LICEO SCIENTIFICO “G. BRUNO” – A.S. 2011

Liceo Scientifico Statale “G. Bruno”
a.a 2011-12
LICEO SCIENTIFICO “G. BRUNO” – A.S. 2011-12
CLASSE SECONDA A
CONTENUTI E CURRICOLO DEL CORSO DI FISICA
LA CARICA ELETTRICA
Laboratorio di fisica
Circuiti elettrici: realizzare un circuito con pile, fili, lampadine, batterie, ecc.
e descrivere gli effetti del passaggio di corrente.
Misurare la carica elettrica con una cella a idrogeno. Celle in serie e celle in
parallelo. Usare un multimetro digitale in funzione di amperometro. Misurare
la carica elettrica con un amperometro e un cronometro.
Problemi di base
Definizione operativa di carica elettrica. La conservazione della carica
elettrica. L’effetto del misuratore di carica sul circuito. Carica, corrente
elettrica e tempo. Distinguere la grandezza dall’unità di misura con cui viene
espressa. Determinare il fattore di conversione delle misure di carica elettrica
ottenute con celle a idrogeno e con orlogio e amperometro. La carica per
atomo dell’idrogeno e dell’ossigeno. Determinare l’incertezza di misura della
corrente elettrica utilizzando i data sheet del costruttore.
Raccogliere dati in una tabella. Effettuare operazioni con dati rilevati per
ricavare grandezze misurate indirettamente. Effettuare calcoli con le cifre
significative. Interpolare dati sperimentali a occhio. Regressione lineare e
calcolo del coefficiente angolare di una retta d’interpolazione.
Uso del foglio elettronico
Elaborazione dei dati e regressione lineare: tabelle, cifre significative, grafici,
regressione lineare.
Problemi
Discussione dei risultati. Calcolo con le potenze di 10. Significato del
coefficiente angolare di un’interpolazione lineare. Significato della divisione
tra grandezze non omogenee. Interpretazione delle specifiche del costruttore
per il calcolo delle incertezze di misura con i data sheet.
Ricostruzione del percorso
Quaderno di laboratorio. Relazione dell’attività secondo specifiche. Libro di
testo.
IL CALORE
Usare un calorimetro con
Laboratorio di fisica
riscaldatore o un calorimetro Calibrare e utilizzare i calorimetri con riscaldatore per confrontare quantità di
delle mescolanze. Misurare il calore. Riscaldamento di masse d’acqua diverse. Riscaldamento di sostanze
calore assorbito da una
diverse. Usare il calorimetro delle mescolanze per misurare il calore ceduto o
sostanza. Misurare il calore
assorbito da una sostanza. Misurare la capacità termica di un solido e il calore
scambiato da due sostanze.
specifico di una sostanza utilizzando il calorimetro delle mescolanze.
Misurare la temperatura col
Problemi di base
termometro a mercurio.
Usare il termometro. Determinare le caratteristiche di un termometro.
Determinare le caratteristiche Costruire e adoperare un calorimetro a riscaldatore e un calorimetro delle
strumentali del termometro. mescolanze. Misurare il calore scambiato.
La caloria. La capacità
Definire la caloria, la capacità termica e il calore specifico.
termica. Il calore specifico.
Scarto quadratico medio
Uso del foglio elettronico
della media
Elaborazione dei dati: tabelle, cifre significative, uso di formule, grafici,
interpolazione a occhio, regressione lineare, linearizzzione di una
proporzionalità inversa.
Problemi
Riconoscere una proporzionalità inversa. Determinare la costante di
proporzionalità. Interpolare a occhio. Linearizzare una proporzionalità
inversa.
Costruire e far funzionare un
circuito. Misurare la carica
elettrica con una cella a
idrogeno. Misurare la carica
elettrica con un amperometro
e un cronometro. Usare un
multimetro digitale in
funzione di amperometro.
Conservazione della carica
elettrica. Influenza dello
strumenti di misura sul
circuito. La carica elettrica
per liberare un atomo di
idrogeno e un atomo di
ossigeno.
Corso di fisica
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Attribuire significato alla costante di proporzionalità.
Pianificare e realizzare un progetto di un esperimento di misura: la
misurazione della capacità termica di un oggetto e del calore specifico della
sostanza di cui è fatto.
Calcolare le incertezze di misura in un esperimento di misurazione. Usare la
media, lo scarto quadratico medio e lo scarto quadratico medio della media
per confrontare misurazioni
Ricostruzione del percorso
Relazione dell’attività secondo specifiche. Quaderno di laboratorio. Libro di
testo. Prova esperta di gruppo in laboratorio (misurare il calore specifico e la
capacità termica di oggetti di metallo usando il calorimetro delle mescolanze)
CALORE E CARICA ELETTRICA
Grandezze che dipendono da
Laboratorio di fisica
più di una variabile.
L’effetto termico di una corrente elettrica. Il calore prodotto in funzione del
Regressione lineare. Modello numero di pile. Misurare la tensione con un voltmetro.
matematico e interpretazione
Problemi di base
fisica: calcolo delle costanti Pianificare lo studio della dipendenza di una grandezza da più variabili.
di proporzionalità e
Il lavoro elettrico. Utilizzare un voltmetro. Usare i data sheet per
attribuzione di significato.
determinare l’incertezza di misura del voltmetro. Conversione di unità
Usare un multimetro digitale di misura: il fattore di conversione calore-lavoro. Costruire grafici di
come voltmetro. Misurare la dipendenza tra grandezze fisiche. Interpolare linearmente. Calcolare i
tensione e il lavoro elettrico. parametri delle dipendenze lineare e valutarne l’intervallo di tolleranza
Equivalenza calore-lavoro.
Problemi
Costante di conversione delle
Progettare e realizzare una serie di esperimenti per studiare la dipendenza di
unità con cui si misurano
una grandezza da più variabili. Il calore prodotto in funzione del voltaggio e
calore ed energia.
della carica. Il calore e il lavoro elettrico sono grandezze direttamente
proporzionali. Tecniche per realizzare delle misurazioni di calore attendibili
tenendo conto delle dispersioni termiche. Interpretare dal punto di vista fisico
le costanti di proporzionalità. Definire le unità di misura con cui esprimere le
costanti di proporzionalità.
Uso del foglio elettronico
Elaborazione dei dati e calcolo della retta di regressione lineare adoperando i
metodi ricorsivi di minimizzazione degli scrti quadratici
Ricostruzione del percorso
Relazione dell’attività secondo specifiche. Quaderno di laboratorio. Il libro di
testo con esercizi. Prova esperta individuale su tabelle di dati per la
costruzione e lo studio di diagrammi tensinoe-corrente per lo studio dei
conduttori ohmici (i riscaldatori)
DOVE SI TROVA IL CALORE?
Equivalenza calore-lavoro.
Laboratorio di fisica
Energia potenziale
Esperimenti col motorino elettrico: progetto di inquiry per lo studio
grvitazionale. Usare dati
della relazione calore = lavoro
reperiti in letteratura.
Problemi di base
Descrivere i risultati delle
Pianificare lo studio: misurare la capacità termica del motorino
misurazioni. Discutere
elettrico e verificare l’equivalenza calore-lavoro per il motorino in
modelli interpretativi dei dati.
diverse condizioni di lavoro. Costruire circuiti con batterie in parallelo
Definire grandezze fisiche
operativamente. Distinguere e in serie. Utilizzare un voltmetro e un amperometro. Usare i data sheet
tra esperimenti di misura ed per determinare l’incertezza di misura del voltmetro. Ricavare dati e
utilizzare dati di letteratura per consolidare le conoscenze di un
esperimenti di verifica.
fenomeno, di un principio (uso di film e di serie storiche di dati)
Problemi
Distingurere tra esperimenti di misura di una grandezza ed esperimenti
di verifica di relazioni. Trasferire in altri contesti tecniche e
ragionamenti: misurare il calore, misurare il lavoro elettrico,
Corso di fisica
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confrontare grandezze fisiche misurate indipendentemente, adoperare
definizioni e principi per misurare grandezze fisiche
Uso del foglio elettronico e della calcolatrice
Elaborazione dei dati
Ricostruzione del percorso
Discussioni di classe. Relazione dell’attività secondo specifiche. Quaderno
di laboratorio. Il libro di testo con esercizi. Prova esperta per lo studio
sperimentale della caratteristica tensione-corrente di un motorino elettrico in
diverse condizioni di lavoro (attività di laboratorio di gruppo e di
elaborazione dati individuale).
L’ENERGIA POTENZIALE
Grandezze che dipendono da
Laboratorio di fisica
più di una variabile.
Esperimenti con la massa che cade
Regressione lineare. Modello
Problemi di base
matematico e interpretazione Pianificare lo studio della dipendenza di una grandezza da più variabili.
fisica: calcolo delle costanti Pianificare il lavoro di laboratorio: misurare l’energia potenziale
di proporzionalità e
gravitazionale in funzione della massa che cade e dell’altezza di caduta
attribuzione di significato.
Problemi
La formula per calcolare
Progettare e realizzare una serie di esperimenti per studiare la dipendenza di
l’energia potenziale
una grandezza da più variabili. L’energia potenziale in funzione della massa e
gravitazionale e il valore
dell’altezza. Tecniche per realizzare delle misurazioni di calore attendibili
della costante di gravità.
tenendo conto delle dispersioni termiche. Interpretare dal punto di vista fisico
le costanti di proporzionalità. Definire le unità di misura con cui esprimere le
costanti di proporzionalità.
Uso del foglio elettronico
Elaborazione dei dati: tabelle e valori medi; deviazione standard; regressione
lineare adoperando i metodi ricorsivi di minimizzazione degli scrti quadratici
Ricostruzione del percorso
Discussioni di classe. Relazione dell’attività secondo specifiche. Quaderno
di laboratorio. Il libro di testo con esercizi.
ATIVITÀ PER L’ESTATE
Attività di studio e consolidamento
Rivedere le relazioni di laboratorio e rifare quelle non sufficienti. Per lo studio e il consolidamento dei
concetti, oltre al quaderno degli appunti e delle osservazioni di laboratorio, il testo di riferimento per lo
sviluppo del curricolo è IPS Scienza fisica due, Zanichelli.
2 giugno 2012
Francesco Minosso
Corso di fisica
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CLASSE SECONDA F
CONTENUTI E CURRICOLO DEL CORSO DI FISICA
LA CARICA ELETTRICA
Laboratorio di fisica
Circuiti elettrici: realizzare un circuito con pile, fili, lampadine, batterie, ecc.
e descrivere gli effetti del passaggio di corrente.
Misurare la carica elettrica con una cella a idrogeno. Celle in serie e celle in
parallelo. Usare un multimetro digitale in funzione di amperometro. Misurare
la carica elettrica con un amperometro e un cronometro.
Problemi di base
Definizione operativa di carica elettrica. La conservazione della carica
elettrica. L’effetto del misuratore di carica sul circuito. Carica, corrente
elettrica e tempo. Distinguere la grandezza dall’unità di misura con cui viene
espressa. Determinare il fattore di conversione delle misure di carica elettrica
ottenute con celle a idrogeno e con orlogio e amperometro. La carica per
atomo dell’idrogeno e dell’ossigeno. Determinare l’incertezza di misura della
corrente elettrica utilizzando i data sheet del costruttore.
Raccogliere dati in una tabella. Effettuare operazioni con dati rilevati per
ricavare grandezze misurate indirettamente. Effettuare calcoli con le cifre
significative. Interpolare dati sperimentali a occhio. Regressione lineare e
calcolo del coefficiente angolare di una retta d’interpolazione.
Uso del foglio elettronico
Elaborazione dei dati e regressione lineare: tabelle, cifre significative, grafici,
regressione lineare.
Problemi
Discussione dei risultati. Calcolo con le potenze di 10. Significato del
coefficiente angolare di un’interpolazione lineare. Significato della divisione
tra grandezze non omogenee. Interpretazione delle specifiche del costruttore
per il calcolo delle incertezze di misura con i data sheet.
Ricostruzione del percorso
Quaderno di laboratorio. Relazione dell’attività secondo specifiche. Libro di
testo.
IL CALORE
Usare un calorimetro con
Laboratorio di fisica
riscaldatore o un calorimetro Calibrare e utilizzare i calorimetri con riscaldatore per confrontare quantità di
delle mescolanze. Misurare il calore. Riscaldamento di masse d’acqua diverse. Riscaldamento di sostanze
calore assorbito da una
diverse. Usare il calorimetro delle mescolanze per misurare il calore ceduto o
sostanza. Misurare il calore
assorbito da una sostanza. Misurare la capacità termica di un solido e il calore
scambiato da due sostanze.
specifico di una sostanza utilizzando il calorimetro delle mescolanze.
Misurare la temperatura col
Problemi di base
termometro a mercurio.
Usare il termometro. Determinare le caratteristiche di un termometro.
Determinare le caratteristiche Costruire e adoperare un calorimetro a riscaldatore e un calorimetro delle
strumentali del termometro. mescolanze. Misurare il calore scambiato.
La caloria. La capacità
Definire la caloria, la capacità termica e il calore specifico.
termica. Il calore specifico.
Scarto quadratico medio
Uso del foglio elettronico
della media
Elaborazione dei dati: tabelle, cifre significative, uso di formule, grafici,
interpolazione a occhio, regressione lineare, linearizzzione di una
proporzionalità inversa.
Problemi
Riconoscere una proporzionalità inversa. Determinare la costante di
proporzionalità. Interpolare a occhio. Linearizzare una proporzionalità
inversa.
Costruire e far funzionare un
circuito. Misurare la carica
elettrica con una cella a
idrogeno. Misurare la carica
elettrica con un amperometro
e un cronometro. Usare un
multimetro digitale in
funzione di amperometro.
Conservazione della carica
elettrica. Influenza dello
strumenti di misura sul
circuito. La carica elettrica
per liberare un atomo di
idrogeno e un atomo di
ossigeno.
Corso di fisica
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Attribuire significato alla costante di proporzionalità.
Pianificare e realizzare un progetto di un esperimento di misura: la
misurazione della capacità termica di un oggetto e del calore specifico della
sostanza di cui è fatto.
Calcolare le incertezze di misura in un esperimento di misurazione. Usare la
media, lo scarto quadratico medio e lo scarto quadratico medio della media
per confrontare misurazioni
Ricostruzione del percorso
Relazione dell’attività secondo specifiche. Quaderno di laboratorio. Libro di
testo. Prova esperta di gruppo in laboratorio (misurare il calore specifico e la
capacità termica di oggetti di metallo usando il calorimetro delle mescolanze)
CALORE E CARICA ELETTRICA
Grandezze che dipendono da
Laboratorio di fisica
più di una variabile.
L’effetto termico di una corrente elettrica. Il calore prodotto in funzione del
Regressione lineare. Modello numero di pile. Misurare la tensione con un voltmetro.
matematico e interpretazione
Problemi di base
fisica: calcolo delle costanti Pianificare lo studio della dipendenza di una grandezza da più variabili.
di proporzionalità e
Il lavoro elettrico. Utilizzare un voltmetro. Usare i data sheet per
attribuzione di significato.
determinare l’incertezza di misura del voltmetro. Conversione di unità
Usare un multimetro digitale di misura: il fattore di conversione calore-lavoro. Costruire grafici di
come voltmetro. Misurare la dipendenza tra grandezze fisiche. Interpolare linearmente. Calcolare i
tensione e il lavoro elettrico. parametri delle dipendenze lineare e valutarne l’intervallo di tolleranza
Equivalenza calore-lavoro.
Problemi
Costante di conversione delle
Progettare e realizzare una serie di esperimenti per studiare la dipendenza di
unità con cui si misurano
una grandezza da più variabili. Il calore prodotto in funzione del voltaggio e
calore ed energia.
della carica. Il calore e il lavoro elettrico sono grandezze direttamente
proporzionali. Tecniche per realizzare delle misurazioni di calore attendibili
tenendo conto delle dispersioni termiche. Interpretare dal punto di vista fisico
le costanti di proporzionalità. Definire le unità di misura con cui esprimere le
costanti di proporzionalità.
Uso del foglio elettronico
Elaborazione dei dati e calcolo della retta di regressione lineare adoperando i
metodi ricorsivi di minimizzazione degli scrti quadratici
Ricostruzione del percorso
Relazione dell’attività secondo specifiche. Quaderno di laboratorio. Il libro di
testo con esercizi. Prova esperta individuale su tabelle di dati per la
costruzione e lo studio di diagrammi tensinoe-corrente per lo studio dei
conduttori ohmici (i riscaldatori)
DOVE SI TROVA IL CALORE?
Equivalenza calore-lavoro.
Laboratorio di fisica
Energia potenziale
Esperimenti col motorino elettrico: progetto di inquiry per lo studio
grvitazionale. Usare dati
della relazione calore = lavoro
reperiti in letteratura.
Problemi di base
Descrivere i risultati delle
Pianificare lo studio: misurare la capacità termica del motorino
misurazioni. Discutere
elettrico e verificare l’equivalenza calore-lavoro per il motorino in
modelli interpretativi dei dati.
diverse condizioni di lavoro. Costruire circuiti con batterie in parallelo
Definire grandezze fisiche
operativamente. Distinguere e in serie. Utilizzare un voltmetro e un amperometro. Usare i data sheet
tra esperimenti di misura ed per determinare l’incertezza di misura del voltmetro. Ricavare dati e
utilizzare dati di letteratura per consolidare le conoscenze di un
esperimenti di verifica.
fenomeno, di un principio (uso di film e di serie storiche di dati)
Problemi
Distingurere tra esperimenti di misura di una grandezza ed esperimenti
di verifica di relazioni. Trasferire in altri contesti tecniche e
ragionamenti: misurare il calore, misurare il lavoro elettrico,
Corso di fisica
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confrontare grandezze fisiche misurate indipendentemente, adoperare
definizioni e principi per misurare grandezze fisiche
Uso del foglio elettronico e della calcolatrice
Elaborazione dei dati
Ricostruzione del percorso
Discussioni di classe. Relazione dell’attività secondo specifiche. Quaderno
di laboratorio. Il libro di testo con esercizi. Prova esperta per lo studio
sperimentale della caratteristica tensione-corrente di un motorino elettrico in
diverse condizioni di lavoro (attività di laboratorio di gruppo e di
elaborazione dati individuale).
L’ENERGIA POTENZIALE
Grandezze che dipendono da
Laboratorio di fisica
più di una variabile.
Esperimenti con la massa che cade
Regressione lineare. Modello
Problemi di base
matematico e interpretazione Pianificare lo studio della dipendenza di una grandezza da più variabili.
fisica: calcolo delle costanti Pianificare il lavoro di laboratorio: misurare l’energia potenziale
di proporzionalità e
gravitazionale in funzione della massa che cade e dell’altezza di caduta
attribuzione di significato.
Problemi
La formula per calcolare
Progettare e realizzare una serie di esperimenti per studiare la dipendenza di
l’energia potenziale
una grandezza da più variabili. L’energia potenziale in funzione della massa e
gravitazionale e il valore
dell’altezza. Tecniche per realizzare delle misurazioni di calore attendibili
della costante di gravità.
tenendo conto delle dispersioni termiche. Interpretare dal punto di vista fisico
le costanti di proporzionalità. Definire le unità di misura con cui esprimere le
costanti di proporzionalità.
Uso del foglio elettronico
Elaborazione dei dati: tabelle e valori medi; deviazione standard; regressione
lineare adoperando i metodi ricorsivi di minimizzazione degli scrti quadratici
Ricostruzione del percorso
Discussioni di classe. Relazione dell’attività secondo specifiche. Quaderno
di laboratorio. Il libro di testo con esercizi.
ATIVITÀ PER L’ESTATE
Attività di studio e consolidamento
Rivedere le relazioni di laboratorio e rifare quelle non sufficienti. Per lo studio e il consolidamento dei
concetti, oltre al quaderno degli appunti e delle osservazioni di laboratorio, il testo di riferimento per lo
sviluppo del curricolo è IPS Scienza fisica due, Zanichelli.
2 giugno 2012
Francesco Minosso
Corso di fisica
3/3