fisica II biennio quinto anno - "A. Martini"

Disciplina: FISICA
Classe: TERZA (Liceo Artistico)
Finalità
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Obiettivi minimi
Contenuti
Conoscenze
Competenze - Abilità
Che cos’è la fisica - Lo studio della natura prima di Galileo - Il metodo
scientifico.
Grandezze fisiche e misure - Le grandezze derivate: area, volume e densità
- Misure dirette e indirette.
Notazione scientifica e ordine di grandezza - Misure ed errori.
Spiegare come si articola il metodo
sperimentale, come si definiscono le
grandezze fisiche, cos'è e a che cosa
serve l'unità di misura.
Utilizzare le unità del Sistema Internazionale (equivalenze).
Riconoscere le grandezze fisiche fondamentali e derivate e utilizzare la notazione scientifica.
Spiegare la differenza tra misure
dirette e indirette.
Calcolare il valore medio di una serie
di misure ripetute.
Spiegare cos'è l'errore di misura.
Grandezze scalari e grandezze vettoriali - I vettori.
Lo spostamento - Le forze.
La forza di gravità - La forza elastica La forza di attrito.
Distinguere tra grandezze scalari e
vettoriali. Rappresentare in un grafico
cartesiano un vettore e scomporlo secondo due direzioni assegnate.
Spiegare cos'è e cosa rappresenta lo
spostamento. Comporre due spostamenti.
Spiegare il concetto di forza. Distinguere tra le grandezze massa e peso.
Enunciare le proprietà della forza elastica e la legge di Hooke.
Enunciare le cause e le proprietà delle
forze di attrito.
Risolvere semplici problemi.
Le forze e l'equilibrio
L’equilibrio di un punto materiale
Il momento di una forza e di una coppia di forze.
L’equilibrio di un corpo rigido le macchine semplici.
Baricentro di un corpo, stabilità
dell’equilibrio.
Spiegare il modello del punto materiale e utilizzare la condizione di equilibrio di un punto materiale.
Spiegare come agisce e come si rappresenta una forza applicata.
Spiegare ed utilizzare le condizioni di
equilibrio di un corpo rigido.
Spiegare il funzionamento delle leve e
delle carrucole.
Spiegare cos'è il baricentro e riconoscere la sua posizione
Risolvere semplici problemi.
L'equilibrio dei fluidi
La pressione - I vasi comunicanti
Il principio di Pascal e la legge di Stevino - Il principio di Archimede.
La pressione atmosferica.
Spiegare cos'è un fluido ed enunciare
la definizione di pressione.
Enunciare il principio di Pascal e la
legge di Stevino.
Enunciare la legge dei vasi
comunicanti.
Descrivere l’esperienza di Torricelli e
spiegare cos'è la pressione atmosferica.
Enunciare il principio di Archimede.
Risolvere semplici problemi.
Finalità della Fisica nel
Il metodo scientifico e la
secondo biennio e nel
misura delle grandezze
quinto anno è di ampliare il processo di preparazione scientifica e
culturale degli allievi,
concorrendo ad apprendere i concetti fondamentali e a sviluppare
la consapevolezza del
valore culturale della disciplina e della sua evoluzione storica.
In particolare, si cercherà
di far osservare e identificare fenomeni, di far caLe grandezze vettoriali e
pire l’importanza del lin- le forze
guaggio matematico
come strumento nella
descrizione del mondo
fisico, di comprendere e
valutare scelte scientifiche
e tecnologiche che interessano la realtà di tutti i
giorni.
Disciplina: FISICA
Classe: TERZA (Liceo Artistico)
Finalità
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Obiettivi minimi
Contenuti
Finalità della Fisica nel
Il movimento
secondo biennio e nel
quinto anno è di ampliare il processo di preparazione scientifica e
culturale degli allievi,
concorrendo ad apprendere i concetti fondamentali e a sviluppare
la consapevolezza del
valore culturale della disciplina e della sua evoluzione storica.
I principi della dinamica
In particolare, si cercherà
di far osservare e identificare fenomeni, di far capire l’importanza del linguaggio matematico
come strumento nella
descrizione del mondo
fisico, di comprendere e Moto circolare uniforme
valutare scelte scientifiche
e tecnologiche che interessano la realtà di tutti i
giorni.
Le forze e il moto
Conoscenze
Competenze - Abilità
Come descrivere il moto - La velocità Il moto uniforme. Equazione generale
del moto rettilineo uniforme.
L’accelerazione - Il moto rettilineo uniformemente accelerato - Equazioni generali del moto rettilineo uniformemente accelerato - Il moto di caduta libera
Riconoscere la traiettoria di un punto
materiale.
Enunciare le definizioni di velocità e
accelerazione, media e istantanea.
Riconoscere le leggi orarie del moto
rettilineo uniforme e del moto rettilineo uniformemente accelerato. Interpretare i grafici.
Spiegare le caratteristiche del moto di
caduta libera.
Risolvere semplici problemi.
La dinamica - Il primo principio della
dinamica.
Il secondo principio della dinamica.
Massa e peso.
Il terzo principio della dinamica.
Spiegare la differenza tra cinematica e
dinamica.
Enunciare i tre principi della dinamica.
Spiegare la relazione tra le forze applicate ad un corpo e i loro effetti.
Risolvere semplici problemi.
Il moto circolare uniforme.
La velocità angolare.
L’accelerazione centripeta e la forza
centripeta.
Descrivere le caratteristiche del moto
circolare uniforme.
Definire la velocità angolare.
Spiegare cosa sono l'accelerazione centripeta e la forza centripeta.
Risolvere semplici problemi.
Il moto lungo un piano inclinato.
Il moto dei proiettili.
La composizione dei moti.
Il pendolo semplice.
La legge di gravitazione universale
Il moto dei pianeti e le leggi di Keplero. Il moto dei satelliti.
Scomporre le forze nel moto lungo il
piano inclinato e calcolare l'accelerazione.
Riconoscere le condizioni iniziali e
scrivere le equazioni del moto.
Enunciare le leggi di Keplero.
Spiegare la legge di gravitazione universale.
Risolvere semplici problemi.
Disciplina: FISICA
Classe: QUARTA (Liceo Artistico)
Finalità
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Obiettivi minimi
Contenuti
Finalità della Fisica nel
Lavoro, energia, potenza
secondo biennio e nel
quinto anno è di ampliare il processo di preparazione scientifica e
culturale degli allievi,
concorrendo ad apprendere i concetti fondamentali e a sviluppare
la consapevolezza del
valore culturale della disciplina e della sua evoluzione storica.
In particolare, si cercherà
di far osservare e identificare fenomeni, di far capire l’importanza del linguaggio matematico
come strumento nella
descrizione del mondo
fisico, di comprendere e
valutare scelte scientifiche
e tecnologiche che interes- Quantità di moto
sano la realtà di tutti i
e impulso
giorni.
Temperatura e calore
Conoscenze
Competenze - Abilità
Definizione di lavoro (forza costante);
unità di misura; lavoro della forza
peso.
Lavoro di una forza variabile o con direzione variabile; lavoro della forza
elastica.
Definizione generale di energia; unità
di misura. Energia cinetica e teorema
dell'energia cinetica.
L'energia potenziale; l'energia potenziale gravitazionale e l'energia potenziale elastica.
Definizione di energia meccanica.
Forze conservative e conservazione
dell'energia meccanica; trasformazioni
dell'energia.
Forze non conservative e conservazione dell'energia totale.
Definizione di potenza; unità di misura; potenza a velocità costante.
Definire il lavoro (con esempi e disegni) in vari casi e l'unità di misura del
lavoro.
Definire l'energia e spiegare quali forme di energia esistono.
Definire e calcolare l'energia cinetica;
spiegare il teorema dell'energia cinetica.
Spiegare cos'è l'energia potenziale;
Calcolare l'energia potenziale gravitazionale ed elastica.
Definire l'energia meccanica; eseguire
semplici problemi sul calcolo dell'energia meccanica.
Spiegare la conservazione dell'energia
meccanica; risolvere semplici problemi
sulla conservazione dell'energia meccanica.
Definire la potenza e la sua unità di
misura; eseguire semplici problemi sul
calcolo della potenza.
Definizione di quantità di moto (unità
di misura).
Definizione di sistema isolato.
La conservazione della quantità di
moto.
Definizione di impulso di una forza
Relazione tra impulso e quantità di
moto.
Urti elastici ed anelastici.
Definire la quantità di moto e calcolare
il suo valore in semplici esercizi.
Spiegare cos'è un sistema isolato (con
esempi).
Spiegare quando e perché si conserva
la quantità di moto (esempi).
Definire l'impulso di una forza e calcolare il suo valore in semplici esercizi.
Spiegare la relazione tra impulso e
quantità di moto (con semplici esempi).
Caldo, freddo e sensazioni corporee
Equilibrio termico e temperatura.
La dilatazione termica; il termometro
Dilatazione lineare, superficiale, volumica.
Calore e lavoro: l'esperienza di Joule
Capacità termica, calore specifico ed
equazione fondamentale della termologia.
Stati della materia e passaggi di stato.
Propagazione del calore per conduzione.
Propagazione del calore per convezione.
Propagazione del calore per irraggiamento.
Effetto serra e riscaldamento globale
Eco - abitazioni.
Illustrare i concetti intuitivi di calore e
temperatura e spiegare la differenza
tra le due grandezze fisiche.
Scrivere e utilizzare le formule della
dilatazione termica lineare.
Descrivere e spiegare il funzionamento
dei termometri a dilatazione.
Descrivere e illustrare il significato
dell'esperienza di Joule.
Eseguire semplici problemi con la formula fondamentale della calorimetria.
Descrivere i cambiamenti di stato (solido, liquido, gas, vapore).
Spiegare, anche con esempi, le tre modalità di propagazione del calore.
Eseguire semplici problemi sulla propagazione per conduzione.
Spiegare l'effetto serra nell'atmosfera
terrestre
Illustrare i concetti base sul risparmio
energetico nelle abitazioni.
Disciplina: FISICA
Classe: QUARTA (Liceo Artistico)
Finalità
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Obiettivi minimi
Contenuti
Finalità della Fisica nel
Termodinamica e macsecondo biennio e nel
chine termiche
quinto anno è di ampliare il processo di preparazione scientifica e
culturale degli allievi,
concorrendo ad apprendere i concetti fondamentali e a sviluppare
la consapevolezza del
valore culturale della disciplina e della sua evoluzione storica.
In particolare, si cercherà
di far osservare e identificare fenomeni, di far capire l’importanza del linguaggio matematico
come strumento nella
descrizione del mondo
fisico, di comprendere e
valutare scelte scientifiche Onde e suono
e tecnologiche che interessano la realtà di tutti i
giorni.
La luce
Conoscenze
Competenze - Abilità
Lo stato di un gas e le trasformazioni
termodinamiche; trasformazioni a
pressione costante, a volume costante,
a temperatura costante.
Gas perfetto ed equazione del gas perfetto.
Teoria cinetica molecolare; definizioni
di energia interna e temperatura assoluta.
Primo principio della termodinamica.
Macchine termiche; ciclo di Carnot.
Macchine frigorifere.
Secondo principio della termodinamica. Equivalenza degli enunciati del secondo principio di Kelvin e di Clausius.
Processi irreversibili e degradazione
dell'energia.
Spiegare cosa si intende per “stato di
un gas” e quali sono le grandezze fisiche che lo descrivono.
Illustrare nel piano (p,V) le principali
trasformazioni di un gas.
Definire il gas perfetto e spiegare il significato dell'equazione del gas perfetto
Illustrare i concetti fondamentali della
teorica cinetica molecolare e spiegare
la differenza fra calore e temperatura.
Definire un ciclo termodinamico. Illustrare il primo principio della termodinamica ed eseguire semplici problemi.
Definire cos'è una macchina termica e
spiegare la macchina di Carnot.
Enunciati di Kelvin e Clausius del secondo principio della termodinamica.
Spiegare i concetti di “qualità
dell'energia” e di “degradazione
dell'energia”.
Definizione di onda; onde impulsive e
onde periodiche; onde meccaniche.
Onde trasversali e onde longitudinali
Proprietà delle onde meccaniche.
Principio di sovrapposizione e interferenza.
Riflessione, rifrazione e diffrazione.
Definizione di suono e proprietà
dell'onda sonora.
Intensità sonora. Il decibel.
Riflessione e diffrazione del suono.
Effetto doppler.
Effetti fisiologici e inquinamento acustico.
Definire l'onda impulsiva e l'onda periodica, con esempi.
Illustrare le principali caratteristiche
geometriche- temporali delle onde periodiche. Eseguire semplici esercizi con
frequenza, lunghezza e periodo.
Illustrare, anche con disegni, i seguenti
fenomeni: riflessione, rifrazione e diffrazione; sovrapposizione e interferenza.
Spiegare cos'è il suono e quali sono le
sue principali caratteristiche.
Eseguire semplici esercizi.
Spiegare l'effetto doppler (esempi).
Cos'è l' inquinamento acustico.
Luce: modello corpuscolare e modello
ondulatorio; l'effetto fotoelettrico.
Propagazione della luce; velocità della
luce.
Riflessione; specchi piani e specchi
curvi (concavi e convessi; legge dei
punti coniugati).
Il fenomeno della diffusione.
La rifrazione della luce; la riflessione
totale e le fibre ottiche .
Lenti convergenti e divergenti; potere
diottrico.
Dispersione della luce e colori.
Diffrazione e interferenza.
Illustra i modelli corpuscolare e ondulatorio della luce. La velocità della luce
e i suo limite.
La diffusione e le conseguenze sulla
propagazione della luce: spiegare.
Riflessione: spiegazione ed esempi grafici, Specchi, concavi e convessi: semplici esempi grafici.
Rifrazione: spiegazione ed esempi grafici. Lenti concave e convesse: semplici
esempi grafici.
L'occhio e i difetti della vista: descrizione. Spiegare la correzione dei
difetti visivi e il potere diottrico.
Illustrare la dispersione della luce.
Spiegare (con esempi) i fenomeni di
diffrazione e interferenza.
Disciplina: FISICA
Classe: QUINTA (Liceo Artistico)
Finalità
Pagina 1 / 2
Obiettivi minimi
Contenuti
Finalità della Fisica nel
Le cariche e
secondo biennio e nel
il campo elettrico
quinto anno è di ampliare il processo di preparazione scientifica e
culturale degli allievi,
concorrendo ad apprendere i concetti fondamentali e a sviluppare
la consapevolezza del
valore culturale della disciplina e della sua evoluzione storica.
In particolare, si cercherà
di far osservare e identificare fenomeni, di far capire l’importanza del linguaggio matematico
come strumento nella
descrizione del mondo
fisico, di comprendere e
valutare scelte scientifiche
e tecnologiche che interes- La corrente elettrica
sano la realtà di tutti i
giorni.
Il campo magnetico
Conoscenze
Competenze - Abilità
I fenomeni elettrici: metodi per elettrizzare. Induzione elettrostatica. Polarizzazione degli isolanti.
La struttura dell'atomo e la natura
della carica elettrica.
Conservazione della carica elettrica e
legge di Coulomb.
Definizione di campo di forza. Il campo gravitazionale. Il campo elettrico. Il
vettore campo elettrico. Le linee di
campo.
Potenziale elettrico. Potenziale di una
carica puntiforme. Potenziale di un sistema di cariche puntiformi.
Relazione tra campo elettrico e potenziale elettrostatico.
Condensatori. Capacità dei condensatori. Il condensatore piano.
Energia immagazzinata. Condensatori
in serie e in parallelo.
Descrivere i principali metodi di elettrizzazione.
Utilizzare la legge di Coulomb in semplici contesti.
Determinare il vettore campo elettrico
in semplici sistemi dipolari.
Rappresentare le linee di forza di un
campo generato da una o due cariche
puntiformi.
Determinare il potenziale elettrostatico
in sistemi con una o due cariche puntiformi.
Moto di una carica in un campo elettrico.
Corrente elettrica e circuiti elettrici.
Generatori di forza elettromotrice. Generatori di corrente.
Resistenza di un conduttore. Prima e
seconda legge di Ohm.
Effetto Joule e applicazioni. Potenza
elettrica.
La corrente nei liquidi e nei gas.
Illustrare il concetto di corrente elettrica.
Descrivere e spiegare che cos'è e da che
cosa deriva la resistenza elettrica.
Applicare le leggi di Ohm in semplici
circuiti.
Spiegare l'effetto Joule.
Calcolare la potenza dissipata in semplici contesti.
Fenomeni magnetici; i magneti naturali.
Il campo magnetico; confronto con il
campo elettrico .
Interazioni tra magneti e correnti elettriche (esperienze di Oersted e di Faraday). Interazioni tra correnti elettriche.
Materiali diamagnetici e ferromagnetici.
Definizione di Ampère come unità
fondamentale del S.I.
Legge di Biot-Savart; intensità del
campo magnetico.
Descrivere il magnetismo naturale.
Spiegare la relazione tra fenomeni elettrici e fenomeni magnetici.
Definizione di Ampère come unità del
Sistema Internazionale
Disciplina: FISICA
Classe: QUINTA (Liceo Artistico)
Finalità
Pagina 2 / 2
Obiettivi minimi
Contenuti
Conoscenze
Competenze - Abilità
Finalità della Fisica nel
Il campo
secondo biennio e nel
elettromagnetico
quinto anno è di ampliare il processo di preparazione scientifica e
culturale degli allievi,
concorrendo ad apprendere i concetti fondamentali e a sviluppare
la consapevolezza del
valore culturale della disciplina e della sua evoluzione storica.
Campo magnetico prodotto da un
conduttore percorso da corrente.
Campo magnetico generato al centro
di una spira e di un solenoide. Magneti artificiali.
Il campo elettromagnetico: genesi e
proprietà delle onde elettromagnetiche.
Spettro elettromagnetico.
Onde radio, microonde, onde luminose, infrarosse, ultraviolette, raggi X e
gamma.
Inquinamento elettromagnetico.
Descrivere il funzionamento della spira e del solenoide e le loro applicazioni.
Classificare le onde elettromagnetiche.
Illustrare i principali utilizzi e la pericolosità delle onde elettromagnetiche.
In particolare, si cercherà
di far osservare e identificare fenomeni, di far caLa fisica del 900
pire l’importanza del linguaggio matematico
come strumento nella
descrizione del mondo
fisico, di comprendere e
valutare scelte scientifiche
e tecnologiche che interessano la realtà di tutti i
giorni.
Teoria della relatività: cenni storici;
postulati della relatività ristretta. Le
conseguenze dei postulati della relatività ristretta.
Relatività generale e geometria dello
spazio-tempo.
Meccanica quantistica: quanti di energia, dualismo onda particella.
Principio di indeterminazione di Heisenberg.
Spiegare i limiti della fisica classica.
Spiegare le principali innovazioni. introdotte dalla Teoria della Relatività.
Spiegare le principali innovazioni introdotte dalla Meccanica Quantistica.