anno scolastico 2002/2003

LICEO SCIENTIFICO STATALE «GALILEO GALILEI»
Via Ceresina 17 - Tel. 049 8974487 Fax 049 8975750
35030 SELVAZZANO DENTRO (PD)
ANNO SCOLASTICO 2012/2013
PIANO ANNUALE DI LAVORO
Prof. VIANINI VALERIA
CL. 5^
SEZ. E
MATERIA : FISICA
1. LIVELLO RILEVATO DELLA CLASSE E DEI SINGOLI ALUNNI ALL’INIZIO DELL’ANNO
a) Interesse e partecipazione
La classe è poco numerosa, in tutto diciotto alunni, ed è stata per circa un mese in fase di attesa e di studio, dato il cambio di docente, proprio
nell’ultimo anno di corso. Vi sono alcuni alunni che seguono con attenzione e sono in grado di recepire aspetti e dettagli degli argomenti svolti, altri che
faticano a rielaborare autonomamente, anche se al momento sono pochi.
b) Livelli di partenza
Le difficoltà in questa disciplina sembrano essere più di carattere espositivo e di rielaborazione ordinata dei concetti, che non di comprensione. L’esito
delle prime prove orali e della prima verifica scritta valida per l’orale, già effettuata in ottobre, mostrano altresì per alcuni qualche impaccio di carattere
applicativo dovuto a incertezze nell’uso degli strumenti matematici. I livelli di profitto registrati al momento sono i seguenti: da buono a più che buono
per cinque alunni, da quasi buono a più che sufficiente per tre alunni, sufficiente per sei, da insufficiente a non del tutto sufficiente per quattro alunni.
Relativamente ai tre punti:
2. OBIETTIVI DIDATTICI
2.1 Obiettivi minimi
3. SCANSIONE DEI CONTENUTI, si fa riferimento alla tabella che segue:
TESTO: Ugo Amaldi; “La fisica di Amaldi, Idee ed esperimenti” vol. 2-3; ed. Zanichelli
PRIMO PERIODO: DA SETTEMBRE A DICEMBRE 2012
UNITÀ
OBIETTIVI
Conoscenze
Abilità
Competenze
Obiettivi minimi
Volume 2
10. Le onde elastiche (ripasso)
- Le onde
- Fronti d’onda e raggi
- Le onde periodiche
- Le onde armoniche
- L’interferenza
11. Il suono (ripasso)
- Le onde sonore
- L’effetto Doppler
12. I raggi luminosi
- La luce
- La riflessione
- La rifrazione
- La riflessione totale







Caratteristiche delle onde.
Onde trasversali e longitudinali.
Il fronte d’onda.
Onde periodiche.
Lunghezza d’onda e periodo.
Onde armoniche.
Il principio di sovrapposizione e
l’interferenza delle onde.
 Onde e sfasamento.
 Analizzare le caratteristiche di
 Saper riconoscere nella realtà i
un’onda
vari fenomeni legati alla
 Distinguere i vari tipi di onda
propagazione di un’onda.
 Determinare lunghezza d’onda,
 Saper ricavare lunghezze d’onda,
ampiezza, periodo, frequenza di
frequenza, periodo, pulsazione,
un’onda
velocità di onde armoniche
 Applicare il principio di
dall’equazione generale e saperle
sovrapposizione
confrontare tra i vari tipi di onde
 Distinguere interferenza
costruttiva e distruttiva
 Calcolare la differenza di fase tra le
onde
 Saper calcolare le varie
caratteristiche di un’onda dalla sua
equazione
 Saper definire se in un punto vi è
interferenza costruttiva o distruttiva
 Generazione e propagazione delle  Ricavare velocità e frequenza nelle  Applicare le leggi dell’effetto
onde sonore.
applicazioni dell’effetto Doppler
Doppler si a in ambito sonoro, sia
 L’effetto Doppler e le sue
in ambito luminoso
applicazioni.
 Saper distinguere i due effetto
Doppler e saperli applicare in
semplici esercizi
 La luce: sorgenti, propagazione
 Conoscere le leggi della riflessione
 Conoscere le leggi della rifrazione
 Saper utilizzare l’equazione di SnellDescartes in semplici esercizi
 Saper calcolare l’indice di rifrazione
assoluto, relativo e l’angolo limite




 Applicare le leggi della riflessione e  Saper individuare esempi concreti
della rifrazione
in cui si verificano i fenomeni di
rettilinea, velocità.
 Tracciare il percorso di un raggio di riflessione e di rifrazione e saperli
Le leggi della riflessione.
luce nel passaggio tra vari mezzi
commentare
Le leggi della rifrazione.

Calcolare
l’indice
di
rifrazione

Saper spiegare vari esempi
L’indice di rifrazione.
relativo
concreti in cui si verifica la
Il fenomeno della riflessione totale.
riflessione totale e la si utilizza
 Calcolare l’angolo limite nel
fenomeno della riflessione totale
13. Le onde luminose
- Onde e corpuscoli
- L’interferenza della luce
- La diffrazione
- La diffrazione della luce
- I colori e la lunghezza
d’onda
 Modello ondulatorio e modello
 Saper calcolare lunghezza d’onda e  Conoscere l'interpretazione storica  Spiegare i fenomeni di interferenza e
corpuscolare per la luce.
frequenza della luce emessa in vari del modello corpuscolare e del
di diffrazione
colori
dello
spettro
modello
ondulatorio
della
luce
 L’interferenza della luce.
 Calcolare lunghezza d’onda e
frequenza della luce emessa in vari
 Il fenomeno della diffrazione.
colori dello spettro
 La relazione tra colore e lunghezza
d’onda.
Volume 3
1. La carica elettrica e la lege
di Coulomb
- L’elettrizzazione per
strofinio
- I conduttori e gli isolanti
- La definizione operativa
della carica elettrica
- La legge di Coulomb
- L’esperimento di Coulomb
- La forza di Coulomb nella
materia
- L’elettrizzazione per
induzione
 Fenomeni elementari di
elettrostatica.
 Convenzioni sui segni delle cariche.
 Conduttori e isolanti.
 La legge di conservazione della
carica.
 La definizione operativa della
carica.
 L’elettroscopio.
 Unità di misura della carica
elettrica nel SI.
 La carica elementare.
 La legge di Coulomb.
 Il principio di sovrapposizione.
 L’esperimento della bilancia di
torsione per la misura della
costante di Coulomb.
 La costante dielettrica relativa e
assoluta.
 La forza elettrica nella materia.
 Elettrizzazione per induzione.
 Polarizzazione degli isolanti.
 Comprendere la differenza tra
 Saper fornire diversi esempi di
cariche positive e negative, tra
fenomeni elettrostatici che si
corpi carichi e corpi neutri
verificano in natura o che si
sfruttano nella tecnologia
 Interpretare con un modello
microscopico la differenza tra
 Comprendere l’importanza del
conduttori e isolanti
principio di sovrapposizione
 Distinguere tra elettrizzazione per
strofinio, per contatto e per
induzione
 Usare in maniera appropriata
l’unità di misura della carica
 Calcolare la forza tra corpi carichi
applicando la legge di Coulomb e il
principio di sovrapposizione
 Comprendere il ruolo della materia
nel determinare l’intensità della
forza tra cariche
 Saper distinguere la ridistribuzione
della carica in un conduttore per
induzione e in un isolante per
polarizzazione
 Saper spiegare i fenomeni
elettrostatici elementari
 Saper descrivere il funzionamento di
un elettroscopio
 Saper spiegare le tre modalità di
elettrizzazione
 Conoscere e saper applicare la legge
di Coulomb
 Calcolare la forza risultante per
distribuzioni particolari di cariche
2. Il campo elettrico
- Il vettore campo elettrico
- Il campo elettrico di una
carica puntiforme
- Le linee del campo
elettrico
- Il flusso di un campo
vettoriale attraverso una
superficie
- Il flusso del campo
elettrico e il teorema di
Gauss
- Il campo elettrico generato
da una distribuzione piana
infinita di carica
- Altri campi elettrici con
particolari simmetrie
3. Il potenziale elettrico
- L’energia potenziale
elettrica
- Il potenziale elettrico
- Le superfici equipotenziali
- La deduzione del campo
elettrico dal potenziale
- La circuitazione del campo
elettrostatico
 Il vettore campo elettrico
 Il campo elettrico prodotto da una
carica puntiforme e da più cariche
 Rappresentazione del campo
elettrico attraverso le linee di
campo
 Le proprietà delle linee di campo
 Concetto di flusso di un campo
vettoriale attraverso una superficie
 Il flusso del campo elettrico e il
teorema di Gauss.
 La densità superficiale e lineare di
carica
 Il campo elettrico generato da una
distribuzione piana infinita di
carica, da una distribuzione lineare
infinita di carica, all’esterno di una
distribuzione sferica di carica e
all’interno di una sfera omogenea
di carica
 Confronto tra il campo elettrico di
una sfera carica e il campo
gravitazionale della Terra
 Calcolare il campo elettrico in
prossimità di una carica
 Determinare il vettore campo
elettrico risultante da una
distribuzione di cariche
 Calcolare la forza agente su una
carica posta in un campo elettrico
 Disegnare le linee di campo per
rappresentare il campo elettrico
prodotto da una carica o da
semplici distribuzioni di cariche
 Calcolare il flusso di un campo
vettoriale attraverso una superficie
 Utilizzare il teorema di Gauss per
calcolare il campo elettrico in
alcune situazioni
 Comprendere il ruolo di una carica
di prova
 Comprendere il concetto di campo
 Comprendere il ruolo della
simmetria nella determinazione di
alcuni campi elettrici
 Conoscere il ruolo del teorema di
Gauss per ricavare alcuni campi e
saperlo utilizzare
 Saper definire il campo elettrico
 Saper elencare e spiegare semplici
esempi di campi elettrici
 Saper spiegare la relazione tra linee
del campo e il campo stesso
 Saper definire e calcolare in semplici
esercizi il flusso del campo elettrico
 Conoscere il teorema di Gauss e
saperlo applicare
 Valutare il campo elettrico in un
punto mediante il principio di
sovrapposizione
 L’energia potenziale elettrica
 L’andamento dell’energia
potenziale in funzione della
distanza tra due cariche
 L’energia potenziale nel caso di più
cariche
 Il potenziale elettrico e la sua unità
di misura
 La differenza di potenziale
 Le superfici equipotenziali
 La relazione tra le linee di campo e
le superfici equipotenziali
 Il concetto di circuitazione
 La circuitazione del campo elettrico
 Confrontare l’energia potenziale
 Saper spiegare la differenza tra
 Saper determinare il potenziale
elettrica e meccanica
potenziale elettrico, energia
elettrico di un sistema di cariche
potenziale elettrica e il loro legame puntiformi
 Comprendere il significato del
con il campo elettrico
potenziale come grandezza scalare
 Saper dare la definizione di
circuitazione
 Individuare la direzione del moto  Saper applicare la conservazione
dell’energia a particelle cariche che  Saper definire quando un campo è
spontaneo delle cariche prodotto
si muovono in un campo elettico
dalla differenza di potenziale
conservativo e quanto vale la sua
circuitazione
 Calcolare il potenziale elettrico di  Conoscere la relzione tra superfici
equipotenziali e campi elettrici
una carica puntiforme
 Dedurre il valore del campo
elettrico dalla conoscenza locale
del potenziale
 Riconoscere le caratteristiche della
circuitazione di un vettore
 Comprendere il significato di
campo conservativo e il suo legame
con il valore della circuitazione
4. Il modello atomico
- L’esperienza di Rutherford
- L’esperimento di Millikan
- Il modello di Bohr
- L’energia di legame di un
elettrone in un atomo di
idrogeno
5.
-
Fenomeni di
elettrostatica
La distribuzione della
carica nei conduttori in
equilibrio elettrostatico
Il campo elettrico e il
potenziale in un
conduttore all’equilibrio
Il problema generale
dell’elettrostatica
La capacità di un
conduttore
Il condensatore
I condensatori in serie e in
parallelo
L’energia immagazzinata in
un condensatore
 Il modello atomico di Thomson
 Gli esperimenti di Rutherford
 La deflessione delle particelle alfa
per gli urti contro un bersaglio
 Le caratteristiche del modello
atomico planetario di Rutherford
 Le dimensioni dell’atomo e del
nucleo
 L’esperimento di Millikan e la
quantizzazione della carica
elettrica
 Il modello atomico di Bohr e le sue
caratteristiche
 La quantizzazione delle orbite
 I numeri quantici
 Il principio di esclusione di Pauli
 La tavola periodica degli elementi
 L’energia di legame dell’elettrone
 Descrivere il procedimento
dell’esperimento di Rutherford
 Individuare i limiti del modello
atomico di Thomson
nell’interpretazione degli
esperimenti di deflessione delle
particelle alfa.
 Descrivere la struttura atomica
secondo il modello di Rutherford
 Illustrare il procedimento
dell’esperimento di Millikan e
comprendere il significato di
quantizzazione della carica
 Individuare le ragioni della crisi del
modello atomico di Rutherford
 Confrontare i modelli atomici di
Rutherford e Bohr
 Analizzare il moto di un elettrone
attorno all’atomo dal punto di vista
energetico
 Saper spiegare l’evoluzione storica  Saper descrivere i vari esperimenti
del modello atomico, mediante
di Thomson, Rutherford e Bohr
analisi dei vari approcci di
 Descrivere l’esperimento di Millikan
Thomson, Rutherford e Bohr
 Saper definire il concetto di energia
 Comprendere il significato di
di legame di un elettrone
numero quantico
 Significato del metodo
dell’esperimento di Millikan
 Interpretare la tavola periodica
degli elementi
 Calcolare il raggio di un’orbita nel
modello atomico di Bohr
 Calcolare l’energia di legame di un
elettrone
 La condizione di equilibrio
elettrostatico e la distribuzione
della carica nei conduttori
 Campo elettrico e potenziale in un
conduttore carico
 Il teorema di Coulomb
 La capacità di un conduttore e la
sua unità di misura nel SI
 Potenziale e capacità di una sfera
conduttrice isolata
 Il condensatore
 Campo elettrico e capacità di un
condensatore a facce piane e
parallele
 Concetto di capacità equivalente
 Collegamento di condensatori in
serie e in parallelo
 L’energia immagazzinata in un
condensatore
 Descrivere come la carica si
distribuisce all’interno e alla
superficie di un conduttore carico.
 Illustrare alcune applicazioni
pratiche dell’elettrostatica.
 Comprendere il significato di messa
a terra.
 Calcolare la capacità di un
condensatore piano e di una sfera
conduttrice isolata.
 Analizzare circuiti contenenti
condensatori collegati in serie e in
parallelo e calcolare la capacità
equivalente.
 Calcolare l’energia immagazzinata in
un condensatore.
 Comprendere il concetto di
 Saper calcolare la capacità, il campo
equilibrio elettrostatico.
elettrico e l’energia immagazzinata
da un condensatore a facce piane e
 Applicare il teorema di Gauss per
parallele con e senza dielettrico
spiegare la distribuzione della
carica nei conduttori carichi.
 Calcolare la capacità equivalente di
 Saper ricavare la dipendenza tra la più condensatori
densità di energia immagazzinata
in un condensatore piano e il
campo elettrico
 Saper calcolare la deflessione di un
elettrone che attraversa un campo
elettrico uniforme, anche con l’uso
delle derivate
SECONDO PERIODO: DA GENNAIO A GIUGNO 2013
UNITÀ
OBIETTIVI
Conoscenze
6. La corrente elettrica
continua
- L’intensità della corrente
elettrica
- I generatori di tensione e i
circuiti elettrici
- La prima legge di Ohm
- I resistori in serie e in
parallelo
- Le leggi di Kirchhoff
- La trasformazione
dell’energia elettrica
- La forza elettromotrice
7. La corrente elettrica nei
metalli
- I conduttori metallici
- La seconda legge di Ohm
- La dipendenza della
resistività dalla
temperatura
- Carica e scarica di un
condensatore
Abilità/capacità
Competenze
Obiettivi minimi
 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
 Distinguere verso reale e verso
 Saper leggere in un diagramma V.I
convenzionale della corrente nei
la caratteristica di un conduttore
circuiti
 Saper risolvere un circuito con
più maglie, utilizzando le leggi di
 Utilizzare in maniera corretta i
simboli per i circuiti elettrici
Kirchhoff,
 Distinguere i collegamenti dei
 Saper confrontare un circuito
conduttori in serie e in parallelo
elettrico con l’analogo idraulico
 Identificare, dalla curva
caratteristica, i vari tipi di conduttori
 Applicare la prima legge di Ohm e le
leggi di Kirchhoff nella risoluzione
dei circuiti
 Riconoscere le proprietà dei nodi e
delle maglie
 Risolvere circuiti contenenti resistori
in serie e in parallelo determinando
la resistenza equivalente
 Calcolare la potenza dissipata per
effetto Joule in un conduttore
 Comprendere il ruolo della
resistenza interna di un generatore
 Distinguere tra forza elettromotrice
e tensione
 Calcolare la tensione ai capi di un
generatore reale
 Saper definire l’intensità di corrente
elettrica
 Saper definire la forza
elettromotrice
 Sapere la differenza tra generatore
ideale e reale di tensione
 Conoscere e saper applicare la
prima legge di Ohm
 Conoscere le leggi di Kirchhoff
 Determinare la resistenze
equivalente in un circuito
 Calcolare la quantità di calore
prodotta per Effetto Joule
 Schematizzare un semplice circuito
elettrico
 Saper definire il kilowattora
 L’interpretazione microscopica del
moto delle cariche nei conduttori
 La velocità di deriva
 La seconda legge di Ohm
 Resistività e temperatura
 I superconduttori
 I processi di carica e di scarica di
un condensatore
 Calcolare la resistenza di fili percorsi  Definire la velocità di deriva
 Conoscere e saper applicare la
da corrente
seconda legge di Ohm
 Descrivere l’andamento della
resistività al variare della
 Distinguere tra conduttori,
 Saper descrivere cosa avviene in un
semiconduttori, superconduttori
temperatura
circuito RC sia in fase di carica, che
in quella di scarica
 Descrivere il processo di carica e di  Saper analizzare gli andamenti
scarica di un condensatore
della carica, della tensione e della  Saper spiegare l’effetto Volta e
corrente in funzione del tempo nei l’effetto termoelettrico
 Distinguere l’effetto termoionico da
circuiti RC
quello fotoelettrico, come modi
- L’estrazione degli elettroni  Il lavoro di estrazione degli
da un metallo
- L’effetto Volta
- L’effetto termoelettrico e
la termocoppia





8. La corrente elettrica nei
liquidi e nei gas
- Le soluzioni elettrolitiche
- L’elettrolisi
- Le leggi di Faraday per
l’elettrolisi
- Le pile e gli accumulatori
- La conducibilità nei gas
- I raggi catodici
9. Fenomeni magnetici
fondamentali
- La forza magnetica e le
linee del campo magnetico
- Forze tra magneti e
correnti
- Forze tra correnti
- L’intensità del campo
magnetico
- La forza magnetica su un
filo percorso da corrente
- Il campo magnetico di un
filo percorso da corrente
diversi di fornire energia a un
conduttore
elettroni da un metallo
 Comprendere il ruolo dell’effetto
L’elettronvolt
Volta in una pila
L’estrazione di elettroni da un
metallo per effetto termoionico e  Spiegare il funzionamento di una
termocoppia in base all’effetto
per effetto fotoelettrico
termoelettrico
L’effetto Volta e la differenza di
potenziale tra conduttori a
contatto
L’effetto termoelettrico
La termocoppia
 Saper e utilizzare la costante di
tempo
 Saper analizzare l’effetto
termoelettrico in esempi concreti
 La dissociazione elettrolitica
 Il fenomeno della elettrolisi
 Le reazioni chimiche nelle celle
elettrolitiche
 Le due leggi di Faraday per
l’elettrolisi
 La valenza e l’equivalente chimico
 Il funzionamento delle pile a secco
e degli accumulatori
 La conduzione nei gas, le scariche
elettriche, l’emissione di luce
 Il tubo a raggi catodici e le sue
applicazioni
 Comprendere i fenomeni che
 Saper spiegare il funzionamento
avvengono nelle celle elettrolitiche
di una pila e di un accumulatore
 Identificare i portatori di carica nelle  Conoscere le applicazioni dei tubi
celle elettrolitiche e nelle celle a
a raggi catodici
combustibile
 Saper calcolare la traiettoria di un
elettrone in un tubo a raggi
 Descrivere i processi di deposizione
elettrolitica
catodici
 Applicare le leggi di Faraday per
calcolare la massa di una sostanza
liberata per via elettrolitica
 Illustrare e distinguere il
funzionamento di una pila a secco e
quello di un accumulatore
 Spiegare come si ionizza e conduce
un gas
 Illustrare alcune applicazioni del
tubo a raggi catodici
 Saper enunciare le leggi di Faraday
per l’elettrolisi
 Saper descrivere i componenti di
una pila elementare
 Saper dire le condizioni per la
conducibilità in un gas
 Saper descrivere il funzionamento
di un tubo a raggi catodici
 Fenomeni magnetici naturali
 Caratteristiche del campo
magnetico
 L’esperienza di Oersted
 L’esperienza di Faraday
 L’esperienza 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
 Rappresentare l’andamento di un
campo magnetico con linee di forza
 Calcolare l’intensità della forza che
si manifesta tra fili percorsi da
corrente e la forza magnetica su un
filo percorso da corrente
 Determinare intensità, direzione e
verso del campo magnetico
prodotto da fili rettilinei, spire e
solenoidi percorsi da corrente
 Saper descrivere il principio di
funzionamento di un motore
 Introdurre il magnetismo e i
fenomeni magnetici elementari
 Saper individuare direzione e verso
del campo magnetico
 Descrivere le esperienze di Oersted,
Faraday e Ampère
 Calcolare la forza su un conduttore
percorso da corrente
 Saper analizzare le spire di corrente
e saper definire il momento
torcente
 Saper spiegare il funzionamento del
 Confrontare le caratteristiche del
campo magnetico e di quello
elettrico
 Comprendere la portata storica
dell’invenzione del motore
elettrico e del suo utilizzo
 Comprendere il principio di
funzionamento di un motore
elettrico e degli strumenti di
misura analogici a bobina mobile
 Saper ricavare la legge di BiotSavart
- Il campo magnetico di una
spira e di un solenoide
- Il motore elettrico
- L’amperometro e il
voltmetro
10. Il campo magnetico
- La forza di Lorentz
- Forza elettrica e
magnetica
- Il moto di una carica in un
campo magnetico
uniforme
- Il flusso del campo
magnetico
- La circuitazione del campo
magnetico
- Le proprietà magnetiche
dei materiali
- Il ciclo di isteresi
magnetica
percorso da corrente
 La formula di Biot-Savart
 Il campo magnetico di un filo
rettilineo, di una spira e di un
solenoide
 Principi di funzionamento di un
motore elettrico
 Momento torcente su una spira
 Amperometri e voltmetri
elettrico
 Saper distinguere tra
amperometri e voltmetri reali e
 Saper distinguere le modalità di
collegamento di un amperometro e
ideali e la conseguenza nelle
di un voltmetro in un circuito
rilevazioni dei dati
 Saper definire l’unità di misura
della corrente elettrica
motore elettrico in corrente
continua
 Calcolare l’intensità del campo
magnetico in alcuni casi particolari
elementari: intorno a un filo, al
centro di una spira e dentro un
solenoide, percorsi da corrente
 Saper spiegare le caratteristiche
generali di amperometri e voltmetri




 Determinare intensità, direzione e
verso della forza agente su una
carica in moto
 Descrivere il funzionamento di un
selettore di velocità e l’effetto Hall
sulle cariche in moto
 Analizzare il moto di una particella
carica all’interno di un campo
magnetico uniforme
 Descrivere l’esperimento di
Thomson sulla carica specifica
dell’elettrone
 Collegare l’uso dello spettrometro di
massa alla individuazione degli
isotopi nucleari
 Cogliere il collegamento tra teorema
di Gauss per il magnetismo e non
esistenza del monopolo magnetico e
tra teorema di Ampère e non
conservatività del campo magnetico
 Interpretare a livello microscopico le
differenze tra materiali
ferromagnetici, diamagnetici e
paramagnetici
 Descrivere la curva di isteresi
magnetica e le caratteristiche dei
materiali ferromagnetici
 Saper operare un collegamento
col geomagnetismo e spiegare le
Fasce di Van Allen
 Dimostrare il teorema di Gauss
per il campo magnetico B
 Saper spiegare alcune
applicazioni della fisica o della
tecnologia in cui il moto delle
cariche in un campo magnetico
risultano di particolare utilità
 Saper analizzare un ciclo di
isteresi magnetica e darne esempi
applicativi
 Quantificare la forza magnetica su
una carica in movimento
 Stabilire la traiettoria di una carica
in un campo magnetico
 Saper definire e calcolare il flusso
del campo magnetico
 Conoscere e spiegare le applicazioni
con lo spettrometro di massa e il
ciclotrone
 Saper definire la circuitazione del
campo magnetico
 Sapere il teorema di Ampère
 Saper distinguere le caratteristiche
di vari materiali in base al loro
comportamento magnetico
 Spiegare come avviene la
produzione di corrente indotta
 Ricavare la formula della legge di
Faraday-Neumann analizzando il
 Saper spiegare le caratteristiche
delle correnti alternate e la loro
applicazione
 Conoscere la legge di Faraday
 Applicare la legge di FaradayNeumann- Lenz in semplici esercizi
 Applicare le leggi dei circuiti ohmici










11. L’induzione
elettromagnetica
- La corrente indotta
- La legge di FaradayNeumann
La forza di Lorentz
Il selettore di velocità
L’effetto Hall
Il moto di una carica in un campo
magnetico uniforme
La determinazione della carica
specifica dell’elettrone
Lo spettrometro di massa
Il flusso del campo magnetico e il
teorema di Gauss per il
magnetismo
Unità di misura del flusso
magnetico nel SI
La 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
 La corrente indotta e l’induzione
elettromagnetica
 La legge di Faraday-Neumann
 La forza elettromotrice indotta
- La legge di Lenz
- L’autoinduzione e la
-
mutua induzione
Energia e densità di
energia del campo
magnetico
L’alternatore
Gli elementi circuitali
fondamentali in corrente
alternata
I circuiti in corrente
alternata
Il trasformatore
12. Le equazioni di Maxwell
e le onde
elettromagnetiche
- Il campo elettrico indotto
- Il termine mancante
- Le onde
elettromagnetiche
- Le onde
elettromagnetiche piane
- La polarizzazione della
luce
- Lo spettro
elettromagnetico
- Le onde radio e le
microonde
- Le radiazioni infrarosse,
visibili e ultraviolette
- I raggi X e i raggi gamma
- La radio, i cellulari e la
televisione
media e istantanea
 La legge di Lenz sul verso della
corrente indotta
 Le correnti di Foucault
 L’autoinduzione e la mutua
induzione
 I circuiti RL
 L’energia immagazzinata in un
campo magnetico
 L’alternatore
 La corrente alternata
 Valori efficaci delle grandezze
alternate
 Circuiti ohmici, induttivi e
capacitivi
 Il trasformatore
 Campi elettrici indotti
 La circuitazione del campo
elettrico indotto
 La corrente di spostamento
 Le equazioni di Maxwell e il campo
elettromagnetico
 Le onde elettromagnetiche
produzione, propagazione e
ricezione
 L’energia trasportata da un’onda.
 La polarizzazione della luce e la
legge di Malus
 Lo spettro elettromagnetico
 Le onde radio e le microonde
 Le radiazioni infrarosse, visibili e
ultraviolette
 I raggi X e i raggi gamma
 Le applicazioni: la radio, la
televisione e i telefoni cellulari






moto di una sbarretta in un campo
magnetico
Interpretare la legge di Lenz come
conseguenza del principio di
conservazione dell’energia
Descrivere i fenomeni di
autoinduzione e di mutua induzione
Calcolare l’energia immagazzinata in
un campo magnetico
Descrivere il funzionamento
dell’alternatore e il meccanismo di
produzione della corrente alternata
Comprendere il significato delle
grandezze elettriche efficaci
Analizzare un circuito ohmico in
corrente alternata
 Saper introdurre la definizione di
campo elettrico indotto
 Saper definire la corrente di
spostamento
 Saper spiegare la relazione tra
campo elettrico e magnetico
variabili
 Distinguere le varie parti dello
spettro elettromagnetico e
individuare le caratteristiche comuni
alle diverse onde elettromagnetiche
 Descrivere il modo in cui un’onda
elettromagnetica è prodotta, si
propaga ed è ricevuta
 Descrivere le proprietà delle onde
appartenenti alle varie bande dello
spettro elettromagnetico
in corrente alternata
 Saper spiegare il funzionamento di
un motore elettrico in corrente
alternata
 Funzione dei trasformatori e
trasporto dell’energia
 Comprendere la relazione tra
campo elettrico indotto e campo
magnetico variabile
 Cogliere il significato delle
equazioni di Maxwell
 Saper fornire esempi di
applicazione delle onde
elettromagnetiche nella vita
quotidiana, in base alle loro
caratteristiche
 Comprendere il significato di
polarizzazione di un’onda e
illustrare l’utilizzo dei filtri
polarizzatori
 Generalizzazione del teorema di
Ampère e introduzione della
corrente di spostamento
 Analisi delle equazioni di Maxwell
 Conoscere le caratteristiche generali
e i vari tipi di onde
elettromagnetiche
3.1 Eventuali raccordi interdisciplinari
Si farà spesso riferimento agli strumenti operativi offerti dalla matematica e vi saranno raccordi anche con le scienze, in particolare in merito alle onde
materiali ed elettromagnetiche e al magnetismo.
4. METODI E STRUMENTI
4.1 La lezione sarà in gran parte di tipo frontale, data l’ampiezza del programma, tuttavia gli incontri in aula di fisica con il docente tecnico esterno
consentiranno di lavorare anche per gruppi, utile occasione di stimolo al confronto e all’apporto di tutti i componenti, ognuno con le proprie intuizioni e
riflessioni.
L’aula di fisica è ora dotata di una lavagna LIM che offre vari spunti e materiali didattici informatici multimediali. Sarà periodicamente possibile proporre
lezioni con animazioni, filmati e laboratori virtuali, funzionali a collegare teoria con applicazioni pratiche, sia per introdurre un nuovo argomento, sia per
riassumere o mostrare la validità di un concetto precedentemente affrontato per via teorica.
La lezione si articola di norma con regolarità, come segue:
 correzione degli esercizi svolti o incerti;
 riepilogo eventuale dei concetti salienti dell’argomento trattato in quel periodo e richiesti nello svolgimento degli esercizi per casa;
 ulteriori approfondimenti o precisazioni;
 eventuali interrogazioni, che possono partire dalla correzione degli esercizi individualmente svolti. Normalmente la correzione degli esercizi è
assegnata ad uno studente, almeno fin dove è in grado di sostenerla autonomamente, successivamente o i compagni o io interveniamo per
completare o integrare con procedimenti alternativi.
 Introduzione di nuovi argomenti.
4.2 Strumenti e materiali didattici: libro di testo in adozione, che dovrà essere utilizzato come strumento di attenta lettura per verificare l’esattezza degli
appunti presi durante le lezioni, come integrazione della lezione stessa e quindi di studio e di ricerca di sintesi dei concetti. Si cercherà di utilizzare altre
fonti su temi specifici, sia da testi di carattere scientifico, sia da siti web, in modo da ampliare i temi affrontati, per spingere verso un’ autonoma ricerca
non casuale, ma pianificata e rigorosa.
Il laboratorio di fisica, come già anticipato, sarà utilizzato con il prezioso supporto di un docente tecnico esterno per cinque incontri programmati (uno
previsto in novembre 2012, gli altri a cadenza mensile a partire da gennaio 2013). Il laboratorio potrà essere utilizzato anche in altre occasioni non
programmate, qualora si rivelasse necessario per mostrare semplici esperimenti o strumenti.
La lavagna Lim con il collegamento internet, come già detto, permetterà di integrare con la visione di animazioni e filmati quelle esperienze che non sono
allestibili nel laboratorio.
5. Attività integrative proposte
E’ prevista la partecipazione di alcuni studenti alle olimpiadi della fisica.
6. VERIFICA E VALUTAZIONE
6.1 Nel trimestre sono previste almeno due verifiche orali, di cui una in forma scritta, quest’ultima già effettuata in ottobre .
Nel pentamestre le valutazioni orali saranno almeno tre, di cui due potranno essere anche in forma scritta, riservando comunque, per gli alunni
insufficienti in questo tipo di prove, una ulteriore interrogazione orale entro la conclusione dell’anno scolastico.
In uno dei due periodi è prevista una simulazione di terza prova in cui è coinvolta anche fisica. La tipologia è la “B”, con cioè quesiti a risposta singola
entro 8 righe, e sarà utilizzata come prova valida per l’orale.
Anche le relazioni di laboratorio, compilate dopo le esperienze di fisica con il docente tecnico, concorreranno ad integrare la valutazione di fine anno.
6.2. Criteri e griglie di valutazione
Per valutare il grado di comprensione e di abilità specifiche, mi baso sui seguenti aspetti:
 memorizzazione delle regole e dei procedimenti standard
 corretta applicazione dei concetti
 autonomia nel procedere
 rigore logico in problemi più articolati
 capacità intuitive dimostrate
 l'originalità e la sinteticità delle soluzioni proposte
 cura del linguaggio specifico.
In sede di dipartimento si è ritenuto di dare il seguente peso ai criteri di valutazione mediante le due griglie esposte anche in classe:
Criteri di valutazione delle prove orali di matematica e fisica
C1= Criterio 1 (Conoscenza teorica degli argomenti proposti) max. 4 punti
C2= Criterio 2 (Corretta applicazione delle tecniche operative) max. 4 punti
C3= Criterio 3 (Conoscenza del linguaggio specifico)
max. 2 punti
Complessivamente la prova viene valutata in decimi sommando i punti attribuiti per ciascun criterio.
Criteri di valutazione delle prove scritte di matematica e fisica
C1= Criterio 1 (Conoscenza teorica degli argomenti proposti) max. 5 punti
C2= Criterio 2 (Elaborazione algebrico - numerica)
max. 3 punti
C3= Criterio 3 (Elaborazione grafica e/o ordine)
max. 2 punti
Complessivamente la prova viene valutata in decimi sommando i punti attribuiti per ciascun criterio.
Per la valutazione finale si terrà conto non solo degli esiti delle prove scritte e orali effettuate durante l’anno, ma anche della costanza, dell’impegno,
della partecipazione dimostrati e dei processi di apprendimento di ogni singolo allievo in relazione alla sua preparazione di base e ai progressi evidenziati.
Selvazzano Dentro, 31 Ottobre 2012
Il docente
Valeria Vianini