Fisica LSU IIB1 - "A. Martini"
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Disciplina FISICA Secondo biennio e anno conclusivo Liceo Scienze Umane FINALITA’ Classe terza CONTENUTI L’insegnamento della Fisica concorre alla LA MISURA: IL FONDAMENTO DELLA formazione culturale dell'allievo attraverso: FISICA Di che cosa si occupa la fisica? lo sviluppo di capacità di analisi e di La misura delle grandezze fisiche collegamento che la fisica richiede per Le grandezze fondamentali della indagare sul mondo naturale; meccanica la comprensione dell'universalità delle Numeri grandi e numeri piccoli leggi fisiche nel tentativo di fornire una Misure dirette e indirette visione scientifica e organica della realtà; la comprensione dei procedimenti caratteristici dell'indagine scientifica; ELABORAZIONE DEI DATI IN FISICA la comprensione dell’evoluzione Errori di misura storica dei modelli di interpretazione Stima dell’errore della realtà; La precisione di una misura il riconoscimento dell'importanza del La propagazione degli errori e le cifre linguaggio matematico come strumento significative nella descrizione del mondo fisico e Rappresentazione di dati sperimentali della sua adeguata utilizzazione; l’acquisizione di un atteggiamento critico nei confronti delle informazioni che vengono proposte; la consapevolezza della possibilità di descrivere in termini di trasformazioni fisiche molti eventi osservabili nella realtà quotidiana. GLI SPOSTAMENTI E LE FORZE: GRANDEZZE VETTORIALI Lo spostamento: una grandezza fisica per descrivere il movimento Somma di spostamenti Scalari e vettori Scomposizione di un vettore Le forze: cause dell’accelerazione e della deformazione dei corpi Sapere OBIETTIVI MINIMI Competenze -Conoscere il metodo sperimentale -Conoscere la definizione operativa di grandezza fisica -Conoscere il concetto di unità di misura, le caratteristiche principali del S.I. e il concetto di grandezza fisica fondamentale e derivata, di misura diretta e indiretta -Conoscere la notazione scientifica -Saper risolvere semplici problemi Competenze Sapere -Calcolare il valore medio di una serie di misure e saper individuare l’errore massimo e statistico, ed anche l’errore assoluto, relativo e percentuale -Conoscere il concetto di errore di misura e saper distinguere tra errore di sensibilità, casuale e sistematico -Conoscere la propagazione degli errori, il concetto di cifra significativa e le regole per gli arrotondamenti -Leggere una tabella e costruire un semplice grafico cartesiano -Conoscere la dipendenza lineare, la proporzionalità quadratica e quella inversa -Risolvere semplici problemi Competenze Sapere -Conoscere il concetto di punto materiale, quello di spostamento e saper ricavare la composizione di spostamenti -Distinguere tra grandezze scalari e vettoriali -Operare con le grandezze vettoriali (saper sommare, fare la differenza, fare il prodotto di un vettore per uno scalare) -Rappresentare in un grafico cartesiano un vettore e saperlo scomporre secondo due direzioni assegnate -Conoscere il concetto di forza e i suoi effetti -Risolvere semplici problemi L’EQUILIBRIO DEI SOLIDI Competenze Reazione a una deformazione: la forza Sapere elastica Le forze che ostacolano il moto e -Conoscere il concetto di forza elastica e la favoriscono l’equilibrio legge di Hooke L’equilibrio di un punto materiale -Conoscere le forze vincolari e quelle di attrito Momento di una forza L’equilibrio di un -Ricavare la condizione di equilibrio di un punto corpo rigido materiale Baricentro e stabilità dell’equilibrio - Riconoscere le condizioni di equilibrio di un corpo rigido -Conoscere il concetto di baricentro -Risolvere semplici problemi L’EQUILIBRIO DEI FLUIDI (opzionale) Competenze I fluidi e la pressione Sapere Il principio di Pascal La pressione nei liquidi -Conoscere il concetto di fluido La pressione atmosferica -Conoscere il concetto di pressione Il galleggiamento dei corpi: il principio di -Conoscere il principio di Pascal e la legge di Archimede Stevino -Conoscere la legge dei vasi comunicanti -Conoscere l’esperienza di Torricelli e la pressione atmosferica -Conoscere il principio di Archimede -Risolvere semplici problemi IL MOTO RETTILINEO La descrizione del moto La velocità La rappresentazione grafica del moto Le proprietà del moto uniforme L’accelerazione Le proprietà del moto uniformemente accelerato Corpi in caduta libera I PRINCIPI DELLA DINAMICA Dalla descrizione del moto alle sue cause Il primo principio della dinamica Il secondo principio della dinamica Il secondo principio e la caduta dei corpi Il terzo principio della dinamica Cenni a moti nel piano Sistemi inerziali e non Sapere Competenze -Conoscere il concetto di sistema di riferimento -Conoscere la definizione, il significato fisico e l’unità di misura della velocità media, della velocità istantanea, dell'accelerazione media e dell'accelerazione istantanea -Conoscere le leggi orarie del moto rettilineo uniforme e del moto rettilineo uniformemente accelerato, i grafici rappresentativi e le proprietà -Conoscere le relazioni che descrivono i corpi in caduta libera -Risolvere semplici problemi Competenze Sapere -Distinguere tra grandezze cinematiche e grandezze dinamiche -Conoscere i tre principi della dinamica -Conoscere il concetto di sistema di riferimento inerziale e non inerziale e quello di forza apparente -Distinguere le grandezze massa e peso -Stabilire la relazione tra forze applicate ad un corpo, massa e accelerazione da questo acquisita in modo da descriverne il moto -Risolvere semplici problemi Disciplina FISICA Secondo biennio e anno conclusivo Liceo Scienze Umane FINALITA’ Classe quarta OBIETTIVI MINIMI CONTENUTI OBIETTIVI MINIMI L’insegnamento della Fisica concorre alla IL LAVORO E L’ENERGIA -Conoscere le definizioni operative di lavoro, formazione culturale dell'allievo attraverso: Il lavoro di una forza potenza ed energia meccanica -Saper calcolare il lavoro di una forza in semplici La potenza lo sviluppo di capacità di analisi e di contesti L’energia cinetica collegamento che la fisica richiede per L’energia potenziale -Saper distinguere tra energia cinetica, indagare sul mondo naturale; potenziale gravitazionale ed elastica La conservazione dell’energia la comprensione dell'universalità delle - Conoscere il teorema dell’energia cinetica leggi fisiche nel tentativo di fornire una -Saper distinguere tra forze conservative e non visione scientifica e organica della conservative realtà; -Conoscere il principio di conservazione la comprensione dei procedimenti dell’energia caratteristici dell'indagine scientifica; -Saper risolvere semplici problemi la comprensione dell’evoluzione I MOTI CIRCOLARI E ROTATORI OBIETTIVI MINIMI storica dei modelli di interpretazione Il moto circolare uniforme (periodo, -Conoscere i concetti di periodo e frequenza della realtà; frequenza, velocità ed accelerazione -Conoscere la relazione fra velocità, velocità il riconoscimento dell'importanza del centripeta) angolare e accelerazione centripeta nel moto linguaggio matematico come strumento La velocità angolare circolare uniforme nella descrizione del mondo fisico e La forza che causa il moto circolare (forza -Saper applicare le leggi del moto circolare della sua adeguata utilizzazione; centripeta e forza centrifuga) uniforme l’acquisizione di un atteggiamento -Conoscere la forza centrifuga critico nei confronti delle informazioni -Saper risolvere semplici problemi che vengono proposte; I MOTI DEI PIANETI E DEI SATELLITI OBIETTIVI MINIMI la consapevolezza della possibilità di Le leggi di Keplero -Conoscere le leggi di Keplero descrivere in termini di trasformazioni La legge di gravitazione universale -Conoscere e saper applicare la legge di fisiche molti eventi osservabili nella Il campo gravitazionale gravitazione universale realtà quotidiana. -Conoscere le proprietà del campo gravitazionale -Saper risolvere semplici problemi IL MOTO ARMONICO E LE ONDE OBIETTIVI MINIMI MECCANICHE Il moto armonico (relazione con il moto -Conoscere le proprietà del moto armonico circolare uniforme) -Saper distinguere i diversi tipi di onde Le proprietà delle onde e tipi di onde (impulsive e periodiche, trasversali e La variazione di un’onda nello spazio e nel longitudinali tempo -Conoscere il principio di sovrapposizione Il principio di sovrapposizione: interferenza -Conoscere le caratteristiche di diffrazione, e battimenti riflessione e rifrazione delle onde La diffrazione delle onde e il principio di -Conoscere il principio di Huygens Huygens -Saper risolvere semplici problemi La riflessione e la rifrazione IL SUONO OBIETTIVI MINIMI Produzione, propagazione e ricezione -Saper distinguere fra proprietà di suoni, delle onde sonore infrasuoni e ultrasuoni Le caratteristiche del suono (altezza, -Conoscere i concetti di altezza, intensità e intensità e timbro) timbro di un suono L’effetto Doppler -Conoscere le leggi dell’effetto Doppler -Saper risolvere semplici problemi LA NATURA DELLA LUCE OBIETTIVI MINIMI Sorgenti di luce e raggi luminosi -Conoscere le proprietà dello spettro della luce Propagazione rettilinea della luce -Saper distinguere tra sorgenti di luce e corpi Velocità della luce e definizione di anno illuminati luce -Saper spiegare come si formano ombre e penombre -Conoscere la velocità della luce nel vuoto come costante universale -Saper risolvere semplici problemi RIFLESSIONE, RIFRAZIONE E OBIETTIVI MINIMI DISPERSIONE DELLA LUCE (opzionale) La riflessione della luce e gli specchi piani Gli specchi sferici La rifrazione della luce La riflessione totale Le lenti L’occhio umano Gli strumenti ottici La dispersione della luce -Conoscere e saper applicare le leggi della riflessione -Saper descrivere le immagini prodotte da specchi piani -Conoscere le leggi della rifrazione e l’indice di rifrazione -Conoscere il concetto di riflessione totale -Conoscere le proprietà delle immagini prodotte da specchi sferici e da lenti e saper costruire graficamente tali immagini -Conoscere la struttura e il funzionamento dell’occhio umano e i difetti visivi -Conoscere le principali caratteristiche di macchine fotografiche, microscopi ottici e cannocchiali -Conoscere il fenomeno della dispersione della luce -Saper risolvere semplici problemi LA TEMPERATURA OBIETTIVI MINIMI Struttura ed energia interna della materia -Conoscere la struttura atomica e molecolare Temperatura ed equilibrio termico della materia La dilatazione termica -Conoscere i concetti di equilibrio termico e Definizione di sistema termodinamico temperatura Le leggi di Boyle e di Guy-Lussac -Conoscere le scale Celsius e Kelvin Definizione di gas perfetto -Conoscere e saper applicare le leggi della L’equazione di stato dei gas perfetti dilatazione termica La teoria cinetica dei gas -Conoscere il modello di gas perfetto La distribuzione delle velocità molecolari di -Saper applicare le leggi di Boyle, le due leggi di un gas perfetto Gay-Lussac e l’equazione di stato dei gas perfetti -Conoscere la teoria cinetica dei gas -Saper risolvere semplici problemi IL CALORE E I CAMBIAMENTI DI STATO OBIETTIVI MINIMI DELLA MATERIA Definizione di calore e sua misura -Conoscere la differenza concettuale tra calore e Equivalenza fra calore e lavoro temperatura Calore specifico e capacità termica -Saper esprimere in joule una quantità di calore La propagazione del calore (conduzione, assegnata in calorie e viceversa convezione e irraggiamento) -Conoscere le definizione di calore specifico e Cambiamento di stato e calori latenti capacità termica -Saper utilizzare le leggi degli scambi termici per determinare la temperatura di equilibri odi un sistema o il calore specifico di una sostanza -Conoscere i meccanismi e le leggi di propagazione del calore -Saper descrivere i cambiamenti di stato -Saper risolvere semplici problemi LA TERMODINAMICA E I SUOI PRINCIPI OBIETTIVI MINIMI Le trasformazioni termodinamiche -Saper distinguere tra trasformazioni reversibili e (reversibili ed irreversibili) irreversibili Il lavoro termodinamico -Conoscere il lavoro termodinamico e la sua Il primo principio della termodinamica: la rappresentazione grafica conservazione dell’energia -Conoscere le proprietà termodinamiche delle Macchine termiche e loro rendimento trasformazioni isoterme, cicliche, isocore e Enunciati del secondo principio della adiabatiche termodinamica -Conoscere le proprietà delle macchine termiche Entropia e disordine -Comprendere il significato del secondo principio della termodinamica -Saper determinare il rendimento di una macchina termica -Conoscere il concetto di entropia -Saper risolvere semplici problemi Considerato il ridotto numero di ore si propongono due percorsi a scelta tra: - Temperatura, calore e termodinamica Onde, suono e luce Disciplina FISICA Secondo biennio ed anno conclusivo Liceo Scienze Umane Classe quinta FINALITÀ L’insegnamento della Fisica concorre alla formazione culturale dell'allievo attraverso: lo sviluppo di capacità di analisi e di collegamento che la fisica richiede per indagare sul mondo naturale; la comprensione dell'universalità delle leggi fisiche nel tentativo di fornire una visione scientifica e organica della realtà; la comprensione dei procedimenti caratteristici dell'indagine scientifica; la comprensione dell’evoluzione storica dei modelli di interpretazione della realtà; il riconoscimento dell'importanza del linguaggio matematico come strumento nella descrizione del mondo fisico e della sua adeguata utilizzazione; l’acquisizione di un atteggiamento critico nei confronti delle informazioni che vengono proposte; la consapevolezza della possibilità di descrivere in termini di trasformazioni fisiche molti eventi osservabili nella realtà quotidiana OBIETTIVI MINIMI CONTENUTI OBIETTIVI MINIMI -Conoscere le interazioni tra due tipi di LA CARICA E IL CAMPO ELETTRICO cariche La carica elettrica e le interazioni fra corpi -Conoscere il principio di conservazione della elettrizzati carica elettrica Conduttori e isolanti -Conoscere le proprietà di conduttori e La legge di Coulomb isolanti Il campo elettrico -Conoscere e saper applicare la legge di Coulomb Il campo elettrico generato da cariche -Conoscere il concetto di campo elettrico puntiformi -Conoscere le caratteristiche del campo I campi elettrici dei conduttori in equilibrio elettrico di una carica puntiforme e dei campi elettrostatico generati da conduttori carichi all’equilibrio -Determinare il campo elettrico in un punto in presenza di più cariche sorgenti -Saper risolvere semplici problemi ILPOTENZIALE E LA CAPACITA’ OBIETTIVI MINIMI L’energia potenziale elettrica -Conoscere il concetto di potenziale elettrico Il potenziale elettrico e la differenza di -Conoscere la relazione fra lavoro della forza potenziale elettrica e differenza di potenziale Le superfici equipotenziali e il potenziale -Saper applicare il principio di conservazione elettrico dei conduttori dell’energia I condensatori e la capacità -Conoscere le proprietà dei condensatori -Saper determinare il campo elettrico di un L’accumulo di energia elettrica in un condensatore piano condensatore -Conoscere le caratteristiche dei collegamenti di condensatori e saper calcolare la capacità equivalente di più condensatori -Saper risolvere semplici problemi LA CORRENTE ELETTRICA OBIETTIVI MINIMI La corrente elettrica e la forza elettromotrice -Conoscere il concetto di corrente elettrica La resistenza elettrica -Conoscere la definizione e le proprietà della Circuiti elettrici a corrente continua resistenza elettrica di un conduttore -Saper schematizzare un circuito elettrico La potenza elettrica -Conoscere e saper applicare le leggi di Ohm -Conoscere i teoremi di Kirchhoff -Conoscere le caratteristiche dei collegamenti di resistenze e saper determinare la resistenza equivalente di un circuito -Conoscere e saper calcolare la potenza erogata da un generatore elettrico -Conoscere l’effetto Joule -Saper risolvere semplici problemi IL MAGNETISMO OBIETTIVI MINIMI Campi magneti generati da magneti e da -Conoscere le sorgenti di un campo correnti magnetico Interazioni magnetiche fra correnti elettriche -Conoscere le proprietà del campo L’induzione magnetica magnetico terrestre Il campo magnetico di alcune distribuzioni di -Conoscere e saper applicare la legge di corrente Ampère Forze magnetiche sulle correnti e sulle cariche -Conoscere le proprietà dei campi magnetici elettriche generati da fili rettilinei, spire e solenoidi L’azione di un campo magnetico su una spira percorsi da corrente percorsa da corrente -Conoscere il concetto di forza di Lorentz Le proprietà magnetiche della materia -Conoscere le caratteristiche dei materiali La superconduttività diamagnetici, paramagnetici e ferromagnetici -Conoscere le proprietà dei superconduttori -Saper risolvere semplici problemi L’INDUZIONE ELETTROMAGNETICA OBIETTIVI MINIMI (opzionale) La corrente indotta -Conoscere gli esperimenti di Faraday sulla La legge di Faraday-Neumann e la legge di corrente indotta Lenz -Conoscere l’origine della forza L’induttanza di un circuito e l’autoinduzione I circuiti RL e l’energia degli induttori Circuiti elettrici a corrente alternata I trasformatori LE ONDE ELETTROMAGNETICHE Il campo elettromagnetico La propagazione delle onde elettromagnetiche Produzione e ricezione di onde elettromagnetiche Lo spettro elettromagnetico elettromotrice indotta -Conoscere e saper applicare le leggi di Faraday-Neumann e di Lenz -Conoscere le correnti di Foucault -Conoscere le proprietà di un generatore a corrente alternata -Saper risolvere semplici problemi OBIETTIVI MINIMI -Conoscere il concetto di concetto di campo magnetico variabile come sorgente di campo elettrico e campo elettrico variabile come sorgente di campo magnetico -Conoscere le caratteristiche di un’onda elettromagnetica -Conoscere la classificazione e le caratteristiche delle onde elettromagnetiche in funzione della loro lunghezza d’onda Tenuto conto del livello della classe e degli interessi che emergono dalla classe stessa, ciascun docente può pensare di proporre approfondimenti di fisica moderna nell’ambito della teoria della relatività e/o della teoria quantistica
