Anno scolastico: 2016-2017 Docente: prof. ORNELLA BRUNETTO Materia: FISICA Classe: IVA PIANO DI LAVORO 1. Situazione iniziale della classe La classe, avendo cambiato insegnante di Fisica ogni anno, mostra conoscenze frammentarie e lacunose su alcuni fondamentali argomenti degli anni precedenti, nonché un metodo di lavoro a volte superficiale. Tuttavia appare interessata e partecipe al lavoro proposto e sembra si possa intraprendere un lavoro proficuo. 2. Obiettivi formativi Si fa riferimento a quanto stabilito dal Dipartimento di Fisica e specificato nella Programmazione educativa e didattica inserita nel PTOF. 3. Obiettivi didattici specifici Per quanto detto sopra, si ritiene necessario integrare o trattare argomenti degli anni precedenti, ritenuti fondamentali per la comprensione di quelli della classe quarta. Pertanto, gli allievi, al termine della classe IV, dovranno essere in grado di conoscere: Conoscenze Concetto di moto e descrizione del moto, proprietà del moto rettilineo uniforme e del moto rettilineo uniformante accelerato, significato del diagramma orario e del grafico velocità-tempo, descrizione del moto verticale di caduta libera. Velocità e accelerazione nei moti curvilinei I concetti di accelerazione e forza centripeta e di accelerazione e forza tangenziale Il moto parabolico dei proiettili I concetti di periodo e frequenza. Relazioni del moto circolare: velocità, velocità angolare, accelerazione centripeta, accelerazione angolare, accelerazione tangenziale. Forza centripeta come causa del moto circolare uniforme. Proprietà del moto armonico e relazione con il moto circolare. Forza elastica come causa del moto armonico. Il moto del pendolo. Energia cinetica ed energia potenziale gravitazionale ed elastica. Competenze specifiche Descrivere un moto rettilineo rispetto ad un dato sistema di riferimento, utilizzare il diagramma orario di un moto per determinare velocità medie e istantanee e il grafico velocità-tempo per determinare accelerazioni medie e istantanee, applicare le equazioni del moto rettilineo uniforme e del moto rettilineo uniformemente accelerato. Applicare le equazioni del moto dei proiettili Applicare le leggi del moto circolare uniforme e del moto armonico. Determinare il periodo di un moto armonico, nota la forza elastica. Applicare la conservazione dell'energia ed utilizzarla nella risoluzione dei problemi di dinamica. Definizione di quantità di moto e impulso. Il principio di conservazione della quantità di moto totale di un sistema isolato. Urti elastici ed anelastici. Centro di massa e moto di un sistema di particelle. - Determinare la quantità di moto di un punto materiale e la quantità di moto totale di un sistema. - Applicare la relazione tra l'impulso della forza agente su un corpo e la variazione della quantità di moto del corpo stesso. Definizione delle grandezze che definiscono la propagazione di un'onda. Onde meccaniche su una corda, onde in acqua. Onde impulsive e onde periodiche. Onde stazionarie su una corda. Fenomeni caratteristici delle onde: Riflessione, rifrazione, interferenza, diffrazione, polarizzazione. Il principio di Huygens Le caratteristiche di un'onda sonora. Altezza, intensità e timbro. L'interferenza di onde sonore. La diffrazione I battimenti L'effetto Doppler. Il modello a raggi, la legge della riflessione, la legge della rifrazione, il prisma. Esperimento dei fori di Young. Interferenza di onde luminose, diffrazione, reticolo di diffrazione. La velocità della luce. - Applicare il principio di conservazione della quantità di moto. Il moto armonico e la sua relazione con il moto circolare uniforme. L'energia dell'oscillatore armonico. Oscillazione di particelle e propagazione di un'onda. Equazione d'onda generale e equazione d'onda dell'onda armonica. Saper applicare i concetti relativi alle onde al caso delle onde sonore, onde stazionarie in una corda e strumenti musicali. Saper utilizzare il livello di intensità sonora. Saper determinare la frequenza percepita da un osservatore rispetto a quella di una sorgente in caso di moto relativo. Saper utilizzare la legge dei punti coniugati. Saper costruire le immagini formate da specchi curvi. Saper costruire graficamente le immagini formate da lenti sottili. Comprendere l'importanza di un modello ondulatorio e un modello corpuscolare per le onde luminose. Individuare i fenomeni che mettono in evidenza le diverse caratteristiche della luce. Descrivere il funzionamento del motore di un’automobile e le trasformazioni cicliche. Determinare il rendimento di una macchina termica e confrontarlo con quello di una macchina di Carnot che operi tra le stesse temperature. Determinare la variazione di entropia in particolari trasformazioni. Macchine termiche e loro rendimento. Enunciati del secondo principio della termodinamica. Ciclo e teorema di Carnot. Principi di funzionamento di frigoriferi e motori. Disuguaglianza di Clausius e principio dell'aumento dell'entropia. L'entropia come misura del disordine. Interpretazione probabilistica dell'entropia. La carica elettrica e le sue proprietà La legge di La legge di Coulomb e il suo utilizzo. Coulomb. La definizione di campo elettrico Il Applicazioni del teorema di Gauss a diverse potenziale elettrico. Conduttori e isolanti. distribuzioni di carica. Energia potenziale elettrica di diverse distribuzioni di carica. Saper operare con condensatori in serie e in parallelo. Determinare l'energia immagazzinata in un condensatore. Intensità di corrente. Leggi di Ohm. Potenza ed Saper utilizzare le leggi di Ohm, saper utilizzare effetto Joule Modello microscopico per la le leggi di Kirchhoff utilizzare generatori ideali e corrente in un conduttore solido. Corrente nei reali. liquidi e nei gas Contenuti e loro scansione temporale Le scansioni temporali seguenti sono indicative. La docente deciderà, in base alle risposte in itinere date dalla classe, se modificare l’ordine e i tempi di svolgimento degli argomenti. 1° Trimestre ripasso di alcuni temi del primo biennio: grandezze fisiche e loro misura, scalari e vettori cinematica sulla retta e sul piano Oscillazioni e onde meccaniche Il suono Pentamestre: prima metà Ottica geometrica La conservazione della quantità di moto Ottica fisica Pentamestre: seconda metà Il secondo principio della termodinamica Il campo elettrostatico La corrente elettrica continua 4. Obiettivi minimi Principi della Termodinamica Fenomeni ondulatori il suono e la luce Il campo elettrico. 5. Modalità d’insegnamento e strumenti didattici Si fa riferimento a quanto stabilito dal Dipartimento di Fisica e specificato nella Programmazione educativa e didattica inserita nel PTOF. In particolare si sottolinea che le lezioni frontali saranno seguite da lezioni di verifica del livello di comprensione degli studenti stimolando domande e richieste di chiarimenti da parte degli alunni e puntualizzando alcuni concetti. Saranno svolti esercizi applicativi sui diversi argomenti e verranno proposti film. Saranno presentate alcune esperienze di laboratorio tra le seguenti: Moti rettilinei e moto armonico semplice Propagazione delle onde in una molla Esperienze con l’ondoscopio Esperienze di acustica Esperienze di ottica geometrica. 6. Tipologia e numero di verifiche Si fa riferimento a quanto stabilito dal Dipartimento di Fisica e specificato nella Programmazione educativa e didattica inserita nel PTOF. In particolare verranno svolte: Verifiche orali: utili alla valutazione delle capacità di ragionamento, di collegamento e di sintesi e della proprietà di espressione. Verifiche scritte: utili al fine di valutare il grado di autonomia e la capacità di rielaborazione personale. 7. Criteri di valutazione Si fa riferimento a quanto stabilito dal Dipartimento di Fisica e specificato nella Programmazione educativa e didattica inserita nel PTOF. Il docente: Ornella Brunetto