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PROGRAMMA DI FISICA ANNO 2015/2016 CLASSE 5 A PROF. SILVIA CIAPONI RIPASSO: la legge di Coulomb, il campo elettrico, il flusso del campo elettrico e la legge di Gauss. L'energia potenziale elettrica e il potenziale elettrico, la conservazione dell'energia, IL POTENZIALE ELETTRICO E L'ENERGIA POTENZIALE ELETTRICA Il potenziale elettrico di una carica puntiforme, le superfici equipotenziali e il campo elettrico, conduttori in equilibrio elettrostatico: caratteristiche del campo e del potenziale elettrici, condensatori e dielettrici, immagazzinare l'energia elettrica. LABORATORIO: generatore di Wimshurst, vento elettrico, scarica disruptiva e rigidità dielettrica. LA CORRENTE ELETTRICA E I CIRCUITI IN CORRENTE CONTINUA La corrente elettrica, la resistenza e le leggi di Ohm, energia e potenza nei circuiti elettrici, resistenze in serie e in parallelo, resistenza interna di un generatore di tensione, le leggi di Kirchhoff e loro significato, circuiti con condensatori, circuiti RC, amperometri e voltmetri, sicurezza nei circuiti. LABORATORIO: semplici circuiti con resistenze in serie e in parallelo, misure di tensione e di corrente, scarica di un condensatore. IL MAGNETISMO Il campo magnetico, la forza magnetica esercitata su una carica in movimento, il moto di particelle cariche in un campo magnetico: selettore di velocità, spettrometro di massa, ciclotrone, aurore polari; la forza magnetica esercitata su un filo percorso da corrente e forze tra fili percorsi da corrente, spire di corrente e momento torcente magnetico, correnti elettriche campi magnetici e legge di Ampère: applicazione della legge di Ampère al filo rettilineo e al solenoide, teorema di Gauss per il campo magnetico, ferromagnetismo. LABORATORIO: Mappe magnetiche e rappresentazione del campo mediante linee di forza, spettri magnetici, evidenza del campo magnetico prodotto da una corrente, moto di elettroni in campo magnetico mediante bobine di Helmoltz, costruzione di semplici motori elettrici da parte degli alunni divisi in gruppi. Liceo Scientifico “E. Fermi” Massa DOCUMENTO 15 MAGGIO – Allegato D MOD 10.04 Aprile 2014 Rev. 04 p. 1 di 2 L'INDUZIONE MAGNETICA La forza elettromotrice indotta, il flusso del campo magnetico, la legge di Faraday, la legge di Lenz, lavoro meccanico ed energia elettrica, generatori e motori, l'induzione, i circuiti RL, l'energia immagazzinata in un campo magnetico, cenni al trasformatore. LABORATORIO: f.e.m. indotta in una bobina per variazione del campo magnetico, fusione dello stagno mediante l’induzione magnetica, verifica dell’esistenza di correnti parassite e loro applicazione: frenamento di un'oscillazione e di una rotazione, frenamento della caduta di un magnete all’interno di una guida in rame. LA TEORIA DI MAXWELL E LE ONDE ELETTROMAGNETICHE Le leggi dell'elettromagnetismo, la corrente di spostamento, le equazioni di Maxwell, le onde elettromagnetiche, la velocità della luce, lo spettro elettromagnetico, energia e quantità di moto delle onde e.m., la polarizzazione, cenni al circuito oscillante LC. Cenni alle onde gravitazionali e al loro effetto, filmato sulle onde gravitazionali, esperimenti LIGO e VIRGO. LABORATORIO: interferenza delle onde luminose con reticoli di diffrazione (richiami dell'interferenza delle onde sonore), filtri colorati e polarizzatori. Interferometro di Michelson e suo uso per la rivelazione delle onde gravitazionali. LA RELATIVITA' I postulati della relatività ristretta, la relatività del tempo e la dilatazione degli intervalli temporali, il GPS, la relatività delle lunghezze, le trasformazioni di Lorentz, la composizione delle velocità, l'effetto Doppler, lo spazio-tempo e gli invarianti relativistici, quantità di moto relativistica, energia relativistica. INTRODUZIONE ALLA FISICA QUANTISTICA La radiazione di corpo nero e l'ipotesi di Planck, i fotoni e l'effetto fotoelettrico, la massa e la quantità di moto del fotone. Se ci sarà tempo farò vedere gli spettri elettromagnetici di alcuni gas. Massa 12 maggio 2016 Gli alunni/e Liceo Scientifico “E. Fermi” Massa l’insegnante DOCUMENTO 15 MAGGIO – Allegato D MOD 10.04 Aprile 2014 Rev. 04 p. 2 di 2
