DOC E/25a
Rev.00 del 22.11.08
PROGRAMMA SVOLTO - RELAZIONE FINALE DOCENTE a.s. 2013 / 2014
Prof.
Riccardo Bonaccini
Docente di
Fisica
nella classe
4BLM
1.
PROGRAMMA DISCIPLINARE SVOLTO
1. RIPASSO SUI PREREQUISITI
Moto rettilineo uniforme e moto uniformemente accelerato. Principi della dinamica. Lavoro
meccanico, potenza ed energia. Energia cinetica. Energia potenziale gravitazionale. Energia
meccanica. Principio di conservazione dell’energia meccanica.
2. IL PROBLEMA ENERGETICO E LE FONTI RINNOVABILI
Unità 1 I cambiamenti climatici
Differenza fra climatologia e meteorologia. Effetto serra naturale e antropogenico. Ruolo
dell’I.P.C.C. (Intergovernmental Panel on Climate Change). Effetti osservati dei
cambiamenti climatici in atto.
Unità 2 Il problema delle fonti energetiche
Importanza dell’energia elettrica nel mondo contemporaneo. Fonti energetiche primarie e
secondarie, rinnovabili e non rinnovabili. Cenni all’evoluzione storica dell’utilizzo delle fonti
energetiche e dei relativi problemi ambientali. Distribuzione dei consumi energetici per area
geografica e per fonte utilizzata.
Unità 3 Le fonti energetiche rinnovabili
Principi di funzionamento, confronto fra vantaggi e svantaggi, possibilità di sviluppi futuri
delle tecnologie per la produzione di energia elettrica: centrali termoelettriche,
termonucleari, idroelettriche, geotermiche; impianti fotovoltaici, centrali solari a
concentrazione, pannelli solari termici; impianti eolici, celle a combustibile; energia dalle
biomasse.
3. FENOMENI ELETTRICI
Unità 1 Carica elettrica ed interazione fra cariche
Fenomeni elettrostatici nella vita quotidiana. Elettrizzazione per strofinio e cariche elettriche.
Isolanti e conduttori. Legge di Coulomb ed unità della carica elettrica.
Unità 2 Campo elettrico
Introduzione al concetto di campo. Campo elettrico e vettore campo elettrico. Linee di forza:
definizione e proprietà. Schermo elettrostatico, gabbia di Faraday e sue applicazioni.
Unità 3 Correnti elettriche
Differenza di potenziale e intensità di corrente: definizione e unità di misura. Cenni alla pila
di Volta. Ruolo del generatore in un circuito elettrico in corrente continua. Prima legge di
Ohm e resistenza elettrica. Potenza elettrica ed effetto Joule.
4. FENOMENI MAGNETICI
Unità 1 Campo magnetico
Interazione fra magneti e poli magnetici. Magneti naturali e magneti artificiali. Differenze ed
analogie con l’interazione fra cariche elettriche. Vettore campo magnetico. Visualizzazione
delle linee di forza con la limatura di ferro. Campo magnetico terrestre.
Unità 2 Interazione fra correnti elettriche e campo magnetico
Esperienza di Oersted. Forza magnetica su un filo rettilineo percorso da corrente: intensità
del vettore campo magnetico, regola della mano destra per il verso della forza. Esperimento
di Ampère sull’interazione fra fili rettilinei paralleli percorsi da corrente e definizione
operativa dell’Ampère come unità fondamentale. Il solenoide come elettromagnete.
Interazione fra una spira e il campo magnetico, motore elettrico in corrente continua.
Liceo Linguistico – Liceo Scientifico – Istituto Tecnico Economico – Istituto Tecnico Informatico e Telecomunicazioni
Via Roma, 77/A - 50012 Bagno a Ripoli (FI) Tel 055 630087 / 6510107 Fax 055 630138 Cod. fisc. 94219850487
www.gobettivolta.gov.it [email protected] [email protected] [email protected]
1
DOC E/25
Rev.00 del 22.11.08
RELAZIONE FINALE DOCENTE a.s. 2013 / 2014
LABORATORIO DI FISICA: Interazioni fra magneti, proprietà dei poli magnetici. Riproduzione dell’esperienza di Oersted.
5. INDUZIONE ELETTROMAGNETICA
Unità 1 Correnti indotte Diverse tipologie di esperienze di Faraday sulle correnti indotte.
Interpretazione qualitativa di Faraday basata sul numero di linee di forza concatenate con il
circuito indotto. Flusso del campo magnetico. Legge di Faraday-Neumann.
Unità 2 Corrente alternata Principio di funzionamento dell’alternatore. Andamento
sinusoidale della corrente alternata come conseguenza della legge di Faraday-Neumann.
Caratteristiche della corrente alternata.
Unità 3 Applicazioni dell’induzione elettromagnetica Principio di funzionamento del
trasformatore. Rete di distribuzione dell’energia elettrica: motivazioni dell’alta tensione,
utilizzo del trasformatore come riduttore o elevatore.
APPROFONDIMENTI DA PARTE DEGLI STUDENTI: Dispositivi per la sicurezza dell’impianto
elettrico domestico: filo terra e interruttore differenziale. Il comportamento di un materiale
superconduttore in un campo magnetico, con cenni all’effetto Meissner. I principali
dispositivi rivolti al risparmio energetico negli edifici. Le smart grids per la distribuzione
dell’energia elettrica.
6. PROGETTO UNA SCUOLA DI SERIE A++
11-1-2013, uscita didattica con visita all’impianto di Peccioli (PI) per il trattamento dei
rifiuti solidi urbani e la produzione di biogas, ed al laboratorio interattivo e multimediale
del parco fotovoltaico di Sol Maggiore, Pisa.
7-11-2013 e 11-3-2013, World Cafè degli studenti, gruppi di discussione fra gli studenti
delle classi 4B LM, 3A LS, 3B LS, 3E LS sui temi della sostenibilità ambientale e sulle azioni
rivolte al risparmio energetico a scuola.
14-2-2013, sopralluogo del nostro Istituto con tecnici esperti nel settore della riqualificazione energetica degli edifici.
20-4-2013, laboratorio di discussione fra gli studenti delle classi 4B LM, 3A LS, 3B LS, 3E
LS ed un gruppo di cittadini di Bagno a Ripoli sulla sostenibilità ambientale nel territorio e
sulle proposte da rivolgere all’Amministrazione Comunale.
2.
CONSIDERAZIONI FINALI
La classe ha partecipato attivamente al progetto Una scuola di Serie A++, partecipando alle
attività elencate al precedente punto 6, che hanno permesso l’elaborazione di una serie di
documenti, pubblicati sul sito internet http://scuoladiseriea.tumblr.com/
Bagno a Ripoli, 28 Maggio 2013
L’insegnante, Prof. Riccardo Bonaccini
Gli alunni
2
