FISICA
Programma effettivamente svolto
a
Classe 5 A Liceo Scientifico “S. Giovanni Bosco”
Anno scolastico 2011-2012
Docente: Francesco Ferrari
Testo adottato: G.P. Parodi, M. Ostili, G. Mochi Onori “L’evoluzione della Fisica”, vol. 3, Paravia
Modulo A: Cariche elettriche e campo elettrico
L’elettricità
Esperienze elementari di elettrostatica
La legge di Coulomb
Il campo elettrico
Le linee di campo
Il flusso del campo elettrico e il teorema di Gauss
Campi a simmetria sferica
Campo elettrico generato da una distribuzione lineare
Campo elettrico generato da una distribuzione piana
pag. 4
pag. 8
pag. 15
pag. 19
pag. 22
pag. 24
pag. 28
pag. 29
pag. 31
Approfondimenti: Analogie e differenze fra campo elettrico e campo gravitazionale.
Esperimenti: Fenomeni di elettrizzazione
Esercizi: Risoluzione di semplici esercizi
Modulo B: Il potenziale elettrico
La circuitazione e l’energia potenziale gravitazionale
La circuitazione e l’energia potenziale elettrica
Il potenziale elettrico
La differenza di potenziale e il moto delle cariche
Superfici equipotenziali
Relazione tra campo elettrico e potenziale
I conduttori in equilibrio elettrostatico
I condensatori
pag. 49
pag. 54
pag. 58
pag. 59
pag. 62
pag. 63
pag. 64
pag. 70
Approfondimenti:Forze elettriche e campi elettrici nella materia
La fisica intorno: L’elettricità negli animali, la schermatura elettrica
Esercizi: Risoluzione di semplici esercizi
Modulo C: La corrente elettrica
Cariche in moto e corrente elettrica nei solidi
La corrente elettrica e le leggi di Ohm
La resistenza elettrica
L’effetto Joule
Semiconduttori e superconduttori
Energia elettrica e potenza
Circuiti elettrici
Voltmetri e amperometri
Corrente elettrica nei liquidi e nei gas
pag. 89
pag. 93
pag. 94
pag. 97
pag. 98
pag. 100
pag. 103
pag. 113
pag. 116
La fisica intorno: Fulmini e saette, la luce delle lampadine
Esperimenti: Semplici circuiti in corrente continua. Utilizzo del multimetro. Plasma ball
Esercizi: Risoluzione di semplici esercizi sui circuiti
Modulo D: Il campo magnetico
I fenomeni magnetici e il vettore campo magnetico
L’esperienza di Oersted
pag. 156
pag. 160
Esperienze di Faraday e Ampère
Campo magnetico generato da un filo percorso da corrente
Forza di Lorentz
Forza esercitata da un campo magnetico su di un filo percorso da corrente
Interpretazione dell’esperienza di Ampère
Campo magnetico generato da una spira e da un solenoide
Azione di un campo magnetico su di una spira percorsa da corrente
Il flusso del campo magnetico
La circuitazione del campo magnetico
Teorema di Ampère
Applicazioni del teorema di Ampère
Principio di equivalenza di Ampère
I campi magnetici nella materia
pag. 161
pag. 164
pag. 165
pag. 167
pag. 169
pag. 170
pag. 173
pag. 177
pag. 179
pag. 181
pag. 182
pag. 184
pag. 186
La fisica intorno: Toroidi e fusione nucleare, le memorie magnetiche
Approfondimenti:Il motore elettrico in corrente continua.
Esperimenti: Linee di campo magnetico con la limatura di ferro, esperienza di Oersted, elettrocalamita,
Esercizi: Risoluzione di semplici esercizi
Modulo E: Moto delle cariche in campi magnetici e elettrici
Moto di cariche in campi elettrici
Moto di cariche in campi magnetici
Moto di cariche in campi elettrici e magnetici
L’esperimento di Thomson
pag. 212
pag. 216
pag. 221
pag. 223
La fisica intorno: Il tubo a raggi catodici, le fasce di Van Allen e le aurore boreali, il ciclotrone.
Approfondimenti:Il selettore di velocità,
Modulo F: L’induzione elettromagnetica
Esperimenti sulle correnti indotte
Interpretazione microscopica delle correnti indotte
La legge di Faraday
Il campo elettrico indotto
La legge di Lenz e la conservazione delle’energia
L’autoinduzione
La corrente alternata: alternatori e trasformatori
Circuiti in corrente alternata (cenni)
Circuito risonante RLC (cenni)
pag. 246
pag. 248
pag. 249
pag. 255
pag. 257
pag. 259
pag. 265
pag. 270
pag. 276
La fisica intorno: Antifurto magnetici, la distribuzione dell’energia elettrica, il salvavita.
Esperimenti:La torcia a induzione, il trasformatore
Modulo G: Le equazioni di Maxwell e le onde elettromagnetiche
Quattro equazioni e due asimmetrie
Un semplice esperimento: il campo magnetico indotto
Il termine mancante e la generalizzazione della legge di Ampère
Le equazioni di Maxwell
La velocità della luce e delle onde elettromagnetiche
Produzione e ricezione delle onde elettromagnetiche
Lo spettro della radiazione elettromagnetica
Cagliari 17 Maggio 2012
pag. 299
pag. 300
pag. 301
pag. 305
pag. 308
pag. 310
pag. 314
