Dipartimento di Matematica, Fisica e Informatica

LICEO SCIENTIFICO STATALE “ALESSANDRO ANTONELLI”
Via Toscana, 20 – 28100 NOVARA  0321 – 465480/458381  0321 – 465143
 [email protected]  http://www.liceoantonelli.novara.it
C.F.80014880035 – Cod.Mecc. NOPS010004
Dipartimento di Matematica, Fisica e Informatica
PROGRAMMAZIONE DISCIPLINARE DI FISICA
Documento comune
Anno Scolastico 2015-2016
DOCENTI:
Amicangioli Maria Luigia, Baracco Maria Rosa, Borando Mara,
Cavalli Paolo, Coppola Giulia, Degrate Paola, Di Prospero Federica,
Failla
Mulone Elena,
Filippi Emma Maria,
Fragonara Morena,
Frassini Patrizia,
Frigato Maria Teresa,
Giarratana Clelia, Giordano Mario, Manara Franco,
Mazzeo Giulia, Panigoni Anna Maria, Tagliaretti Mauro.
Pag. 1 di
21
Premessa
A partire dal presente anno scolastico saranno
introdotte griglie comuni per la valutazione delle
prove che attualmente sono in fase di
sperimentazione. Al temine della sperimentazione,
già nel corso del primo quadrimestre, saranno
allegate al presente documento, costituendo
riferimento comune per tutte le classi.
Pag. 2 di
21
Classi Prime
Periodo: primo quadrimestre
UDA 1: Introduzione al metodo
Conoscenze
sperimentale
 Il metodo sperimentale
 Definizione Operativa di grandezza
fisica:
 Il Sistema Internazionale e le unità
di misura
 Misure di Superficie e di volume
 Multipli e sottomultipli di unità di
misura
 Notazione scientifica ed ordine di
grandezza
 Caratteristiche di uno strumento di
misura
 Misure dirette e misure indirette
 Cenni sulla Teoria dell’errore:
 Errori accidentali ed errori
sistematici
 Errore assoluto ed errore relativo di
una misura
 Precisione di una misura
 Cifre significative
 Propagazione degli errori nelle
operazioni tra misure (somma
algebrica, prodotto, divisione)
 Cenni di stime statistiche:
 la media di un insieme di misure
 Valutazione dell’errore massimo di un
insieme di misure: la semi dispersione
Abilità e Competenze
 Conoscere quale è il campo di
indagine della disciplina ed il
metodo
adottato
(metodo
sperimentale)
 Conoscere la definizione operativa
di una grandezza fisica, il
significato del S.I. di misura e la
definizione
operativa
delle
principali grandezze fisiche del
S.I. (massa, lunghezza, tempo)
 Conoscere la notazione decimale e
la notazione esponenziale di un
numero decimale
 Conoscere la differenza tra
misure dirette e misure indirette
 Conoscere la differenza tra
errori sistematici ed errori
casuali
 Conoscere le caratteristiche di
uno
strumento
di
misura
(sensibilità e portata) e di come si
relazionano con gli errori di
misura
 Conoscere la differenza tra
errore assoluto ed errore relativo
 Conoscere il significato statistico
di media e dispersione
Pag. 3 di
21
 Saper operare e con i numeri nelle
varie
notazioni
(decimale,
frazionaria, esponenziale, con i
prefissi) e saperli confrontare tra
loro
 Saper scrivere un numero in
notazione scientifica e saperne
individuare l’ordine di grandezza
 Saper trasformare misure in
multipli e sottomultipli dell’unità
di misura
 Saper
misurare
lunghezze,
superfici, volumi tempi e masse
con metodi diretti ed indiretti
 Saper analizzare e rielaborare i
dati sperimentali stimando la
bontà delle misure effettuate
Attività
Laboratorio
 Uso degli strumenti
di misura: Metri
calibri,
bilancia
orologi e cronometri
 Misure dirette ed
indirette: misura di
lunghezze, superfici
e volumi di oggetti
regolari
ed
irregolari e analisi
degli
errori
di
misura
 Studio
di
un
fenomeno periodico
(pendolo o scariche
elettriche) e stima
dell’errore
sistematico relativo
UDA 2: Relazioni tra grandezze Conoscenze
 Relazione di proporzionalità diretta
ed inversa,
 Proporzionalità quadratica
 Rappresentazione grafica delle
relazioni di proporzionalità
UDA 3: Grandezze vettoriali
 Grandezze scalari e vettoriali
 Operazioni con i vettori (somma di
vettori, differenza, prodotto di un
vettore per un numero scalare )
 La scomposizione di un vettore lungo
direzioni assegnate
 Le funzioni goniometriche (seno e
coseno di un angolo)
 Scomposizione di un vettore lungo gli
assi cartesiani
Abilità e Competenze
 Conoscere il significato di
grandezze direttamente ed
inversamente proporzionali
 Conoscere la rappresentazione
cartesiana della relazione di
proporzionalità diretta, inversa,
quadratica
Conoscenze
Attività
Laboratorio
 Saper utilizzare la proporzionalità
diretta per : Rappresentazioni
grafiche (rappresentazioni in scala
o rappresentazioni grafiche di dati)  Calcolo della densità
di solidi, liquidi
; Calcolo di percentuali
 Saper rappresentare graficamente
la relazione di proporzionalità
diretta, inversa e quadratica
 Saper leggere un grafico cartesiano
Abilità e Competenze
 Conoscere la differenza tra una
grandezza scalare e vettoriale
 Conoscere
gli
elementi
identificativi di una grandezza
vettoriale
 Conoscere
le
operazioni
tra
grandezze vettoriali e grandezze
vettoriali e scalari
 Conoscere
le
funzioni
goniometriche seno e coseno di un
angolo
 Conoscere
il
significato
di
componente di un vettore lungo
una direzione assegnata
 Saper definire e rappresentare una
grandezza vettoriale attraverso
direzione, intensità, verso e punto
di applicazione,
 Saper
calcolare
la
somma/differenza di vettori aventi
la stessa direzione e stesso 
verso/verso opposto
 Saper
calcolare
la
somma/differenza di vettori con
direzioni non parallele (regola del
Parallelogramma)
 Saper scomporre un vettore lungo
direzioni assegnate
 Saper calcolare le componenti
cartesiane di un vettore
 Saper calcolare la somma di vettori
non paralleli per componenti
Pag. 4 di
21
Attività
Laboratorio
Composizione
di
forze attraverso la
regola
del
parallelogramma
Periodo: Secondo quadrimestre
UDA 4: Le forze e
l’equilibrio del punto
materiale
Conoscenze








Le forze come vettori
Forza peso
Forza elastica
Forza d’attrito
Vincoli, funi e carrucole
Condizione di Equilibrio di
un punto materiale



Abilità e Competenze
Conoscere le caratteristiche
vettoriali delle forze
Conoscere e saper descrivere
la Forza Peso, la Forza Elastica,
le Forze d’attrito
Conoscere e saper descrivere il
comportamento di vincoli, funi
e carrucole
Conoscere la condizione di
equilibrio di un punto materiale
Conoscere
la
descrizione
geometrica dell’equilibrio sul
piano inclinato






Pag. 5 di
21
Saper
ricavare
operativamente le relazioni
che definiscono la forza Peso,
la Forza d’attrito, la Forza
Elastica
Saper operare con le relazioni
che descrivono la Forza Peso,
la Forza Elastica, le Forze
d’attrito, ponendo particolare
attenzione alle unità di misura
Saper
rappresentare
graficamente il diagramma
delle forze agenti su un punto
materiale, comprese le forze
connesse con vincoli, funi e
carrucole
Saper impostare la condizione
di equilibrio di un punto
materiale su cui agiscono
forze parallele
Saper impostare la condizione
di equilibrio di un punto
materiale su cui agiscono
forze
non
parallele
ma
appartenenti allo stesso piano
Saper impostare ed utilizzare
la condizione di equilibrio su
di un piano inclinato.
Attività Laboratorio

Determinazione della
condizione
di
equilibrio di forze
parallele
e
non
parallele,
ma
appartenenti
allo
stesso piano

Studio della
peso
Studio della
elastica
Studio della
d’attrito


Forza
Forza
Forza

Analisi
comportamento
carrucole e funi
del
di

Studio dell’equilibrio
su
di
un
piano
inclinato
UDA 5: L’equilibrio del
corpo rigido




Definizione di corpo rigido
Risultante delle forze
agenti su di un corpo
rigido
Momento di una forza
rispetto ad un punto
Momento di una coppia di
forze
Conoscenze

Conoscere la differenza tra
punto materiale e corpo esteso
e tra corpo esteso e corpo
rigido;

Conoscere la definizione di
Momento di una forza rispetto
ad un punto e di momento di
coppia di forze


Condizione di equilibrio di
un corpo rigido



Baricentro
Baricentro ed equilibrio di
un corpo rigido


Le leve
Abilità e Competenze
Conoscere le condizioni di
equilibrio di un corpo rigido
materiale
Conoscere la definizione di
Baricentro di un corpo e la sua
relazione con l’equilibrio del
corpo stesso

Saper calcolare la risultante
delle forze che agiscono su un
corpo rigido

Saper
rappresentare
graficamente il diagramma
delle forze agenti su un corpo
rigido, comprese le forze
connesse con vincoli, funi e
carrucole

Saper calcolare il momento di
una forza rispetto ad un
punto ed il momento di una
coppia di forze

Saper impostare le condizioni
di equilibrio di un corpo rigido,
identificando opportunamente
il centro della rotazione

Saper individuare la posizione
del baricentro di un corpo
rigido e classificare il tipo di
equilibrio del corpo

Saper riconoscere una leva e
determinarne gli elementi
caratteristici.
Conoscere una leva e saperla
classificare
Pag. 6 di
21
Attività Laboratorio

Determinazione della
posizione
del
baricentro
di
un
corpo e del suo stato
di equilibrio

Calcolo del momento
di una coppia di forze
rispetto ad un centro
(leva)
UDA 6: L’equilibrio nei
fluidi








Gli stati della materia
La Pressione
La Legge di Stevino
La misura della pressione
atmosferica
Il Principio dei vasi
comunicanti
Il Principio di Pascal
Il Principio di Archimede
Galleggiamento dei corpi
Conoscenze
Abilità e Competenze

Conoscere i vari stati della
materia e le loro differenze;

Conoscere
la
definizione
operativa
di
Pressione
e
saperla descrivere come nuova
grandezza fisica ;

Conoscere il significato della
Pressione
Atmosferica
e
saperne giustificare il valore
storicamente attribuito

Conoscere la Legge di Stevino
e le sue applicazioni

Conoscere il Principio di Pascal
e le sue possibili applicazioni
tecniche

Conoscere
il
Principio
di
Archimede
e
la
sua
giustificazione

Conoscere le condizioni di
galleggiamento dei corpi nei
fluidi.
Pag. 7 di
21
Attività Laboratorio

Saper
operare
con
Pressione
utilizzando
diverse unità di misura.
la
le

Saper calcolare la Pressione in
un punto qualunque di un
fluido

Saper
riconoscere
nei
fenomeni tipici dei fluidi le
Leggi di Stevino e di Pascal

Saper definire le condizioni di
equilibrio di un di un corpo
immerso
in
un
fluido
attraverso il Principio di
Archimede


Esperienze di tipo
qualitativo
per
verificare
il
comportamento dei
fluidi in equilibrio
(Principio dei Vasi
comunicanti
e
Principio di Pascal)
Verifica sperimentale
del
Principio
di
Archimede
Classi Seconde
Periodo: primo quadrimestre
UDA 1: La cinematica del
Conoscenze
Punto materiale
 I Sistemi di riferimento
 Grandezze cinematiche:
Posizione, Distanza percorsa,
Tempo
 Moti rettilinei:
 Velocità: velocità medie ed
istantanea
 Accelerazione: accelerazione
media ed istantanea
 Moto Rettilineo Uniforme
 Moto Rettilineo
Uniformemente accelerato
 Moto di caduta libera dei
gravi
 Moti nel piano:
 Composizione dei moti:
composizione di spostamenti
e velocità
 Moto parabolico
 Moto circolare uniforme
 Conoscere
definizione
riferimento
temporale,
Abilità e Competenze
l’importanza
della
di un sistema di
sia
spaziale
che
 Conoscere
la
differenza
tra
spostamento e distanza percorsa;
 Conoscere la differenza tra velocità
media e velocità istantanea
 Conoscere
la
differenza
tra
accelerazione media e accelerazione
istantanea

 Conoscere le caratteristiche del
moto rettilineo uniforme e la sua
legge oraria ;
 Conoscere le caratteristiche del
moto
rettilineo
uniformemente
accelerato e la sua legge oraria ;
 Conoscere le caratteristiche
moto di caduta libera
del
 Conoscere le caratteristiche del
moto parabolico e la sua legge oraria
 Conoscere le caratteristiche del
moto circolare uniforme e la sua
legge oraria
Pag. 8 di
21

Attività Laboratorio
Saper definire un Sistema di
riferimento spazio - temporale e
saper dare le coordinate spazio temporali di un punto mobile
 Saper interpretare i grafici (S,T)
sia in termini di posizione che di
velocità
 Saper interpretare i grafici (V,T)
sia in termini di velocità che in
termini di spostamento
 Studio ed analisi delle
equazioni
del
moto
rettilineo uniforme e del
moto
rettilineo
uniformemente accelerato
 Saper impostare la legge oraria di
attraverso la rotaia a
un punto mobile in moto rettilineo
rilevamento ad ultrasuoni
uniformemente
accelerato
rispetto ad un sistema di
riferimento qualunque
 Saper impostare la legge oraria di
un punto mobile in moto rettilineo
uniforme rispetto ad un sistema
di riferimento qualunque
 Saper comporre
velocità
spostamenti
e
 Saper interpretare ed utilizzare le
leggi del moto parabolico e del
moto circolare uniforme per
descrivere moti piani particolari
UDA 2: Dinamica del Punto
Conoscenze
materiale





Abilità e Competenze
Il Primo Principio della
Dinamica
I sistemi di riferimento
inerziali
Il Secondo Principio della
Dinamica: relazioni tra
forza, massa e
accelerazione
Terzo Principio della
Dinamica

Conoscere l’enunciato del Primo
Principio della Dinamica e la sua
relazione con i sistemi di
riferimento

Conoscere
l’enunciato
del
Secondo
Principio
della
Dinamica e la relazione tra
forza applicata ad un corpo e
l’accelerazione posseduta dal
corpo, con particolare riguardo
alla forza Peso
Problema generale del
moto: forze applicate e
movimento

Conoscere l’enunciato del Terzo
Principio della Dinamica

Conoscere il problema generale
del moto e di come le varie
forze
del
sistema
contribuiscono
alla
sua
soluzione

Conoscere semplici casi in cui il
problema del moto è risolto
(moto su un piano inclinato in
presenza di attrito)
Pag. 9 di
21

Saper
riconoscere
le
situazioni in cui è verificato il
Primo Principio della dinamica

Saper interpretare i grafici
(F,a) ed (m; a)

Saper
rappresentare
un
diagramma di forze agenti su
di un corpo in movimento

Saper riconoscere i principi
della dinamica nei problemi di
moto in cui sono coinvolte
forze note

Saper risolvere problemi di
moto (moti a risultante
verticale orizzontale e moti
su piani inclinati in presenza
di attriti)
Attività Laboratorio

Studio ed
analisi
delle equazioni del
moto
rettilineo
uniformemente
accelerato
attraverso la rotaia
per
verificare
le
relazioni tra forza ed
accelerazione e forza
e massa
Periodo: secondo quadrimestre
UDA 3: Lavoro ed
Energia
 Lavoro di una forza
 Energia Cinetica
 Teorema delle forze
Vive
 Energia Potenziale e
forze conservative
 Energia meccanica di
un sistema
 Principio di
conservazione
dell’Energia
meccanica
UDA 4:
Termologia e
Calorimetria
 Temperatura
 Principio dell’Equilibrio
Termico
 Dilatazione termica nei
solidi
 Il calore come forma di
Energia
 Capacità termica e
calore specifico
 Trasmissione del calore
 Cambiamenti di stato
Conoscenze
 Conoscere
vettori
Attività
Laboratorio
Abilità e Competenze
il
prodotto
scalare
tra
due  Saper calcolare il lavoro di una forza sia
direttamente che attraverso l’interpretazione
del grafico (F, x)
 Conoscere la definizione di lavoro di forza
costante e di una forza variabile
 Saper calcolare l’Energia Cinetica di un corpo
 Conoscere il significato di Energia Cinetica  Saper
distinguere
di un corpo e la sua relazione con il Lavoro
dissipative
forze
conservative
e
 Conoscere il significato di Energia Potenziale  Saper calcolare l’energia potenziale di una forza
e la differenza tra forze Conservative e
conservativa (in particolare forza peso e forza
Dissipative
elastica)
 Conoscere la relazione
Potenziale ed il Lavoro
tra
 Conoscere il
dell’Energia
Conservazione  Saper calcolare l’Energia dissipata da forze non
conservative
Principio
di
 Esperienza
del pendolo
tagliato
l’Energia  Saper riconoscere le situazioni in cui vi è
conservazione dell’energia meccanica
Conoscenze
Attività
Laboratorio
Abilità e Competenze
 Conoscere la definizione operativa di
temperatura
 Conoscere il Principio dell’Equilibrio Termico
 Conoscere la dilatazione nei solidi e la sua
interpretazione microscopica
 Conoscere la relazione tra calore ed Energia
e l’equivalente meccanico della caloria
 Conoscere il significato fisico di Capacità
termica
 Conoscere i modi in cui si trasmette il calore
 Conoscere la fenomenologia e le leggi che
regolano i cambiamenti di stato
Pag. 10 di 21
 Saper illustrare il concetto di temperatura
 Riconoscere il principio dell’equilibrio termico nei
problemi proposti
 Saper utilizzare nelle applicazioni le leggi di
dilatazione dei solidi
 Saper calcolare l’equivalente meccanico di una
caloria e viceversa
 Saper applicare l’equazione fondamentale della
calorimetria
 Saper calcolare il
cambiamenti di stato
calore
scambiato
nei
 Misura
del
calore
specifico di
una sostanza
solida
 Calcolo
del
coefficiente
di
dilatazione
lineare
UDA 5: Ottica Geometrica Conoscenze





La propagazione della luce
e la formazione delle
Ombre
La riflessione della luce in
specchi piani e sferici
La rifrazione della luce e
le lenti piane e sferiche
La dispersione della luce: i
colori
Cenni sugli strumenti
ottici: microscopio e
cannocchiale
Abilità e Competenze

Conoscere il modo in cui si
propaga la luce e come si
formano le ombre

Conoscere
riflessione

Conoscere le proprietà degli
specchi piani e la legge dei
punti coniugati per gli specchi
sferici

Conoscere
rifrazione
le
le
leggi
leggi

Saper giustificare i vari tipi
di eclissi

Saper
rappresentare
l’immagine di un oggetto
riflessa da uno specchio piano
e da uno specchio sferico

Saper calcolare la posizione
dell’immagine riflessa da uno
specchio piano o sferico ed il
suo indice di ingrandimento


Saper
rappresentare
il
cammino ottico di un raggio
luminoso rifratto attraverso
una superficie piana


Saper
rappresentare
l’’immagine di un oggetto,
rifratta da una lente sferica

Saper calcolare la posizione
dell’immagine
rifratta
attraverso una lente sferica
ed
il
suo
indice
di
ingrandimento

Saper spiegare fenomeni
ottici
attraverso
la
riflessione
totale
o
la
dispersione
della
della

Conoscere il cammino ottico tra
due materiali non omogenei

Conoscere l’equazione dei punti
coniugati per le lenti

Conoscere il fenomeno della
rifrazione totale

Conoscere il fenomeno della
dispersione

Conoscere le lenti e gli specchi
sono utilizzati in semplici
strumenti ottici
Pag. 11 di 21
Attività Laboratorio

Analisi delle leggi
della riflessione e
rifrazione utilizzando
il disco di Hartl
Formazione
delle
immagino con specchi
sferici
e
lenti
sferiche utilizzando
il banco ottico
Verifica
della
dispersione
utilizzando
prismi
ottici
Classi Terze
Periodo: primo quadrimestre
U.D.A
Sistemi inerziali e relatività galileiana,
sistemi non
inerziali.
Le forze e il
moto
Lavoro e
energia.
La quantità di
moto
Conoscenze
 Sistemi in moto uniforme rispetto a un
sistema inerziale
 Il principio di relatività galileiana
 Sistemi di riferimento accelerati e forze
fittizie
 Il secondo principio della dinamica nei sistemi
non inerziali
 Forze di attrito statico
 Forze di attrito dinamico
 Resistenza in un mezzo
 La velocità limite
 La forza elastica (legge di Hooke)
 La forza centripeta
 La forza centrifuga
 Forze conservative
 Forze non conservative
 Forze conservative e energia potenziale
 Energia potenziale gravitazionale
 Energia potenziale elastica
 Sistemi isolati e conservazione dell’energia
meccanica
 Energia meccanica e forze non conservative
 La quantità di moto
 Impulso di una forza costante e di una forza
variabile
 Legge di conservazione della quantità di moto
 Urti elastici e anelastici
 Urti anelastici in una e in due dimensioni
Abilità e competenze

saper applicare il secondo principio
della dinamica in sistemi inerziali e in
sistemi non inerziali.

saper identificare le forze agenti 
in un sistema di corpi.

saper studiare i moti in sistemi
inerziali e non inerziali

saper risolvere problemi , anche
contestualizzati, applicando le leggi della
dinamica
Attività laboratorio
Misura dell' attrito volvente
(attraverso l'energia
cinetica)

saper riconoscere forze
conservative e non conservative

saper applicare le leggi di
conservazione dell’energia

saper risolvere problemi, anche
contestualizzati, con bilanci energetici

saper mettere in relazione la

quantità di moto con il secondo principio
della dinamica

saper applicare il teorema
dell’impulso

saper analizzare urti elastici e
anelastici

saper risolvere problemi, anche
contestualizzati, sugli urti elastici e
anelastici in una o in due dimensioni
Pag. 12 di 21
Urto elastico e anelastico
(rotaia)
U.D.A
La dinamica
dei corpi in
rotazione
Conoscenze





Grandezze angolari nel moto circolare
(posizione, velocità, accelerazione)
Relazioni tra grandezze angolari e lineari nel
moto circolare (velocità, accelerazione
centripeta, accelerazione tangenziale)
I corpi rigidi e il moto rotatorio
Dinamica rotazionale: momento torcente e
accelerazione angolare, secondo principio
della dinamica per il moto rotazionale
Energia cinetica rotazionale
Momento angolare
Momento angolare e secondo principio per il
moto rotazionale
Conservazione del momento angolare
Le tre leggi di Keplero
La legge di gravitazione universale
Attrazione gravitazionale tra corpi non
puntiformi
Attrazione gravitazionale e peso dei corpi
La velocità di un satellite in un’orbita
circolare
Satelliti geostazionari
Energia potenziale gravitazionale
Velocità di fuga
Il campo gravitazionale
Flusso stazionario o laminare

Portata

Equazione di continuità

Equazione di Bernoulli

Conservazione dell’energia e equazione di
Bernoulli.

Effetto Venturi, Effetto Magnus

Portanza di un’ala

Viscosità e tensione superficiale







La
gravitazione






Dinamica
dei fluidi
Abilità e competenze

saper applicare i principi della
dinamica rotazionale

saper risolvere problemi, anche
contestualizzati, sulla conservazione del
momento angolare e sulla dinamica
rotazionale

saper mettere in relazione le leggi
di Newton e le leggi di Keplero

saper applicare la legge di
gravitazione universale in semplici
problemi sui moti di pianeti e satelliti

saper calcolare la velocità di fuga e
la velocità di messa in orbita

saper mettere in relazione
l’energia meccanica e la traiettoria dei
pianeti e dei satelliti.

saper applicare l’equazione di
Bernoulli

saper risolvere problemi, anche
contestualizzati, di dinamica dei fluidi
Pag. 13 di 21
Attività laboratorio
Periodo: secondo quadrimestre
U.D.A
Conoscenze
La temperatura
Abilità e competenze
 Definizione di temperatura
 saper applicare le regole di
conversione tra le scale
termometriche
 Scale termometriche
 Equilibrio termico e principio zero della
termodinamica
 Dilatazione termica: lineare, volumica dei solidi,
volumica dei liquidi
 Le leggi dei gas: prima e seconda legge di GayLussac, legge di Boyle
 Temperatura assoluta
 Equazione di stato dei gas perfetti
Attività laboratorio

 saper applicare le leggi di
dilatazione e le leggi dei gas
 saper risolvere problemi sulla
dilatazione termica

calcolo del
coefficiente di
dilatazione termica
lineare
leggi dei gas
 saper risolvere problemi , anche
contestualizzati, sulla dilatazione
termica e le leggi ei gas
 La legge di Avogadro e l’equazione di stato del gas
perfetto
 La pressione dal punto di vista microscopico
I gas e la teoria
microscopica
della materia
 La temperatura dal punto di vista microscopico
 La velocità quadratica media
 Il teorema di equipartizione dell’energia
 Energia interna di un gas perfetto
 Cenni sui gas reali . equazione di van der Waals,
moto browniano
Il calore
 saper determinare la pressione, la
velocità quadratica media e
l’energia cinetica media delle
molecole di un gas
 saper determinare l’energia interna
di un gas perfetto
 Esperimento di Joule, equivalente meccanico della
caloria
 saper applicare la legge della
calorimetria
 Capacità termica e calore specifico
 saper determinare la temperatura di
equilibrio
 Potere calorifico
 Propagazione del calore: conduzione(legge di
Fourier, convezione, irraggiamento (legge di
Stefan-Boltzmann)
 Gli stati della materia
 I cambiamenti di stato
 Il calore latente
 saper determinare il calore specifico
di una sostanza
 saper utilizzare costruire e
interpretare i grafici relativi ai
passaggi di stato
 saper applicare le leggi di
propagazione del calore
 saper risolvere problemi, anche
contestualizzati, sull’equilibrio
termico e sulla conduzione del
calore
Pag. 14 di 21


esperimento di Joule
calorimetro delle
mescolanze: calcolo
del calore specifico
Classi Quarte
Periodo: primo quadrimestre
U.D.A.
La temperatura e il
calore
(per le classi bilingue
se non svolto in anni
precedenti, per gli
altri eventuale
ripasso)
Gli stati della
materia e i
cambiamenti di stato
(per le classi bilingue
se non svolto in anni
precedenti, per gli
altri eventuale
ripasso)
Conoscenze
Abilità e competenze

Struttura interna della materia

Equilibrio termico e temperatura

Principio zero della termodinamica

Definizione operativa della temperatura

Definizioni dello zero assoluto

Termometri e le scale termometriche

La dilatazione termica nei solidi e nei liquidi

Il calore e il lavoro meccanico(esperimento di
Joule)

Capacità termica e calore specifico

Legge della calorimetria

Conduttori e isolanti termici


saper passare da una
scala termometrica
all'altra

saper applicare le leggi
della dilatazione lineare,
superficiale e volumica

saper applicare la legge
fondamentale della
termologia

saper ricavare la
temperatura d’equilibrio

sapere applicare la legge
di Fourier della
propagazione termica
La propagazione del calore

saper applicare la legge di
Stefan

I cambiamenti di stato e i diagrammi di fase


Il calore latente
saper analizzare i
diagrammi di fase

Cambiamenti di stato e conservazione
dell’energia

saper risolvere i problemi
sui cambiamenti di stato Boltzmann

Differenze tra ebollizione ed evaporazione

La pressione del vapore saturo
Pag. 15 di 21
Attività laboratorio
 la dilatazione lineare
 il calorimetro e il calcolo del calore specifico e dell’equivalente in
acqua
 l’equivalente meccanico
del calore
punto triplo dell’acqua
(video)
U.D.A.
Conoscenze
 Leggi di Boyle e Gay-Lussac e i relativi grafici
 Definizione di gas perfetto
I gas e la teoria
cinetica
Abilità e competenze
 saper risolvere problemi sui gas
perfetti
Attività laboratorio
 saper risolvere problemi sulla
teoria cinetica dei gas perfetti
 Massa atomica e mole
 Equazione di stato dei gas perfetti
 Modello molecolare dei gas perfetti e definizione di
velocità quadratica media
 La velocità quadratica media in relazione alla pressione e alla temperatura
 Energia cinetica media
Il primo principio
della termodinamica
 Trasformazioni reversibili e irreversibili
 Lavoro termodinamico nei vari tipi di trasformazioni
 Enunciato e applicazione del primo principio della
termodinamica alle varie trasformazioni
 Definizione di energia interna di un gas come funzione di stato e sua relazione con la temperatura
 Calori molari a volume costante e a pressione costante
 Energia interna e calori specifici di un gas perfetto
 Trasformazioni adiabatiche
 Macchine termiche e loro rendimento
 Limiti al rendimento di una macchina termica
Il secondo principio
della termodinamica
 Enunciati del secondo principio della termodinamica
(nelle diverse formulazioni)
 Ciclo e teorema di Carnot
 Principi di funzionamento di frigoriferi e motori
 Disuguaglianza di Clausius e principi dell’aumento
dell’entropia
 Entropia come misura del disordine
Pag. 16 di 21
 saper applicare il primo principio
della termodinamica
 saper risolvere problemi sui
sistemi termodinamici e le loro
trasformazioni.
 saper risolvere problemi sul
ciclo di Carnot e sul calcolo del
rendimento
 saper risolvere semplici
problemi sulla variazione
dell’entropia.
Video su primo e secondo
principio e sull'entropia
Periodo: secondo quadrimestre
U.D.A.
Conoscenze
Abilità e competenze
Onde armoniche
 L’oscillatore armonico ed il pendolo.
e ottica
geometrica
 Oscillazioni armoniche, smorzate e forzate.
 Saper distinguere le onde di tipo
armonico e le loro modalità di
propagazione.
 Saper identificare le
caratteristiche di un’onda dalla
relativa equazione
 Saper risolvere problemi
sfruttando l’equazione d’onda, ed
i legami tra le caratteristiche di
un’onda.
 Saper risolvere problemi di
riflessione e rifrazione per le
onde su una corda, per le onde
sonore e per le onde luminose
(cenni)
 La variazione di un’onda nello spazio e nel tempo:
equazione di un’onda.
 Caratteristiche generali di un’onda.
 Relazione tra fronti d’onda e raggi di propagazione.
 Fenomeni caratteristici delle onde: riflessione,
rifrazione di onde su una corda,di onde sonore e onde
luminose
Onde armoniche
ed ottica fisica
 Principio di Huygens.
 Interferenza di onde su una corda, di onde sonore e
di onde luminose.
 Diffrazione di onde luminose e sonore
 Onde stazionarie in un tubo e in una corda
 Interferenza e diffrazione di onde luminose su
pellicole sottili
Ondoscopio
 Saper calcolare i massimi e i
minimi di intensità
nell'interferenza
 Saper calcolare la frequenza di
oscillazione di onde stazionarie
 Saper risolvere problemi su
interferenza, diffrazione e onde
stazionarie
Onde sonore
 Le onde sonore e le loro caratteristiche
 L’ intensità del suono
 L’ effetto Doppler
 I battimenti
 Saper risolvere problemi sulle
onde sonore e sui fenomeni ad
essi connessi
La carica elettrica
e il campo
elettrico
 La carica elettrica e la sua conservazione
 Proprietà di conduttori ed isolanti
 Elettrizzazione per strofinio, contatto ed induzione
elettrostatica
 Elettroscopio, elettroforo di Volta e Van Der Graaf
 La legge di Coulomb
 Il campo elettrico e il principio di sovrapposizione
 Le linee di campo elettrico
 Il teorema di Gauss
 Dielettrici e polarizzazione
 saper applicare la legge di
Pag. 17 di 21
Attività laboratorio
Coulomb
 saper determinare il campo
elettrico generato da cariche
puntiformi
 saper utilizzare il teorema di
Gauss
Laboratorio di acustica
Tubo di Quincke
Classi Quinte
Periodo: primo quadrimestre
U.D.A.
Conoscenze
Abilità e competenze
 Energia potenziale elettrostatica
 Potenziale elettrico e superfici equipotenziali
Il potenziale elettrico
e la capacità
La corrente elettrica
nei metalli
 Capacità e condensatori
 Energia di un condensatore
 La circuitazione del campo E










IL MAGNETISMO






La corrente elettrica
La resistenza elettrica e le leggi di Ohm
La resistività elettrica
Circuiti in corrente continua.
Teoremi di Kirchhoff
Potenza elettrica
Effetto Joule
Generatori di tensione, voltmetri e
amperometri
Campi magnetici generati da magneti e
correnti e loro linee di forza.
Forza magnetica tra fili rettilinei e paralleli
percorsi da corrente.
Teorema di Gauss per il magnetismo.
Teorema di Ampère.
Forze magnetiche su fili percorsi da
corrente.
Forza di Lorentz.
Azione meccanica di un campo magnetico su
una spira.
Momento magnetico e proprietà magnetiche
dei materiali
Pag. 18 di 21
 saper applicare la conservazione
dell’energia
 saper risolvere problemi sul moto
di una carica in un campo E
uniforme
 saper determinare la capacità
equivalente di più condensatori
 saper analizzare un circuito
resistivo in corrente continua, con
uno o più generatori,
Attività laboratorio
 Condensatori
 Leggi di Ohm.
 Circuiti elettrici in
corrente continua
determinando la resistenza
totale, la corrente nei vari rami,
le differenze di potenziale.
 Saper risolvere i problemi sul
magnetismo.
 Esperienze di
magnetostatica.
 Ciclo di isteresi.
U.D.A.
Conoscenze

Energia potenziale elettrostatica

Potenziale elettrico e superfici
Il potenziale elettrico
e la capacità
La corrente elettrica
nei metalli
Abilità e competenze
saper applicare la

Attività laboratorio
Condensatori
conservazione dell’energia
equipotenziali
saper risolvere problemi sul

moto di una carica in un campo

Capacità e condensatori

Energia di un condensatore

La circuitazione del campo E








La corrente elettrica
La resistenza elettrica e le leggi di Ohm
La resistività elettrica
Circuiti in corrente continua.
Teoremi di Kirchhoff
Potenza elettrica
Effetto Joule
Generatori di tensione, voltmetri e
amperometri
E uniforme
saper determinare la capacità

equivalente di più condensatori
saper analizzare un circuito

resistivo in corrente continua,
con uno o più generatori,
determinando la resistenza
totale, la corrente nei vari
rami, le differenze di
potenziale.

Pag. 19 di 21
 Leggi di Ohm.
 Circuiti elettrici in
corrente continua

Periodo: secondo quadrimestre
U.D.A.
INDUZIONE
ELETTROMAGNETICA
ONDE
ELETTROMAGNETICHE
RELATIVITA'
RISTRETTA
INTRODUZIONE ALLA
FISICA DEI QUANTI
Conoscenze
Abilità e competenze
 Esperimenti di Faraday sulla corrente indotta.
 Forza elettromotrice indotta e legge di
Faraday-Neumann-Lenz.
 Induzione e autoinduzione; induttanza.
 Energia immagazzinata in un solenoide.
 Circuiti elettrici a corrente alternata.
 Equazioni di Maxwell e corrente di
spostamento.
 Esperienza di Hertz. Produzione di onde
elettromagnetiche.
 Velocità della luce in funzione delle costanti
dell'elettromagnetismo.
 Densità di energia del campo
elettromagnetico e intensità di un'onda
elettromagnetica.
 Spettro elettromagnetico.
 Ripasso della relatività classica.
 Esperimento di Michelsohn-Morley.
 Trasformazioni di Lorentz. Dilatazione delle
lunghezze e contrazione dei tempi.
 Postulati di Einstein.
 Composizione relativistica delle velocità.
 Concetto di simultaneità.
 Equivalenza massa energia
 Radiazione di corpo nero.
 Effetto fotoelettrico.
 Effetto Compton.
 Spettri atomici e primi modelli atomici.
 Atomo di Bohr
 Esperimento di Franck Hertz
 Lunghezza d’onda di De Broglie
 Dualismo onda particella
 Il principio di indeterminazione
Pag. 20 di 21
 Saper applicare la legge di
Faraday-Neumann-Lenz.
 Saper risolvere semplici
problemi sui circuiti elettrici in
corrente alternata.
Attività laboratorio
 Esperienze d’induzione
elettromagnetica
 Circuiti RC
 Saper risolvere semplici
problemi sulle onde
elettromagnetiche.

Saper applicare le
relazioni sulla dilatazione dei
tempi e sulla contrazione delle
lunghezze.

Saper risolvere semplici
problemi di cinematica
relativistica.

Saper applicare
l'equazione dell'effetto
fotoelettrico e la legge che
esprime l'effetto Compton

Saper calcolare
l’indeterminazione quantistica
sulla posizione/ quantità di moto
di una particella
Effetto fotoelettrico
(qualitativo)
Ulteriori argomenti a scelta tra bande di energia nei solidi, semiconduttori, giunzioni pN transistor, radioattività naturale, legge
dei decadimenti, fisica del nucleo potranno essere trattati come approfondimento (10% del totale del carico didattico di Fisica
per il V anno)
Pag. 21 di 21