Fisica
3° 4° 5° anno (Liceo)
Linee generali
Profilo dello studente in uscita
A conclusione del 3° 4° 5° anno si è promosso nello studente:
Promuovere nello studente:
- la padronanza dei metodi della fisica e dei concetti fondamentali, delle leggi e delle teorie che li esplicitano
- la consapevolezza del valore culturale della disciplina e del nesso tra lo sviluppo della conoscenza fisica ed il contesto storico e filosofico in cui essa si è
sviluppata
- la consapevolezza del valore conoscitivo della disciplina, raccordata con le altre discipline scientifiche
- la capacità di formalizzare un problema di fisica e applicare gli strumenti matematici e disciplinari rilevanti per la sua risoluzione
- la consapevolezza delle potenzialità e dei limiti delle tecnologie nel contesto culturale e sociale in cui vengono applicate
Competenze di base
Al termine del percorso liceale lo studente dovrà essere in grado di:
-
osservare e identificare fenomeni
affrontare e risolvere semplici problemi di fisica usando gli strumenti matematici adeguati al suo percorso didattico
comprendere e valutare le scelte scientifiche e tecnologiche che interessano la società in cui vive
rendere ragione dei vari aspetti del metodo sperimentale
inquadrare storicamente i momenti significativi dell’evoluzione del pensiero fisico
Obiettivi specifici
Conoscenze
- acquisizione del linguaggio della fisica classica per modellizzare situazioni reali
- equilibrio dei corpi e dei fluidi
- cinematica e dinamica
- l’energia e le sue forme
- gravitazione
- fenomeni termici, leggi dei gas e loro trasformazioni, principi della termodinamica
- ottica geometrica, onde e ottica ondulatoria
- campo elettrico e magnetico
- induzione, campi variabili e onde elettromagnetiche
- approfondimenti su percorsi della fisica moderna: microcosmo e macrocosmo, spazio e tempo, massa e energia
Abilità
3° 4° anno
-effettuare misure e calcolarne gli errori
-operare con grandezze fisiche scalari e vettoriali
- analizzare situazioni di equilibrio statico, individuando le forze e i momenti applicati
- applicare la grandezza fisica pressione a esempi riguardanti solidi, liquidi e gas
- descrivere situazioni di moti in sistemi inerziali e non inerziali,distinguendo le forze apparenti da quelle attribuibili a interazioni
- descrivere situazioni in cui l’energia meccanica si presenta come cinetica e come potenziale e diversi modi di trasferire, trasformare e immagazzinare energia
- spiegare i fenomeni della riflessione e della rifrazione di un’onda
- riconoscere e spiegare la conservazione della quantità di moto e del momento angolare in varie situazioni della vita quotidiana
- spiegare il significato di intensità, timbro e altezza di un suono e descrivere esempi
- descrivere esempi nei quali si utilizzano i concetti di calore specifico e capacità termica
- spiegare il funzionamento delle macchine termiche più comuni, con considerazioni sul loro rendimento, utilizzando il concetto di ciclo termodinamico
5° anno
-
Confrontare le caratteristiche dei campi gravitazionale, elettrico e magnetico, individuando analogie e differenze
analizzare semplici circuiti elettrici in corrente continua, con collegamenti in serie e in parallelo
spiegare il concetto di capacità elettrica
descrivere gli effetti della corrente elettrica e le più comuni applicazioni tecnologiche
spiegare, anche con considerazioni quantitative, le interazioni fra magneti, fra corrente elettrica e magnete, fra correnti elettriche
classificare le radiazioni elettromagnetiche in base alla frequenza e alla lunghezza d’onda e descrivere gli effetti delle interazioni con la materia (anche vivente)
riconoscere in casi concreti gli effetti di diffrazione, interferenza e polarizzazione per la luce visibile
descrivere le scoperte della fisica e le loro principali applicazioni tecnologiche, valutandone l’impatto sull’individuo e sulla società
Contenuti
3° 4° anno
Significato e importanza del metodo scientifico; grandezze fisiche; sistemi di unità di misura; notazione scientifica e cifre significative; la velocità;
l’accelerazione; moto uniforme e moto uniformemente accelerato;i vettori e gli scalari; il prodotto scalare e il prodotto vettoriale; vettore posizione e vettore
spostamento;il moto circolare uniforme ; il moto armonico; massa; forza;attrito, forza elastica; equilibrio di un punto materiale; il momento delle forze;
equilibrio di un corpo rigido;i principi della dinamica; energia; lavoro; potenza; la conservazione dell’energia meccanica; quantità di moto; impulso; le leggi di
Keplero; campo gravitazionale;massa inerziale e massa gravitazionale; il moto dei satelliti; accelerazione di gravità e forza peso; la pressione;la pressione nei
liquidi; la pressione atmosferica; la temperatura; la dilatazione nei solidi e nei liquidi; le leggi dei gas; il calore; capacità termica e calore specifico;propagazione
del calore;il modello microscopico della materia; la pressione del gas perfetto; la temperatura dal punto di vista microscopico; l’energia interna; stati della
materia e cambiamenti di stato; trasformazioni e cicli termodinamici; principi della termodinamica; entropia; le onde;le caratteristiche del suono;la luce;
ottica geometrica; meccanismo della visione; strumenti ottici; le onde luminose; onde e corpuscoli;l’interferenza della luce; la diffrazione; i colori e la lunghezza
d’onda
5° anno
Elettrizzazione di un corpo; la legge di Coulomb;il vettore campo elettrico; il flusso del campo elettrico e il teorema di Gauss;l’energia potenziale elettrica; il
potenziale elettrico; la circuitazione del campo elettrostatico;la capacità di un conduttore; il condensatore; l’intensità della corrente elettrica; le leggi di Ohm; la
trasformazione dell’energia elettrica; l’effetto Volta; le soluzioni elettrolitiche; l’elettrolisi; la conducibilità nei gas; la forza magnetica e le linee del campo
magnetico; forze tra magneti e correnti; forze tra correnti; l’intensità del campo magnetico; il motore elettrico;la forza di Lorentz; moto di una carica in un
campo magnetico uniforme; flusso del campo magnetico;la circuitazione del campo magnetico; le proprietà magnetiche dei materiali; induzione
elettromagnetica; le equazioni di Maxwell; le onde elettromagnetiche.
Approfondimenti su percorsi della fisica moderna: microcosmo e macrocosmo, spazio e tempo, massa e energia.
