magnetici e
bussole.
Visione delle linee di forza dei campi magnetici con l’ausilio di limatura di ferro (spettri magnetici).
Esperienza di Oersted - Interazione tra correnti e magneti
Solenoidi. Elettrocalamite e alcune delle sue applicazioni (campanello elettrico,) (esperienze
qualitative).
Induzione elettromagnetica. Sua origine. Tensioni e correnti indotte. Il trasformatore, la dinamo e il
motore elettrico (esperienze qualitative).
VIDEO: La storia della Fisica moderna all’inizio del secolo XX e scoperte di Einstein.
Torino, 09 giugno 2016
I docenti
I rappresentanti di classe
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